CN202332704U - 盘式旋磁纵吹真空灭弧室 - Google Patents

Abstract

本实用新型属真空断路器领域，尤其涉及一种盘式旋磁纵吹真空灭弧室结构，它包括导电杆（1）、触头杯（5）、铁芯（7）及与所述触头杯（5）相接的电极（4）；触头杯（5）与导电杆（1）固定配接；铁芯（7）置入触头杯（5）内；在触头杯（5）上等份开有偶数个环流侧槽；在所述铁芯（7）上等份开有绕组槽（6）；所述绕组槽（6）内置入线圈绕组（8）；绕组槽（6）的个数为12～30个；绕组槽（6）的槽宽为2.5～3mm；线圈绕组（8）沿径向呈辐射状分布成盘式结构。本实用新型 通过旋转磁场的强力作用 ，同时在纵向磁场作用下，可以降低电弧电压，驱使电弧弧柱在阳极表面均匀分布，加速电弧能量释放，提高真空断路器的开断能力。

Description

盘式旋磁纵吹真空灭弧室

技术领域

本实用新型属真空断路器领域，尤其涉及盘式旋磁纵吹真空灭弧室结构。

背景技术

真空断路器因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名；其具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中应用较为普及。真空断路器是3～10kV，50Hz三相交流系统中的户内配电装置，可供工矿企业、发电厂、变电站中作为电器设备的保护和控制之用，特别适用于要求无油化、少检修及频繁操作的使用场所，断路器可配置在中置柜、双层柜、固定柜中作为控制和保护高压电气设备用。

真空灭弧室触头结构的改进主要经历了圆盘形平板触头、横向磁场触头及纵向磁场触头三个阶段。

（1）圆盘形平板触头：圆盘形平板触头结构简单，机械强度高，通常用于真空负荷开关或真空接触器中。对于圆盘形平板触头来说，当开断电流较大时，阳极将会出现斑点，真空电弧将产生强烈的收缩现象，金属蒸气电弧将由扩散型转变为收缩型，进而导致开断失败。

（2）横向磁场触头：触头片上开有螺旋槽并且当有电流流过触头时将会产生一个与弧柱轴线方向垂直的磁场。横向磁场触头与电弧电流相互作用而产生的洛伦兹力使电弧沿圆周方向运动，横向磁场会将运动时的电弧弯曲拉长，使电弧电压及电弧能量变大，导致开断能力受到限制，并且电弧集聚时对触头的烧蚀程度仍比电弧扩散时强烈，弧隙中剩余等离子体在电流过零时的密度仍较高，恢复电压较高时仍会发生重燃现象。

（3）纵向磁场触头：纵向磁场触头结构它的磁力线与电弧电流流向一致，可以抵抗电弧的收缩，提高电弧由扩散型转变为收缩型的临界值。当电流过零后，纵向磁场对等离子体及中性粒子的扩散和衰减十分不利。涡流的存在不仅减小触头间纵向磁场强度，且使纵向磁场滞后于电流变化，使电流过零时触头间仍有剩余纵向磁场。

实用新型内容

本实用新型旨在克服现有技术的不足之处而提供一种盘式旋磁纵吹真空灭弧室，其可以在提供横向磁场的同时，又产生纵向磁场的作用，更加有利于电弧能量的逸散，电弧温降块，绝缘性能好，开断能力强，安装维护方便，运行可靠性高。

为解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：盘式旋磁纵吹真空灭弧室，它包括导电杆、触头杯、铁芯及与所述触头杯相接的电极；所述触头杯与导电杆固定配接；所述铁芯置入触头杯内；在所述触头杯上等份开有偶数个环流侧槽；在所述铁芯上等份开有绕组槽；所述绕组槽内置入线圈绕组。

作为一种优选方案，本实用新型所述绕组槽的个数可选择12～30个。

作为另一种优选方案，本实用新型所述绕组槽的槽宽可选择2.5～3mm。

本实用新型所述线圈绕组沿径向呈辐射状分布成盘式结构。

进一步地，本实用新型在所述电极的端部可固定设有触头片。

本实用新型在通三相交流电后，传导电流经过导电杆流入触头杯内，通过绕组线圈，在触头杯内形成旋转磁场，并通过另一次相同结构的触头共同作用，在中间气隙中同样也产生旋转磁场。驱动电弧能量在动静触头之间高速旋转，快速释放能量，从而减小电弧燃烧时间，延长开关寿命。

