CN2796071Y - 一种真空灭弧室双匝式纵向磁场触头 - Google Patents

Abstract

本实用新型真空灭弧室双匝式纵向磁场触头，包括导电杆、电流线圈、触头片，电流线圈设置在导电杆和触头片之间，导电杆、电流线圈、触头片按顺序串联连接，其中电流线圈采用双匝线圈，线圈的两端处在轴心位置，制成两个同心的连接端，其前连接端与触头片的中心固定连接，后连接端与导电杆固定连接。由于是采用双匝线圈，产生的磁场强度强，提高了电弧的稳定性，延长了触头片的使用寿命，适用于高电压、大电流等级电路的开关控制。

Description

一种真空灭弧室双匝式纵向磁场触头

所属技术领域

本实用新型涉及电力开关，特别是对高压断路器真空灭弧室中电触头的改进。

背景技术

在电力系统中，高压电路的开关，需要通过高压断路器来实现。由于是对高电压、大电流进行开、关动作，因此要求高压断路器中的电触头有好的耐弧性。目前使用的电触头，有圆盘形触头、磁吹线圈触头等形式。其中圆盘形触头是将触头材料制成整体的圆盘形形状，具有结构简单的特点，适合于低电压、小电流的控制，如11KV电压等级的控制。在高电压、大电流等级的高压断路器中，目前采用的是磁吹线圈触头，这种触头是由触头片、电流线圈、导电杆组成，在触头片的后面设置电流线圈，电流线圈有1/4线圈、1/2线圈、单匝线圈几种。在1/4线圈、1/2线圈结构中，触头片沿其半径方向开制防涡流槽，制成多瓣形状，电流线圈圆心位置的连接端与导电杆固定连接，每条1/4线圈或1/2线圈的末端分别与触头片各瓣的背面固定连接。在电路上，导电杆、电流线圈、触头片是按顺序串联连接，每条1/4线圈或1/2线圈是并联连接。工作时，电流经导电杆、电流线圈流向触头片，电流产生的磁场方向是触头的纵向方向，即与电弧方向一致。断路器在开、关动作时，在触头片上产生电弧，电弧是由多条电弧线组成，各条电弧线各自所产生的横向磁场使其互相排斥，造成电弧在触头片表面的无规则移动，但在触头的纵向形成纵向磁场后，电弧线的移动会受到该纵向磁场的电磁力作用，使其移动得到抑制，从而使电弧集中，有利于延长触头片的寿命。但是目前的1/4或1/2线圈结构，由于线圈的末端即条状导电体的末端是处于触头片的外围位置，而非中心位置，因而在触头片上电流密度的分布是外围密集，中心分布少。另外，由于线圈是由四瓣或两瓣组成，其产生的磁场也呈相应的四块或两块分布，在触头片上呈不均匀分布。因此，造成触头片上电场、磁场的分布不均，电弧分散在触头片的外围位置，并且电弧线呈多组分布，易受相互间的横向磁场作用而产生排斥，使电弧产生不稳定的移动，电弧所造成的触头片金属材料蒸发、转移不均匀，造成触头片的使用寿命缩短。

为了弥补以上不足，最近出现了单匝线圈触头，采用的线圈为整体的单匝线圈，线圈的一端与触头片的中心连接，另一端与导电杆连接，导电杆、电流线圈、触头片也是按顺序串联连接。在该结构中，触头片上电流密度的分布是中心密集，外围分布少，电流较集中。另外，由于线圈形状是整圈的，其产生的磁场呈整块分布，在触头片上分布均匀。由于触头片上电场、磁场的分布均匀，电弧比1/4或1/2线圈结构稳定，电弧所造成的触头片金属材料蒸发、转移均匀，触头片的使用寿命较长。但在使用中发现，在超过110KV电压等级的灭弧室中使用时，如126KV以上等级，由于电弧比低电压等级的真空灭弧室中的更强，单匝线圈产生的磁场不足于稳定电弧，无法满足使用需要。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种具有强纵向磁场的真空灭弧室触头，以适用于高电压、大电流等级电路的开关控制。

本实用新型的方案是：真空灭弧室双匝式纵向磁场触头，包括导电杆、电流线圈、触头片，电流线圈设置在导电杆和触头片之间，导电杆、电流线圈、触头片按顺序串联连接，其中电流线圈采用双匝线圈，电流线圈的两端处在轴心位置，制成两个同心的连接端，其前连接端与触头片的中心固定连接，后连接端与导电杆固定连接。

