CN108389753B - 一种新型杯状真空灭弧室触头 - Google Patents

一种新型杯状真空灭弧室触头 Download PDF

Info

Publication number
CN108389753B
CN108389753B CN201810123192.3A CN201810123192A CN108389753B CN 108389753 B CN108389753 B CN 108389753B CN 201810123192 A CN201810123192 A CN 201810123192A CN 108389753 B CN108389753 B CN 108389753B
Authority
CN
China
Prior art keywords
contact
cup
transverse magnetic
arc
magnetic contact
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201810123192.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108389753A (zh
Inventor
修士新
袁博
张言哲
龙钰由
王潇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Jiaotong University
Original Assignee
Xian Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Jiaotong University filed Critical Xian Jiaotong University
Priority to CN201810123192.3A priority Critical patent/CN108389753B/zh
Publication of CN108389753A publication Critical patent/CN108389753A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108389753B publication Critical patent/CN108389753B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/664—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings
    • H01H33/6642—Contacts; Arc-extinguishing means, e.g. arcing rings having cup-shaped contacts, the cylindrical wall of which being provided with inclined slits to form a coil

Landscapes

  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)

Abstract

本发明提供的一种新型杯状真空灭弧室触头，包括导电杆、横磁触头杯和触头片，其中，横磁触头杯设置有两个，且两个横磁触头杯的杯口镜像对称放置；导电杆焊接在横磁触头杯的底端，触头片设置在横磁触头杯的杯口处；本发明中的新型真空灭弧室触头控弧能力更强，在不减弱径向磁场的同时减弱了切向磁场，即弧柱所受切向力不减小的情况下，减小了径向力的大小，更有效的改善了弧柱的喷溅情况。