本实用新型所采用的触头杯为可产生纵向磁场的触头结构，与采用盘式结构的线圈绕组产生的旋转磁场相叠加共同作用熄弧。

本实用新型所采用的新型触头结构使真空灭弧室内的电弧能量经旋转磁场的带动，由传统的轴向流动变为旋涡形式流动，在纵向磁场作用下，可以降低电弧电压，驱使电弧弧柱在阳极表面均匀分布，降低局部区域的电流密度，从而消除阳极斑点或提高形成阳极斑点的临界电流值。在运动过程中气体发生动能的径向交换，快速带走电弧能量，使电弧熄灭。本实用新型触头结构可有效降低电弧温度，加速电弧能量释放，降低触头烧蚀程度，保护触头结构，提高真空断路器开断能力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

图1 为本实用新型整体结构示意图。

图2 为本实用新型铁芯开槽示意图。

图3 为本实用新型线圈绕组示意图。

图中：1、导电杆；2、电流方向；3、触头片；4、电极；5、触头杯；；6、绕组槽；7、铁芯；8、线圈绕组。

具体实施方式

如图所示，盘式旋磁纵吹真空灭弧室，它包括导电杆1、触头杯5、铁芯7及与所述触头杯5相接的电极4；所述触头杯5与导电杆1固定配接；所述铁芯7置入触头杯5内；在所述触头杯5上等份开有偶数个环流侧槽；在所述铁芯7上等份开有绕组槽6；所述绕组槽6内置入线圈绕组8。

本实用新型所述绕组槽6的个数为12～30个。本实用新型所述绕组槽6的槽宽为2.5～3mm。本实用新型所述线圈绕组8沿径向呈辐射状分布成盘式结构。为保护触头中的线圈绕组8，本实用新型在所述电极4的端部固定设有触头片。

本实用新型盘式旋磁纵吹真空灭弧室，通过在触头杯内的铁芯开槽，可以将触头杯等同与电机的电枢，电枢绕组的有效导体在空间沿径向呈辐射状分布成盘式结构。线圈绕组采用铜板冲刺然后焊接制造而成。

参见图1所示，盘式旋磁纵吹真空灭弧室包括导电杆1、触头杯（电枢）5、电极4、触头片3。本触头杯（电枢）5采用四级状结构，2为电流方向。

参见图2所示，本实用新型在触头杯（电枢）5内放置每隔30°开一个槽6的铁芯7，槽宽为2.5mm。

参见图3所示，本实用新型的线圈绕组8采用铜板冲刺然后焊接制造而成，沿径向呈辐射状分布成盘式结构。

本实用新型对动、静触头均采用此结构。在开断过程中，动、静之间将会出现电弧区域，通过三相交流电的作用，在动、静触头线圈绕组的作用下，在触头表面将出现旋转磁场，由于真空电弧是由金属等离子体构成，通过电弧的作用，在动、静触头之间的电弧区域也将产生强烈的旋转磁场，通过旋转磁场的强力作用，快速带走电弧能量，在纵向磁场作用下，可以降低电弧电压，驱使电弧弧柱在阳极表面均匀分布，降低局部区域的电流密度，从而消除阳极斑点或提高形成阳极斑点的临界电流值，有效降低电弧温度，加速电弧能量释放，降低触头烧蚀程度，保护触头结构，使电弧熄灭，提高真空断路器开断能力。

本实用新型能够满足特殊工况下的开断要求，同时本实用新型具有很强的容性电流开断能力，并且通过仿真试验研究，可以提高产品可靠性、安全运行。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.盘式旋磁纵吹真空灭弧室，其特征在于，包括导电杆（1）、触头杯（5）、铁芯（7）及与所述触头杯（5）相接的电极（4）；所述触头杯（5）与导电杆（1）固定配接；所述铁芯（7）置入触头杯（5）内；在所述触头杯（5）上等份开有偶数个环流侧槽；在所述铁芯（7）上等份开有绕组槽（6）；所述绕组槽（6）内置入线圈绕组（8）。

2.根据权利要求1所述的盘式旋磁纵吹真空灭弧室，其特征在于：所述绕组槽（6）的个数为12～30个。

3.根据权利要求2所述的盘式旋磁纵吹真空灭弧室，其特征在于：所述绕组槽（6）的槽宽为2.5～3mm。

4.根据权利要求3所述的盘式旋磁纵吹真空灭弧室，其特征在于：所述线圈绕组（8）沿径向呈辐射状分布成盘式结构。

5.根据权利要求4所述的盘式旋磁纵吹真空灭弧室，其特征在于：在所述电极（4）的端部固定设有触头片（3）。

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