CN2747700Y - 真空灭弧室单匝式触头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可用于电器开关中真空开关的真空灭弧室单匝式触头结构。采用这种结构可产生比现有触头结构更强的纵向磁场，从而由此触头结构构成的真空灭弧室不仅开断能力强，而且特别适合于高电压领域，如126kV或以上领域的应用。经过特别设计的单匝式触头结构还具有回路电阻低的优点，可保证满足额定电流的要求。同时本实用新型还具有制造工艺简单，成本低，可靠性高的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电器开关中真空开关，特别涉及一种真空灭弧室单匝式触头。
背景技术
当前在高压和超高压断路器中SF6断路器为主流产品。SF6气体已被《京都议定书》指定为一种强的温室效应气体，并建议于2030年全面禁用SF6气体。真空断路器具有绿色环保，产品性能高等优点，目前在中压等级是主流产品。为了使真空断路器能应用于高电压等级，开发高压真空灭弧室是至关重要的一步，触头结构是真空灭弧室的核心部件。在高电压大开距的应用场合下，纵向磁场的触头结构最为适合。
发明内容
本实用新型的目的旨在提出一种真空灭弧室单匝式触头，使之更适合于高电压等级大开距场合中的应用。
实现上述发明的技术解决方案是，一种真空灭弧室单匝式触头，包括依次连接的第一导电杆，第一线圈，第一触头片，第二触头片，第二线圈和第二导电杆，其特征在于，所述第一线圈与第二线圈为相同的结构，该结构包括一带缺口的圆环构成的线圈本体，线圈本体的一个面或多个面上有与线圈本体连在一起且形状相同的线圈第一短臂和与线圈本体连在一起且形状相同的线圈第二短臂，安装时使第一线圈与第二线圈同轴且它们的线圈第一短臂、线圈第二短臂与轴线呈对称放置。
本实用新型的其它一些特点是，所述的第一导电杆和第二导电杆、第一触头片和第二触头片的结构相同。
所述的线圈第一短臂和在接近触头中心的一端要比另一端大，线圈第一短臂之间留有空隙，线圈第二短臂之间也留有空隙。空隙中可添加不锈钢或其它材料作为机械支撑。
所述的第一触头片或第二触头片包括触头片本体和触头片槽，触头片本体的形状为圆柱形，触头片槽呈径向排列，或呈相互间有一定角度的排列，触头片槽的数目为整数。
所述的第一触头片或第二触头片采用CuCr触头材料或其它触头材料。
本实用新型的真空灭弧室单匝式触头结构产生的纵向磁场比现有触头结构如1/2匝线圈式触头、1/3匝线圈式触头、杯状纵磁触头等都强，而且在触头间隙中衰减很少，因此比现有触头结构更适合于在高电压真空灭弧室中应用。
附图说明
图1为真空灭弧室单匝式触头图；图中各符号为：1、第一导电杆，2、第一线圈，3、第一触头片，4、第二触头片，5、第二线圈，6、第二导电杆。
图2为第一线圈或第二线圈的结构图；图中符号为：201-线圈本体，202、线圈第一短臂，203、线圈第二短臂。
图3为第一触头片或第二触头片的结构图；图中符号为：301-触头片本体，302-触头片槽。
具体实施例
以下结合附图和发明人给出的真空灭弧室单匝式触头实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
如附图1所示，真空灭弧室触头由第一导电杆1，第一线圈2，第一触头片3，第二触头片4，第二线圈5和第二导电杆6依次连接组成。所述第一线圈2与第二线圈5为相同的结构，电流可经由第一导电杆1到第一线圈2，再经过第一触头片3到第二触头片4，再经过第二线圈5到第二导电杆6。电流流向也可与上述方向相反。其中第一线圈2与第二线圈5相互角度为180度。这样在真空灭弧室触头流过电流并分开产生真空电弧时，第一在触头片3与第二触头片4之间产生很强的纵向磁场，此纵向磁场可控制真空电弧的形态在高电压等级大电流、大开距情况下仍保持在扩散状态，从而提高了真空灭弧室工作的可靠性。
在附图2中可见第一、第二线圈的具体结构。包括线圈本体201，线圈第一短臂202，和线圈第二短臂203。线圈本体201旋转的角度接近360度，这样可产生强的纵向磁场。线圈第一短臂202之间留有空隙，线圈第二短臂203之间也留有空隙。空隙中可添加不锈钢或其它材料作为机械支撑。线圈第一短臂202在接近触头中心的一端要比另一端大，使得触头回路电阻低，起到降低温升的作用。
在附图3中可见触头片3或触头片4的具体结构。包括触头片本体301和触头片槽302。触头片本体301一般呈圆柱形，可采用CuCr25或CuCr50触头材料。当然也可以采用其它可以制作触头的材料。触头片槽302起到降低触头片涡流的作用，减小纵向磁场滞后时间。触头片槽302可以呈径向排列，也可以呈相互间有一定角度的排列。触头片槽302的数目可以为整数个。
申请人对以上实施例进行了分析：对其结构中的第一触头片3和第二触头片4直径取100mm，触头材料取CuCr25，设真空断路器平均分闸速度为3m/s，设燃弧时间为10ms，此时真空灭弧室触头开距为30mm。设此时电流为40kA有效值。对此情况下的三维涡流磁场进行了有限元分析，结果表明，单匝式触头中心平面上纵向磁场最大值为760mT，比1/2匝线圈式触头中心平面上的最大值360mT大。而单匝式触头回路电阻为43微欧与1/2匝线圈式触头回路电阻38微欧大体相当。可见本实用新型具有更强的纵向磁场，而且回路电阻改变很小，可保证满足额定电流的要求。
Claims (5)
1.一种真空灭弧室单匝式触头，包括依次连接的第一导电杆(1)，第一线圈(2)，第一触头片(3)，第二触头片(4)，第二线圈(5)和第二导电杆(6)，其特征在于，所述第一线圈(2)与第二线圈(5)为相同的结构，该结构包括一带缺口的圆环构成的线圈本体(201)，线圈本体(201)的一个面或多个面上有与线圈本体(201)连在一起且形状相同的线圈第一短臂(202)和与线圈本体(201)连在一起且形状相同的线圈第二短臂(203)，安装时使第一线圈(2)与第二线圈(5)同轴且它们的线圈第一短臂(202)、第二短臂(203)与轴线呈对称放置。
2.如权利要求1所述的真空灭弧室单匝式触头，其特征在于，所述的第一导电杆(1)和第二导电杆(6)、第一触头片(3)和第二触头片(4)的结构相同。
3.如权利要求1所述的真空灭弧室单匝式触头，其特征在于，所述的线圈第一短臂(202)在接近触头中心的一端要比另一端大，线圈第一短臂(202)之间留有空隙，线圈第二短臂(203)之间也留有空隙。空隙中可添加不锈钢或其它材料作为机械支撑。
4.如权利要求1所述的真空灭弧室单匝式触头，其特征在于，所述的触头片(3)或触头片(4)包括触头片本体(301)和触头片槽(302)，触头片本体(301)的形状为圆柱形，触头片槽(302)呈径向排列，或呈相互间有一定角度的排列，触头片槽(302)的数目为整数。
5.如权利要求1所述的真空灭弧室单匝式触头，其特征在于，所述的触头片(3)或触头片(4)采用CuCr触头材料或其它触头材料。
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