CN106373809A - 一种消除拉弧的三触头开关结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种消除拉弧的三触头开关结构，属于电力器件技术领域。一种并联电容消除开关触头拉弧的三触头结构，包括一组动触头和静触头，及一个辅助触头；所述动触头与所述静触头分别连接电网线路的两端；还包括一个电容，所述动触头及所述辅助触头分别连接所述电容的两端；分闸时所述辅助触头与所述静触头闭合，且同时所述动触头与所述静触头分离。分闸时，所述辅助触头与所述静触头闭合，同时所述动触头与所述静触头分离，所述动触头与所述静触头之间的电压转移至所述电容，消除所述动触头与所述静触头间的拉弧。

Description

一种消除拉弧的三触头开关结构
技术领域
本发明涉及一种消除拉弧的三触头开关结构，属于电力器件技术领域。
背景技术
开关触头结构是断路器等电力系统中常用开关器件的基本组成结构。最常见的开关触头结构为对接式的二触头结构，其包括一个动触头和一个静触头，两个触头为对接的形式，两个触头分接线路的两端，通过触头接合或分离控制电路通断。对接式开关触头结构简单、动作速度快，应用极普遍。
开关器件种类纷杂，包括常见的继电器、断路器等，不同器件种类又可进一步细分，如断路器中的低压断路器、高压断路器、直流断路器等。在不同应用环境所使用的开关器件差别巨大，根据实际使用情况，开关器件对性能要求具有针对性，并且标准极高。
开关刚分闸时，触头断开距较小，容易导致电压击穿发生拉弧现象。电弧引起触头间的电气磨损和材料侵蚀，从而影响器件寿命，大大降低工作可靠性。严重时甚至发生熔焊现象，导致线路无法断开，造成供电事故，危及人员及设备的安全。所以很多开关器件需要在电压为0时进行通断，即所谓过零投切。但在部分直流电路中即不能适用，尤其是在部分高压直流断路器中，必须设置复杂的灭弧机构以避免电弧造成破坏。
发明内容
目的在于提供一种利用三触头结构转移触头电压以避免拉弧的方法以及一种利用该方法的并联电容消除拉弧的开关触头结构，适用于直流电路中的开关器件结构。
本发明所采用的技术方案如下：
一种利用三触头结构消除开关触头拉弧的方法，设有一组动触头和静触头并分别连接电网线路的两端；另设有一个辅助触头及一个储压或灭弧的机构，分别将所述动触头及所述辅助触头接入所述储压或灭弧的机构中；分闸时，所述辅助触头与所述静触头闭合，同时所述动触头与所述静触头分离，所述动触头与所述静触头之间的电压转移至所述辅助触头与所述静触头，消除所述动触头与所述静触头间的拉弧。
进一步的，所述储压或灭弧的机构为电容，所述动触头及所述辅助触头分别连接所述电容的两端，即所述动触头与所述静触头之间通过所述辅助触头并联接入所述电容。
一种利用所述方法的并联电容的三触头结构，包括一组动触头和静触头，及一个辅助触头；所述动触头与所述静触头分别连接电网线路的两端；还包括一个电容，所述动触头及所述辅助触头分别连接所述电容的两端；合闸时所述动触头与所述静触头闭合，所述辅助触头与所述静触头分离；分闸时所述辅助触头与所述静触头闭合，且同时所述动触头与所述静触头分离。
进一步的，所述电容的额定电压高于电网线路工作电压，所述电容的击穿电压高于电网线路工作电压的8倍。
进一步的，所述动触头、所述静触头及所述辅助触头位置在同一条线上，所述动触头及所述辅助触头分别设置在所述静触头的两侧。
进一步的，所述动触头、所述静触头及所述辅助触头的惯性质量相等。
三触头开关即是拥有三个触头结构的开关器件，与二触头开关结构相比增加了一个辅助动触头。这样的结构设置同时为解决合闸时动触头发生抖动和分闸时动触头获得初分速度的问题提供方向。合闸时所述动触头与所述静触头闭合，所述辅助触头与所述静触头分离；分闸时辅助触头撞击静触头，动量经静触头转移至所述动触头发生速度交换，所述辅助触头速度变为0并与静触头闭合；而动触头获得速度快速弹开脱离静触头。由此避免合闸弹跳，以及实现快速分闸，避免分闸过慢时一定时间内动、静触头离距小，仍易发生拉弧。
与现有技术相比，本发明的三触头结构可同时避免合闸弹跳、提高分闸速度，并实现断路时连接在电网线路中的触头组电压转移，最大限度地避免了拉弧现象。此种三触头结构简单合理，适用于多种电力开关器件。
附图说明
图1是本发明的并联电容的三触头开关结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本发明的三触头结构及其方法进一步说明：
如附图1中所示，三触头结构包括上动触头（1）、静触头（2）、下动触头（4）以及一个电容C（2）；上动触头（1）、静触头（2）、下动触头（4）在同一个竖直线上，并且其惯性质量相等；上动触头（1）及下动触头（4）分别连接电容C（2）两端；电容C（2）的额定电压高于电网线路工作电压，其击穿电压高于电网线路工作电压的8倍。
上动触头（1）和下动触头（4）具有对称结构。本例中，假定上动触头（1）和静触头（2）接入电网线路，即动触头（1）和静触头（2）分别连接电网线路的两端。而此时下动触头（4）为辅助触头。
合闸联通电网线路时，上动触头（1）与静触头（2）闭合，下动触头（4）与静触头（2）分离。
分闸时，在动作机构作用下（如电磁铁、杠杆机构等），下动触头（4）向上运动并快速撞击静触头（2），冲击最终转移至上动触头（1），下动触头（4）静止并与静触头（2）闭合，上动触头（1）以不为0的速度脱离静触头（2）完成分闸。如附图1所示，静触头（2）经下动触头（4）连接电容C（2），静触头（2）与上动触头（1）间的电压对电容C（2）充电，避免上动触头（1）与静触头（2）间的拉弧现象。
以上描述只是本发明的具体实施方式，各举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属技术领域的技术人员对前述的具体实施方式做修改或变形，不背离本发明的实质。