Description

一种新型杯状真空灭弧室触头
技术领域
本发明属于电器技术领域，涉及用于真空断路器中的真空灭弧室，具体涉及一种新型杯状真空灭弧室触头。
背景技术
随着电力系统的飞速发展，真空断路器的应用越来越广泛，占据着越来越重要的位置，因此，对于真空断路器的性能要求也逐渐提高，触头作为其中的主要部件承担着开断电流的重要任务。真空灭弧室触头通过特定的触头结构，使得在燃弧过程中形成的电流通路在触头及其触头间隙区域形成与电弧电流流向垂直的横向磁场，横向磁场作用于真空电弧，驱动其在触头表面旋转运动，避免了电弧对于触头局部的过度烧蚀，提高了开关的开断能力。横向磁场触头结构的优势是触头结构简单，触头导通电阻小，可以导通较大额定电流；缺点是横向磁场控制技术作用下，真空电弧在快速旋转过程中，真空电弧有形成喷流的趋势，该喷流可能与触头或灭弧室的其它内部零件相互作用，产生不利的烧蚀现象。若触头烧蚀严重，则在电流过零时刻触头间的金属蒸气浓度较高，在恢复电压的作用下易复燃，导致电弧不能成功熄灭。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型杯状真空灭弧室触头，有效减轻了现有受横向磁场控制技术作用下，真空电弧在快速旋转过程中，真空电弧喷溅现象的发生，减轻触头及灭弧室其他零件的烧蚀情况。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
本发明提供的一种新型杯状真空灭弧室触头，包括导电杆、横磁触头杯和触头片，其中，横磁触头杯设置有两个，且两个横磁触头杯的杯口镜像对称放置；导电杆焊接在横磁触头杯的底端，触头片设置在横磁触头杯的杯口处。
优选地，所述横磁触头杯的中心位置开设有圆形凹槽，其中，横磁触头杯的外侧壁的直径自杯口至底部直径依次增大；圆形凹槽的直径自杯口至底部依次减小。
优选地，横磁触头杯和凹槽均为圆台状结构。
优选地，横磁触头杯的侧壁上沿其周向方向均布有若干个斜槽。
优选地，触头片的边缘开设有圆角或倒角。
与现有技术相比，本发明具有以下的优点：
1、由于杯状横磁触头结构会产生水平方向的旋转磁场(相对弧柱即切向磁场)，径向力过大会影响电弧的运动和稳定性，本发明中的新型真空灭弧室触头在不减弱径向磁场的同时减弱了切向磁场，即弧柱所受切向力不减小的情况下，减小了径向力的大小，优化了弧柱的受力，有效的改善了弧柱的喷溅情况。
2、本发明中的真空灭弧室触头结构简单，只需合理调节内外壁的倾斜角度，便可调整优化弧柱所受径向力大小，提高弧柱的运动能力，改善喷溅情况。
附图说明
图1是本发明涉及的触头结构示意图；
图2是触头杯的结构示意图；
图3是本发明涉及的触头结构的剖视图；
图4是本发明新型杯状真空灭弧室触头一个直径为48mm的实例所产生的切向磁场和径向磁场能力随开距变化的仿真结果；
图5是相同尺寸下传统杯状触头所产生的切向磁场和径向磁场能力随开距变化的仿真结果；
其中，1、导电杆2、横磁触头杯3、触头片。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明进一步详细说明。
如图1所示，本发明提供的一种新型杯状真空灭弧室触头，包括导电杆1、横磁触头杯2和触头片3，其中，横磁触头杯2设置有两个，且两个触头杯2的杯口镜像对称放置；导电杆1焊接在横磁触头杯2的底端，触头片3设置在横磁触头杯2的杯口处。
如图2、图3所示，所述横磁触头杯2为圆台状结构，其内部开设有凹槽，同时，横磁触头杯2的侧壁上沿其周向方向均布有若干个斜槽，所述斜槽为通槽。导电杆1焊接在圆台状结构的大端端部，触头片3设置在圆台状结构的小端端部。
所述横磁触头杯2为圆台结构，外侧壁的直径自杯口至底部直径依次增大，所述凹槽为倒圆台状结构，所述凹槽的直径自上端至底部依次减小。
如图4所示，为本发明新型杯状触头一个直径为48mm的实例所产生的切向磁场和径向磁场能力随开距变化的仿真结果。
如图5所示，为相同尺寸下传统杯状触头所产生的切向磁场和径向磁场能力随开距变化的仿真结果。
由两幅仿真结果图中可以看出，本发明触头结构与传统杯状触头结构相比，径向磁场略有增加，增幅约有6％-7％，但切向磁场减小明显，减幅达60％-70％，可见本发明触头结构可有效减小横向磁场中切向磁场的大小，更有助于电弧的旋转运动。
其中，Bt和Br分别是弧柱中的平均切向磁场和平均径向磁场。
该新型真空灭弧室触头杯壁开斜槽的目的在于控制杯壁上的电流流向，使其具有环向分量，在分断电流时，电流流过开有若干斜槽的杯壁，环向的电流可在两横磁触头杯之间产生包含有切向分量和径向分量的横向磁场，切向磁场作用于电弧使其具有径向方向的受力，径向磁场作用与电弧使其具有切向方向的受力，由于过大的径向受力易导致弧柱产生强烈的喷溅现象，影响电弧的稳定运动，对触头及灭弧室内其他零件的产生不利的烧蚀现象，因此需对弧柱的径向受力加以控制。本发明中触头杯独特的圆台状结构与内部凹槽的倒圆台结构，在电流流过时，减小了电流的径向路径，从而控制减少两横磁触头杯之间横向磁场中的切向磁场，减少弧柱所受径向力的大小，改善弧柱的运动，减轻喷溅现象的发生。
通过对触头杯外壁及凹槽上下直径的调整，可控制横向磁场中切向分量和径向分量的比例，优化弧柱的径向受力和切向受力，对电弧的形态和运动特性进行调控。
上面结合附图对本发明的实施例进行了详细的描述，但本发明并不局限于上述具体实施方式，上述实施例仅是示意性的，并非限制性的，本领域的技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围内，还可做出多种改变，这些均应落在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种新型杯状真空灭弧室触头，其特征在于：包括导电杆(1)、横磁触头杯(2)和触头片(3)，其中，横磁触头杯(2)设置有两个，且两个横磁触头杯(2)的杯口镜像对称放置；导电杆(1)焊接在横磁触头杯(2)的底端，触头片(3)设置在横磁触头杯(2)的杯口处；
所述横磁触头杯(2)的中心位置开设有圆形凹槽，其中，横磁触头杯(2)的外侧壁的直径自杯口至底部直径依次增大；圆形凹槽的直径自杯口至底部依次减小；
横磁触头杯(2)和凹槽均为圆台状结构
横磁触头杯(2)的侧壁上沿其周向方向均布有若干个斜槽。
2.根据权利要求1所述的一种新型杯状真空灭弧室触头，其特征在于：触头片(3)的边缘开设有圆角或倒角。
CN201810123192.3A 2018-02-07 2018-02-07 一种新型杯状真空灭弧室触头 Expired - Fee Related CN108389753B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810123192.3A CN108389753B (zh) 2018-02-07 2018-02-07 一种新型杯状真空灭弧室触头

