專利名稱：真空滅弧室單匝式觸頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電器開(kāi)關(guān)中真空開(kāi)關(guān)，特別涉及一種真空滅弧室單匝式觸頭。
背景技術(shù)：
當(dāng)前在高壓和超高壓斷路器中SF6斷路器為主流產(chǎn)品。SF6氣體已被《京都議定書》指定為一種強(qiáng)的溫室效應(yīng)氣體，并建議于2030年全面禁用SF6氣體。真空斷路器具有綠色環(huán)保，產(chǎn)品性能高等優(yōu)點(diǎn)，目前在中壓等級(jí)是主流產(chǎn)品。為了使真空斷路器能應(yīng)用于高電壓等級(jí)，開(kāi)發(fā)高壓真空滅弧室是至關(guān)重要的一步，觸頭結(jié)構(gòu)是真空滅弧室的核心部件。在高電壓大開(kāi)距的應(yīng)用場(chǎng)合下，縱向磁場(chǎng)的觸頭結(jié)構(gòu)最為適合。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的旨在提出一種真空滅弧室單匝式觸頭，使之更適合于高電壓等級(jí)大開(kāi)距場(chǎng)合中的應(yīng)用。
實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明的技術(shù)解決方案是，一種真空滅弧室單匝式觸頭，包括依次連接的第一導(dǎo)電桿，第一線圈，第一觸頭片，第二觸頭片，第二線圈和第二導(dǎo)電桿，其特征在于，所述第一線圈與第二線圈為相同的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括一帶缺口的圓環(huán)構(gòu)成的線圈本體，線圈本體的一個(gè)面或多個(gè)面上有與線圈本體連在一起且形狀相同的線圈第一短臂和與線圈本體連在一起且形狀相同的線圈第二短臂，安裝時(shí)使第一線圈與第二線圈同軸且它們的線圈第一短臂、線圈第二短臂與軸線呈對(duì)稱放置。
本實(shí)用新型的其它一些特點(diǎn)是，所述的第一導(dǎo)電桿和第二導(dǎo)電桿、第一觸頭片和第二觸頭片的結(jié)構(gòu)相同。
所述的線圈第一短臂和在接近觸頭中心的一端要比另一端大，線圈第一短臂之間留有空隙，線圈第二短臂之間也留有空隙。空隙中可添加不銹鋼或其它材料作為機(jī)械支撐。
所述的第一觸頭片或第二觸頭片包括觸頭片本體和觸頭片槽，觸頭片本體的形狀為圓柱形，觸頭片槽呈徑向排列，或呈相互間有一定角度的排列，觸頭片槽的數(shù)目為整數(shù)。
所述的第一觸頭片或第二觸頭片采用CuCr觸頭材料或其它觸頭材料。
本實(shí)用新型的真空滅弧室單匝式觸頭結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的縱向磁場(chǎng)比現(xiàn)有觸頭結(jié)構(gòu)如1/2匝線圈式觸頭、1/3匝線圈式觸頭、杯狀縱磁觸頭等都強(qiáng)，而且在觸頭間隙中衰減很少，因此比現(xiàn)有觸頭結(jié)構(gòu)更適合于在高電壓真空滅弧室中應(yīng)用。


圖1為真空滅弧室單匝式觸頭圖；圖中各符號(hào)為1、第一導(dǎo)電桿，2、第一線圈，3、第一觸頭片，4、第二觸頭片，5、第二線圈，6、第二導(dǎo)電桿。
圖2為第一線圈或第二線圈的結(jié)構(gòu)圖；圖中符號(hào)為201-線圈本體，202、線圈第一短臂，203、線圈第二短臂。
圖3為第一觸頭片或第二觸頭片的結(jié)構(gòu)圖；圖中符號(hào)為301-觸頭片本體，302-觸頭片槽。
具體實(shí)施例
以下結(jié)合附圖和發(fā)明人給出的真空滅弧室單匝式觸頭實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
如附圖1所示，真空滅弧室觸頭由第一導(dǎo)電桿1，第一線圈2，第一觸頭片3，第二觸頭片4，第二線圈5和第二導(dǎo)電桿6依次連接組成。所述第一線圈2與第二線圈5為相同的結(jié)構(gòu)，電流可經(jīng)由第一導(dǎo)電桿1到第一線圈2，再經(jīng)過(guò)第一觸頭片3到第二觸頭片4，再經(jīng)過(guò)第二線圈5到第二導(dǎo)電桿6。電流流向也可與上述方向相反。其中第一線圈2與第二線圈5相互角度為180度。這樣在真空滅弧室觸頭流過(guò)電流并分開(kāi)產(chǎn)生真空電弧時(shí)，第一在觸頭片3與第二觸頭片4之間產(chǎn)生很強(qiáng)的縱向磁場(chǎng)，此縱向磁場(chǎng)可控制真空電弧的形態(tài)在高電壓等級(jí)大電流、大開(kāi)距情況下仍保持在擴(kuò)散狀態(tài)，從而提高了真空滅弧室工作的可靠性。
在附圖2中可見(jiàn)第一、第二線圈的具體結(jié)構(gòu)。包括線圈本體201，線圈第一短臂202，和線圈第二短臂203。線圈本體201旋轉(zhuǎn)的角度接近360度，這樣可產(chǎn)生強(qiáng)的縱向磁場(chǎng)。線圈第一短臂202之間留有空隙，線圈第二短臂203之間也留有空隙?？障吨锌商砑硬讳P鋼或其它材料作為機(jī)械支撐。線圈第一短臂202在接近觸頭中心的一端要比另一端大，使得觸頭回路電阻低，起到降低溫升的作用。
在附圖3中可見(jiàn)觸頭片3或觸頭片4的具體結(jié)構(gòu)。包括觸頭片本體301和觸頭片槽302。觸頭片本體301一般呈圓柱形，可采用CuCr25或CuCr50觸頭材料。當(dāng)然也可以采用其它可以制作觸頭的材料。觸頭片槽302起到降低觸頭片渦流的作用，減小縱向磁場(chǎng)滯后時(shí)間。觸頭片槽302可以呈徑向排列，也可以呈相互間有一定角度的排列。觸頭片槽302的數(shù)目可以為整數(shù)個(gè)。
申請(qǐng)人對(duì)以上實(shí)施例進(jìn)行了分析對(duì)其結(jié)構(gòu)中的第一觸頭片3和第二觸頭片4直徑取100mm，觸頭材料取CuCr25，設(shè)真空斷路器平均分閘速度為3m/s，設(shè)燃弧時(shí)間為10ms，此時(shí)真空滅弧室觸頭開(kāi)距為30mm。設(shè)此時(shí)電流為40kA有效值。對(duì)此情況下的三維渦流磁場(chǎng)進(jìn)行了有限元分析，結(jié)果表明，單匝式觸頭中心平面上縱向磁場(chǎng)最大值為760mT，比1/2匝線圈式觸頭中心平面上的最大值360mT大。而單匝式觸頭回路電阻為43微歐與1/2匝線圈式觸頭回路電阻38微歐大體相當(dāng)。可見(jiàn)本實(shí)用新型具有更強(qiáng)的縱向磁場(chǎng)，而且回路電阻改變很小，可保證滿足額定電流的要求。
權(quán)利要求1.一種真空滅弧室單匝式觸頭，包括依次連接的第一導(dǎo)電桿(1)，第一線圈(2)，第一觸頭片(3)，第二觸頭片(4)，第二線圈(5)和第二導(dǎo)電桿(6)，其特征在于，所述第一線圈(2)與第二線圈(5)為相同的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括一帶缺口的圓環(huán)構(gòu)成的線圈本體(201)，線圈本體(201)的一個(gè)面或多個(gè)面上有與線圈本體(201)連在一起且形狀相同的線圈第一短臂(202)和與線圈本體(201)連在一起且形狀相同的線圈第二短臂(203)，安裝時(shí)使第一線圈(2)與第二線圈(5)同軸且它們的線圈第一短臂(202)、第二短臂(203)與軸線呈對(duì)稱放置。
2.如權(quán)利要求1所述的真空滅弧室單匝式觸頭，其特征在于，所述的第一導(dǎo)電桿(1)和第二導(dǎo)電桿(6)、第一觸頭片(3)和第二觸頭片(4)的結(jié)構(gòu)相同。
3.如權(quán)利要求1所述的真空滅弧室單匝式觸頭，其特征在于，所述的線圈第一短臂(202)在接近觸頭中心的一端要比另一端大，線圈第一短臂(202)之間留有空隙，線圈第二短臂(203)之間也留有空隙。空隙中可添加不銹鋼或其它材料作為機(jī)械支撐。
4.如權(quán)利要求1所述的真空滅弧室單匝式觸頭，其特征在于，所述的觸頭片(3)或觸頭片(4)包括觸頭片本體(301)和觸頭片槽(302)，觸頭片本體(301)的形狀為圓柱形，觸頭片槽(302)呈徑向排列，或呈相互間有一定角度的排列，觸頭片槽(302)的數(shù)目為整數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的真空滅弧室單匝式觸頭，其特征在于，所述的觸頭片(3)或觸頭片(4)采用CuCr觸頭材料或其它觸頭材料。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種可用于電器開(kāi)關(guān)中真空開(kāi)關(guān)的真空滅弧室單匝式觸頭結(jié)構(gòu)。采用這種結(jié)構(gòu)可產(chǎn)生比現(xiàn)有觸頭結(jié)構(gòu)更強(qiáng)的縱向磁場(chǎng)，從而由此觸頭結(jié)構(gòu)構(gòu)成的真空滅弧室不僅開(kāi)斷能力強(qiáng)，而且特別適合于高電壓領(lǐng)域，如126kV或以上領(lǐng)域的應(yīng)用。經(jīng)過(guò)特別設(shè)計(jì)的單匝式觸頭結(jié)構(gòu)還具有回路電阻低的優(yōu)點(diǎn)，可保證滿足額定電流的要求。同時(shí)本實(shí)用新型還具有制造工藝簡(jiǎn)單，成本低，可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01H33/66GK2747700SQ20042008627
公開(kāi)日2005年12月21日 申請(qǐng)日期2004年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月29日
發(fā)明者劉志遠(yuǎn), 王季梅, 修士新, 王仲奕 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)