本实用新型的优点是：由于是采用双匝线圈，因而产生的磁场强度比现有的单匝线圈强，进一步提高了电弧的稳定性，使电弧所造成的触头片金属材料蒸发、转移均匀发生，延长了触头片的使用寿命，适用于高电压、大电流等级电路的开关控制。

附图说明

下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的结构分解示意图。

图中标记：1导电杆，2线圈垫板，3后匝线圈，4前匝线圈，5触头片，6导电板，7线圈支柱。其中31是电流线圈的后连接端，32是后匝线圈的首端；41是电流线圈的前连接端，42是前匝线圈的尾端；51是触头片的防涡流槽。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型包括导电杆1、由前匝线圈4和后匝线圈3连接成的电流线圈、触头片5。电流线圈设置在导电杆1和触头片5之间，导电杆1、电流线圈、触头片5按顺序串联连接。由图中可见，电流线圈由前后两匝组合而成，为双匝线圈。电流线圈的两端处在轴心位置，制成两个同心的连接端，即前匝线圈4的圆心部分制成前连接端41，后匝线圈3的圆心部分制成后连接端31，前匝线圈的尾端42和后匝线圈的首端32之间通过导电板6连接，形成串联连接，组成双匝线圈。前连接端41与触头片5的中心固定连接，后连接端31与导电杆1固定连接。

为了增加电流线圈的机械强度，在后匝线圈3的后面设置线圈垫板2；为了分隔前匝线圈4和后匝线圈3，在其中心设置线圈支柱7。线圈垫板2和线圈支柱7均用与铜材料相比导电性差的不锈钢材料制成，以保证导电杆1、电流线圈、触头片5之间的电流流向。

触头片5上开制防涡流槽51，呈径向分布，用以阻断触头片5上的涡流，降低其因涡流产生的发热。防涡流槽51的数量为至少两条，本实施例采用四条。

工作时，导电杆1固定连接在外部电路中，电流由导电杆1经后连接端31、后匝线圈3的环形部分到其首端32，经导电板6流向前匝线圈4的尾端42，再流过其环形部分到其圆心位置的前连接端41，到达触头片5的背面中心。当电流从导电杆1流入时，电流线圈的电流是按逆时针方向绕行两圈。由于电流饶环形旋转，因此产生一个与电触头轴向平行的磁场，即纵向磁场。

由于电流线圈的环形部分是相当于两个圆周，因此是双匝线圈，其产生的纵向磁场是一均匀分布的磁场。

由于电流线圈的前连接端41是与触头片5的中心部位固定连接，因此触头片5表面的电场分布是均匀集中在其中心。

在接通电流或断开电流时，触头片5的表面产生电弧，电弧的各电弧线之间因其各自的横向磁场作用而互相排斥，形成不稳定的移动，这种移动会对纵向磁场的磁力线造成切割而受到纵向磁场对其产生的反方向力，因此受到抑制，使电弧线稳定、集中。

触头片5表面的电场分布均匀集中，加上均匀的纵向磁场作用，而且该纵向磁场比以往的单匝线圈强，使电弧更加均匀、稳定地集中于触头片5的中心部位，使触头片5的寿命延长，即延长了整个高压断路器真空灭弧室电触头的使用寿命。

Claims (4)

1.一种真空灭弧室双匝式纵向磁场触头，包括导电杆(1)、电流线圈、触头片(5)，电流线圈设置在导电杆(1)和触头片(5)之间，导电杆(1)、电流线圈、触头片(5)按顺序串联连接，其特征是：电流线圈采用双匝线圈，电流线圈的两端处在轴心位置，制成两个同心的连接端，其中的前连接端(41)与触头片(5)的中心固定连接，后连接端(31)与导电杆(1)固定连接。

2.如权利要求1所述的真空灭弧室双匝式纵向磁场触头，其特征是：电流线圈由前后两匝组合而成，前匝线圈(4)的圆心部分制成前连接端(41)，后匝线圈(3)的圆心部分制成后连接端(31)，前匝线圈的尾端(42)和后匝线圈的首端(32)之间通过导电板(6)连接，形成串联连接，组成双匝线圈。

3.如权利要求1所述的真空灭弧室双匝式纵向磁场触头，其特征是：触头片(5)上开制有防涡流槽(51)，呈径向分布。

4.如权利要求3所述的真空灭弧室双匝式纵向磁场触头，其特征是：防涡流槽(51)的数量为至少两条。

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