CN110047696B - 低弹跳真空灭弧室触头结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种低弹跳真空灭弧室触头结构，包括触头片、触头托盘、线圈、杯托及导杆，其中，线圈的两端分别与触头托盘、杯托连接，触头片嵌在触头托盘上；杯托的中心处设有环形凸起，触头托盘与杯托之间设有弹性柱，弹性柱的两端分别与环形凸起、触头托盘接触；导杆与杯托远离弹性柱的一侧连接。本申请提供的触头结构通过设置弹性柱与环形凸起来吸收触头合闸产生的反作用力，减弱了触头合闸过程中的弹跳现象，解决了弹跳时间长、弹跳幅度大、容易产生熔焊等问题，避免了触头电磨损加重，延长了真空灭弧室的使用寿命。

Description

低弹跳真空灭弧室触头结构

技术领域

本申请涉及电力开关设备技术领域，尤其涉及一种低弹跳真空灭弧室触头结构。

背景技术

断路器的动触头碰撞静触头后被其反作用力推开，然后再接触再被推开，如此反复的现象叫做触头弹跳。

带载工作的断路器由于触头弹跳的反复动作将产生很高的过电压，从而影响整个电力系统的供电稳定性，同时也将产生电流很大的电弧引起高温烧损触头，甚至发生熔焊现象。熔化的金属粘连着动静触头，形成了所谓的“液态金属桥”，随着动触头的分离动作将使触头表面凹凸不平，导致触头电磨损加重，影响真空灭弧室的开断性能和使用寿命。

发明内容

本申请提供了一种低弹跳真空灭弧室触头结构，以解决目前触头弹跳影响真空灭弧室的开断性能和使用寿命的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

本申请实施例公开了一种低弹跳真空灭弧室触头结构，包括触头片、触头托盘、线圈、杯托及导杆，其中，

所述线圈的两端分别与所述触头托盘、所述杯托连接，所述触头片嵌在所述触头托盘上；

所述杯托的中心处设有环形凸起，所述触头托盘与所述杯托之间设有弹性柱，所述弹性柱的两端分别与所述环形凸起、所述触头托盘接触；

所述导杆与所述杯托远离所述弹性柱的一侧连接。

可选的，所述触头托盘的一端设有嵌入槽，所述触头片嵌在所述嵌入槽内；

所述触头托盘的另一端设有环形槽，所述弹性柱嵌在所述环形槽内。

可选的，所述触头托盘的一端对称设有定位槽，所述线圈嵌在所述定位槽内。

可选的，所述线圈为横磁线圈或纵磁线圈。

可选的，所述线圈为杯状横磁线圈或杯状纵磁线圈。

本申请实施例提供的一种低弹跳真空灭弧室触头结构包括触头片、触头托盘、线圈、杯托及导杆，其中，线圈的两端分别与触头托盘、杯托连接，触头片嵌在触头托盘上；杯托的中心处设有环形凸起，触头托盘与杯托之间设有弹性柱，弹性柱的两端分别与环形凸起、触头托盘接触；导杆与杯托远离弹性柱的一侧连接。触头合闸过程中，动触头与静触头互相接触，触头间的反作用力通过触头托盘传递给弹性柱，弹性柱受力发生弹性形变，吸收了因触头间刚性碰撞而产生的弹跳力；同时，弹性柱又将反作用力传递至杯托的环形凸起处，因环形凸起受力面积小，在承受较大反作用力时易产生微小塑性形变，变形过程汇总进一步吸收反作用力。通过两种方式吸收反作用力，能够减弱触头合闸过程中的弹跳现象，解决弹跳时间长、弹跳幅度大、容易产生熔焊等问题，避免触头电磨损加重，延长真空灭弧室的使用寿命。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种光低弹跳真空灭弧室触头结构的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的光低弹跳真空灭弧室触头结构中触头托盘的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的光低弹跳真空灭弧室触头结构中杯托的俯视图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

真空灭弧室在操作机构的驱动下实现其两端触点(动、静触头)的分合，从而实现电路的分合。真空灭弧室按用途可以分为断路器用、负荷开关用、接触器用和特殊用途等分类，断路器用的真空灭弧室要求具有开断短路电流的能力，用于电路和电气设备过载的短路保护，一般不经常操作，短路电流的开断次数可达30-100次。

参见图1，为本申请实施例提供的一种低弹跳真空灭弧室触头结构的结构示意图。

如图1所示，本申请实施例提供的低弹跳真空灭弧室触头结构包括触头片1、触头托盘2、线圈3、杯托5及导杆6，其中，

线圈3的两端分别与触头托盘2、杯托5连接，触头片1嵌在触头托盘2上。触头片1为动触头片或静触头片，通过触头托盘2固定。为方便固定触头片1，如图2所示，触头托盘2的一端设有嵌入槽7，触头片1嵌在嵌入槽7内，从而实现动触头片或静触头片的固定。

线圈3位于触头托盘2与杯托5之间，用于产生磁场以驱动动触头片与静触头片的分合。为方便设置线圈3，触头托盘2的一端(背向触头片1的一端)对称设有定位槽10，线圈3嵌在定位槽10内。

本示例中，如图3所示，杯托5的中心处设有环形凸起9，触头托盘2与杯托5之间设有弹性柱4，弹性柱4的两端分别与环形凸起9、触头托盘2接触；导杆6与杯托5远离弹性柱4的一侧连接。为方便设置弹性柱4，触头托盘2的另一端(背向触头片1的一端)设有环形槽8，弹性柱4嵌在环形槽8内，从而将弹性柱4固定在触头托盘2上。

真空灭弧室在合闸过程中，动触头与静触头互相接触(即东触头片与静触头片接触)，产生一定的反作用力，动触头与静触头通过触头托盘2将反作用力传递至弹性柱4上，弹性柱4受力产生弹性形变，弹性柱4产生弹性形变会吸收因触头间刚性碰撞而产生的弹跳力，减弱动触头片与静触头片接触时的弹跳力。同时，弹性柱4又将反作用力传递至杯托5的环形凸起9处，因环形凸起9受力面积小，环形凸起9在承受较大反作用力时易产生微小塑性形变，变形过程中进一步吸收反作用力，进一步减弱动触头片与静触头片接触时的弹跳力。

通过上述两种方式吸收反作用力，减弱了触头合闸过程中的弹跳现象，解决了弹跳时间长、弹跳幅度大、容易产生熔焊等问题。

本示例中，线圈3用于产生磁场，以驱动动触头与静触头的分合，从而实现电路的分合。可选的，线圈3可为横磁线圈或纵磁线圈，必要时也可换为杯状横磁线圈或杯状纵磁线圈。

真空灭弧室的触头均为对接式触头，为了使真空电弧熄灭后具有高的弧后介质强度恢复速度，在开断大电流时，要用横向磁场或纵向磁场控制电弧。真空灭弧室中的磁场有电弧电流产生的自生磁场、外加磁场和涡电流磁场，为了提高真空电弧的弧后介质强度恢复速度，目前一般都是通过特定的触头结构产生磁场来控制电弧。触头结构分为两大类：横向磁场触头结构和纵向磁场触头结构。

纵向磁场触头结构的特点是触头间磁场与主回路电流方向平行，典型的纵向磁场触头结构有杯状纵磁、纵圈式、马蹄形纵磁等，其中杯状纵磁触头结构应用较多，它短路电流开断能力强，机械加工相对简单。

横向磁场触头结构的特点是触头间磁场方向与主回路电流方向垂直，典型的横向磁场触头有杯状横磁、螺旋槽形。螺旋槽触头属于最早的横磁触头结构，而杯状横磁触头结构是根据螺旋槽触头的原理发展起来的，它和螺旋槽触头不同的是杯状触头带电流分离时可在许多触指上同时形成电弧，这些电弧形成一个圆环，每一个电弧都是电流不大的集聚型电弧，它们并不进一步集聚。电弧的这种形态称为半集聚型真空电弧，其电弧电压比螺旋槽触头的要低，电磨损速率也较小，分断能力要大很多。

本申请实施例提供的低弹跳真空灭弧室触头结构包括触头片、触头托盘、线圈、杯托及导杆，其中，线圈的两端分别与触头托盘、杯托连接，触头片嵌在触头托盘上；杯托的中心处设有环形凸起，触头托盘与杯托之间设有弹性柱，弹性柱的两端分别与环形凸起、触头托盘接触；导杆与杯托远离弹性柱的一侧连接。该低弹跳真空灭弧室触头结构在触头压力不变的情况下，依靠弹性柱产生弹性形变吸收触头接触时产生的反作用力，用利用弹性柱将受力部位转移至面积较小的杯托环形凸起处，通过减小受力面积，增大压强，使环形凸起产生轻微塑性形变进一步吸收反作用力，从而减小了触头合闸过程中的弹跳现象，解决了弹跳时间长、弹跳幅度大、容易产生熔焊等问题，避免了触头电磨损加重，保证了真空灭弧室的开断性能，延长了真空灭弧室的使用寿命。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。

以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (4)

1.一种低弹跳真空灭弧室触头结构，其特征在于，包括触头片（1）、触头托盘（2）、线圈（3）、杯托（5）及导杆（6），其中，

所述线圈（3）的两端分别与所述触头托盘（2）、所述杯托（5）连接，所述触头托盘（2）的一端设有嵌入槽（7），所述触头片（1）嵌在所述嵌入槽（7）内；

所述杯托（5）的中心处设有环形凸起（9），所述触头托盘（2）与所述杯托（5）之间设有弹性柱（4），所述触头托盘（2）的另一端设有环形槽（8），所述弹性柱（4）的一端嵌在所述环形槽（8）内，所述弹性柱（4）的另一端与所述环形凸起（9）接触，用于在所述触头片（1）接触产生的反作用力下发生弹性形变；所述环形凸起（9）的顶面与所述弹性柱（4）的一端侧面相抵接；

所述导杆（6）与所述杯托（5）远离所述弹性柱（4）的一侧连接。

2.根据权利要求1所述的低弹跳真空灭弧室触头结构，其特征在于，所述触头托盘（2）的一端对称设有定位槽（10），所述线圈（3）嵌在所述定位槽（10）内。

3.根据权利要求1所述的低弹跳真空灭弧室触头结构，其特征在于，所述线圈（3）为横磁线圈或纵磁线圈。

4.根据权利要求1所述的低弹跳真空灭弧室触头结构，其特征在于，所述线圈（3）为杯状横磁线圈或杯状纵磁线圈。

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