Claims (7)

1.一种利用三触头结构消除开关触头拉弧的方法，其特征在于，设有一组动触头和静触头并分别连接电网线路的两端；
另设有一个辅助触头及一个储压或灭弧的机构，分别将所述动触头及所述辅助触头接入所述储压或灭弧的机构中；
分闸时，所述辅助触头与所述静触头闭合，同时所述动触头与所述静触头分离，所述动触头与所述静触头之间的电压转移至所述辅助触头与所述静触头，消除所述动触头与所述静触头间的拉弧。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述储压或灭弧的机构为电容；
所述动触头及所述辅助触头分别连接所述电容的两端，即所述动触头与所述静触头之间通过所述辅助触头并联接入所述电容。
3.一种根据权利要求1或2所述的方法的三触头结构，包括一组动触头和静触头，所述动触头与所述静触头分别连接电网线路的两端；其特征在于，还包括一个辅助触头及一个电容；
所述动触头及所述辅助触头分别连接所述电容的两端；
合闸时所述动触头与所述静触头闭合，所述辅助触头与所述静触头分离；分闸时所述辅助触头与所述静触头闭合，且同时所述动触头与所述静触头分离。
4.如权利要求3所述的三触头结构，其特征在于，所述电容的额定电压高于电网线路工作电压，所述电容的击穿电压高于电网线路工作电压的8倍。
5.如权利要求3所述的三触头结构，其特征在于，所述动触头、所述静触头及所述辅助触头位置在同一条线上，所述动触头及所述辅助触头分别设置在所述静触头的两侧。
6.如权利要求3所述的三触头结构，其特征在于，所述动触头、所述静触头及所述辅助触头的惯性质量相等。
7.一种利用权利要求3-6中任一条所述的三触头结构的电力开关器件。
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