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810123192.3A CN108389753B (zh) 2018-02-07 2018-02-07 一种新型杯状真空灭弧室触头

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108389753A CN108389753A (zh) 2018-08-10
CN108389753B true CN108389753B (zh) 2020-03-31

Family

ID=63075352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810123192.3A Expired - Fee Related CN108389753B (zh) 2018-02-07 2018-02-07 一种新型杯状真空灭弧室触头

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108389753B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113161194A (zh) * 2021-04-02 2021-07-23 西安交通大学 一种带有端部弧面的触头结构系统及其应用的真空灭弧室

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1384514A (zh) * 2001-05-09 2002-12-11 株式会社明电舍 真空断路器中的电极,以及制造真空断路器中的电极的方法
CN103594280A (zh) * 2013-10-31 2014-02-19 西安交通大学 一种新型复合触头真空灭弧室及其应用的真空断路器
CN103811224A (zh) * 2014-01-23 2014-05-21 天津平高智能电气有限公司 一种真空灭弧室及其电极和触头结构
CN104969322A (zh) * 2012-11-08 2015-10-07 Abb技术股份公司 用于中压断路器的具有杯形tmf触头的真空中断器装置
CN106653466A (zh) * 2016-10-17 2017-05-10 西安交通大学 杯状横向磁场与纵向磁场结合真空灭弧室触头

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8401005A (nl) * 1983-03-31 1984-10-16 Mc Graw Edison Co Konstruktie van kontakten van een vacuumstroombreker.
GB2341491B (en) * 1998-08-21 2001-04-18 Alstom Uk Ltd Improvements in contact electrodes
DE102015218295A1 (de) * 2015-09-23 2017-03-23 Siemens Aktiengesellschaft Topfkontakt mit geschrägtem Spulenkörper

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1384514A (zh) * 2001-05-09 2002-12-11 株式会社明电舍 真空断路器中的电极,以及制造真空断路器中的电极的方法
CN104969322A (zh) * 2012-11-08 2015-10-07 Abb技术股份公司 用于中压断路器的具有杯形tmf触头的真空中断器装置
CN103594280A (zh) * 2013-10-31 2014-02-19 西安交通大学 一种新型复合触头真空灭弧室及其应用的真空断路器
CN103811224A (zh) * 2014-01-23 2014-05-21 天津平高智能电气有限公司 一种真空灭弧室及其电极和触头结构
CN106653466A (zh) * 2016-10-17 2017-05-10 西安交通大学 杯状横向磁场与纵向磁场结合真空灭弧室触头

Also Published As

Publication number Publication date
CN108389753A (zh) 2018-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104966650A (zh) 真空灭弧室及其触头结构
CN108389753B (zh) 一种新型杯状真空灭弧室触头
CN110120320B (zh) 一种具有内嵌聚磁环和反向触头杯的新型纵磁触头系统
CN109192600B (zh) 一种强横向磁场直流触头结构及其应用的直流真空灭弧室
CN104701068B (zh) 一种新型真空灭弧室横向磁场触头
WO2017096911A1 (zh) 适用于触发间隙的装置
CN103811224B (zh) 一种真空灭弧室及其电极和触头结构
CN203812799U (zh) 真空灭弧室及其电极和触头结构
CN203521289U (zh) 一种高压真空灭弧室
US2281385A (en) Electric circuit breaker
CN103489699B (zh) 一种高压真空灭弧室
CN208873691U (zh) 一种触头结构
CN108198728A (zh) 一种真空开关触头结构
CN110853973B (zh) 一种大电流直流真空触头结构及其应用
CN209947744U (zh) 一种用于高压sf6断路器的螺纹型触头
CN113675036A (zh) 一种具有内嵌哈尔巴赫阵列永磁环的真空灭弧室触头结构
CN204144149U (zh) 一种带有防扭真空灭弧室的断路器
CN215644289U (zh) 一种新型的真空灭弧室用触头结构
CN2412286Y (zh) 六氟化硫断路器灭弧室复合式喷口
CN113745044B (zh) 一种真空灭弧室触头
CN108320999A (zh) 一种横横复合型真空灭弧室触头结构
CN219610301U (zh) 用于快速开关的大电流导电动连接结构
CN108364821A (zh) 一种新型横向磁场真空开关用触头结构
CN210429661U (zh) 一种带有外屏蔽罩的高电压等级真空灭弧室结构
CN112420444A (zh) 一种纵向磁场真空灭弧室触头

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20200331

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee