CN112635241A - 一种增强开断磁场的真空灭弧室 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种增强开断磁场的真空灭弧室。本发明包括外壳，外壳的一端连接动端端盖，另一端连接静端端盖；所述动端端盖中设有动电极；所述静端端盖中设有静电极；所述动电极和静电极的相邻端头均设有电极结构，电极结构包括线圈，线圈连接触头，线圈和触头之间设有加强筋。

Description

一种增强开断磁场的真空灭弧室

技术领域

本发明涉及真空灭弧室技术领域，特别是增强开断磁场的真空灭弧室。

背景技术

真空灭弧室，又名真空开关管，是中高压电力开关的核心部件，其主要作用是，通过管内真空优良的绝缘性使中高压电路切断电源后能迅速熄弧并抑制电流，避免事故和意外的发生。真空灭弧室的发展史，本质上是触头材料、灭弧室结构、制造工艺等等的发展史。

目前，真空灭弧室正在向低电阻、小型化、大容量等方向发展，而真空灭弧室在电极结构上不断优化改进也是一个非常重要的方面。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种增强开断磁场的真空灭弧室。本发明具有增强开断磁场，提高开断能力，可进一步小型化的优点。

本发明采用如下技术方案实现发明目的：

一种增强开断磁场的真空灭弧室,包括外壳，外壳的一端连接动端端盖，另一端连接静端端盖；所述动端端盖中设有动电极；所述静端端盖中设有静电极；所述动电极和静电极的相邻端头均设有电极结构，电极结构包括线圈，线圈连接触头，线圈和触头之间设有加强筋。

前述的增强开断磁场的真空灭弧室中，所述加强筋的材质为软磁材料。

前述的增强开断磁场的真空灭弧室中，所述加强筋设为圆环形，加强筋上设有通槽。

前述的增强开断磁场的真空灭弧室中，所述加强筋的上下两个端面上均设有凹槽。

前述的增强开断磁场的真空灭弧室中，所述加强筋的上下两个端面上的凹槽交错设置。

前述的增强开断磁场的真空灭弧室中，所述加强筋的上或下端面上设有8-36个凹槽。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明在电极中设置了电工纯铁等软磁材料制成的加强筋，加强筋在电极开断电流时，在开断电流的作用下能够产生感应磁场，起到增强开断磁场，提高真空灭弧室的开断能力的作用。

2、本发明使用加强筋的杯状纵磁电极系统时，与传统的杯状纵磁电极相比较，开断磁场可以增大10％-30％，这意味着同样大小的电极在设置有本发明加强筋结构后可以开断更大的电流，从而可进一步实现灭弧室的小型化。

综上所述：本发明具有增强开断磁场，提高开断能力，可进一步小型化的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是电极结构的结构示意图；

图3是加强筋的结构示意图；

图4是加强筋的俯视结构示意图；

图5是普通加强筋触头系统的结构示意图；

图6是新型加强筋触头系统的结构示意图；

图7是普通加强筋触头系统的中性面感应磁场云图；

图8是新型加强筋触头系统的中性面感应磁场云图；

图9是普通加强筋触头系统的中性面上某条直线上感应磁场的峰值曲线图；

图10是新型加强筋触头系统的中性面上某条直线上感应磁场的峰值曲线图。

附图标记：1-外壳；2-动端端盖；3-静端端盖；4-动电极；5-静电极；6-电极结构；7-线圈；8-触头；9-加强筋；10-通槽；11-凹槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例。一种增强开断磁场的真空灭弧室，结构参照图1-4所示，包括外壳1，外壳1的一端连接动端端盖2，另一端连接静端端盖3；所述动端端盖1中设有动电极4；所述静端端盖3中设有静电极5，其特征在于：所述动电极4和静电极3的相邻端头均设有电极结构6，电极结构6包括线圈7，线圈7连接触头8，线圈7和触头8之间设有加强筋9。

所述加强筋9的材质为软磁材料。软磁材料为电工纯铁等

所述加强筋9设为圆环形，加强筋9上设有通槽10。

所述加强筋9的上下两个端面上均设有凹槽11。

所述加强筋9的上下两个端面上的凹槽11交错设置。

所述加强筋9的上或下端面上设有8-36个凹槽11。加强筋9的凹槽11数量主要受加强筋9的内外径尺寸限制，凹槽11设置太少磁场增强效果有限；设置太多意义不大，成本还增加。具体加强筋9的结构尺寸和开槽数可用计算机软件模拟优化得到最佳结果。

工作原理：由于本发明中的加强筋9是由电工纯铁等软磁材料加工出来的，通槽10的设置将圆环形的加强筋9分割成“C”字型结构，所以加强筋9成为一了电磁铁，通槽10分割的开口处成为电磁铁的两极。本实施例中的动电极4和静电极5是杯状纵磁电极，加强筋9在其中主要起支承作用，而在电极开断电流时，加强筋9在开断电流的作用下能够产生感应磁场，所以本真空灭弧室中加强筋9可起到增强开断磁场，提高开断能力的作用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

实验例。

对设置普通加强筋和本发明新型加强筋(带通槽、凹槽)触头直径同为74mm的触头系统(即电极结构)进行比较，用ansys软件分析的部分实验过程记录和结果，如下：

图5是普通加强筋触头系统的图示；

图6是新型加强筋触头系统的图示；其中加强筋的凹槽总数为24个，单面设置14个；

图7是普通加强筋触头系统的中性面感应磁场云图；

图8是新型加强筋触头系统的中性面感应磁场云图；

图9是普通加强筋触头系统的中性面上某条直线上感应磁场的峰值曲线图；

图10是新型加强筋触头系统的中性面上某条直线上感应磁场的峰值曲线图；

根据图9和图10的图示可知，普通加强筋触头系统的感应磁场强度为0.146左右，而新型加强筋触头系统的感应磁场强度为0.168左右。可见本实验中，采用本发明新型加强筋结构后，感应磁场强度可增强15％左右。

Claims (6)

1.一种增强开断磁场的真空灭弧室，包括外壳(1)，外壳(1)的一端连接动端端盖(2)，另一端连接静端端盖(3)；所述动端端盖(1)中设有动电极(4)；所述静端端盖(3)中设有静电极(5)，其特征在于：所述动电极(4)和静电极(3)的相邻端头均设有电极结构(6)，电极结构(6)包括线圈(7)，线圈(7)连接触头(8)，线圈和触头(8)之间设有加强筋(9)。

2.根据权利要求1所述的增强开断磁场的真空灭弧室，其特征在于：所述加强筋(9)的材质为软磁材料。

3.根据权利要求1所述的增强开断磁场的真空灭弧室，其特征在于：所述加强筋(9)设为圆环形，加强筋(9)上设有通槽(10)。

4.根据权利要求1所述的增强开断磁场的真空灭弧室，其特征在于：所述加强筋(9)的上下两个端面上均设有凹槽(11)。

5.根据权利要求4所述的增强开断磁场的真空灭弧室，其特征在于：所述加强筋(9)的上下两个端面上的凹槽(11)交错设置。

6.根据权利要求4所述的增强开断磁场的真空灭弧室，其特征在于：所述加强筋(9)的上或下端面上设有8-36个凹槽(11)。

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