[發明專利]真空斷路器中的電極,以及制造真空斷路器中的電極的方法

無效

• 申請號: 02107564.6
• 申請日: 2002-03-15
• 公開（公告）號: CN1384514A
• 公開（公告）日: 2002-12-11
• 發明（設計）人: 竹渕秀光;松井芳彥;西島陽;深津祥弘
• 申請（專利權）人: 株式會社明電舍
• 主分類號: H01H33/664
• 分類號: H01H33/664
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 張祖昌

技術領域

本發明涉及一種真空斷路器中的電極，和制造這種真空斷路器中的電極的方法。尤其是，本發明涉及這樣一種電極，該電極大致被加工成杯狀物，并且具有一個縱向磁場。

技術背景

在電路斷開的過程中，電極之間會產生電弧。為了提高真空斷路器的斷路能力，各個電極的整個表面均會經受電弧所致的損壞。換句話說，必須防止電弧在所述表面的某一位置上集中發生。為了在整個表面上承受所述損壞(由電弧所致)，正如在附圖7和8中所示出的那樣，可以采用帶有一個縱向磁場電極(軸向磁場電極)的結構。

正如在附圖7中所示出的那樣，在這里提供了一種具有一個電極01(固定電極)和一個電極02(可動電極)的縱向磁場電極結構。電極01由一個觸頭01a和一個繞組電極01b構成，其中繞組電極01b被置于一個與觸頭01a的接觸表面相對的側面上。可動電極02由一個觸頭02a和一個繞組電極02b構成，其中繞組電極02b被置于一個與觸頭02a的接觸表面相對的側面上。各個繞組電極01b和繞組電極02b均具有一根支臂，該支臂從所述電極的中心軸處徑向向外延伸。支臂具有一個尖端部，在該尖端部上裝配有周向延伸的繞組。通過電流在周向繞組中流動，產生一個與電弧(縱向磁場)平行的磁場。施加于電弧上的該縱向磁場能夠阻止帶電離子發生徑向散布，從而對電弧起到穩定作用。由此得以穩定的電弧能夠減少損耗，從而可以對電極的溫度升高進行控制。利用這種方式，可以提高真空斷路器的斷路能力。

但是，就總體結構而言，所述縱向磁場電極仍然是復雜的。另外，就結構(整體結構)而言，用于該縱向磁場電極中的各個組件也是比較復雜的。從而，這種縱向磁場電極的制造成本也較昂貴。為了降低制造成本，必須從結構上簡化所述縱向磁場電極，并且減少其中組件的數目。

正如在附圖8中所示出的那樣，在這里提供了一種帶有一個電極011和一個與電極011相對的電極012的縱向磁場電極結構。在電極011中的一個杯狀元件的圓周上，成形有一條槽縫011a(傾斜的)，來形成一個繞組區域011b。在電極012中的一個杯狀元件的圓周上，成形有一條槽縫012a(傾斜的)，來形成一個繞組區域012b。另外，電極011中的杯狀元件上具有一個開口，該開口由一個觸頭011c進行封閉，而電極012中的杯狀元件上也具有一個開口，該開口由一個觸頭012c進行封閉。

正如在附圖9中所示出的那樣(附圖8中的縱向磁場電極的橫剖圖)，除了所述杯狀元件(繞組區域011b)和觸頭011c之外，電極011還具有一個補強管筒011d，而電極012除了所述杯狀元件(繞組區域012b)和觸頭012c之外，還具有一個補強管筒012d。各個補強管筒011d和補強管筒012d在杯狀元件的中空區域內相匹配，以便對(縱向磁場電極的)穩定性進行補強，來在閉合所述真空斷路器時，抵抗由于觸頭011c在觸頭012c上發生接觸所產生的機械沖擊。

與附圖7中的縱向磁場電極相比，附圖8和9中的縱向磁場電極(帶有杯狀元件)中的組件數目較少。但是，必須將附圖8和9中的杯狀元件制成帶有槽縫011a和槽縫012a，以便分別形成繞組區域011b和繞組區域012b。

因此，正如在附圖10中所示出的那樣，在這里提供了一個大體上被加工成一圓盤的回轉刀片013。為了對杯狀元件(銅質)進行機械加工來成形槽縫011a和槽縫012a，回轉刀片013相對于該杯狀元件以預定的傾斜角度發生回轉。按照慣例，這是一種傳統的機械加工(開槽)方法。

正如在附圖10中所示出的那樣，利用回轉刀片013進行機械加工具有某些優點，比如簡單易行和成本較低。但是，利用回轉刀片013進行機械加工將難以確保槽縫011a和槽縫012a的狹長周向尺寸。如果回轉刀片013的傾斜角度更小(相對于杯狀元件來說)，那么將使得機械加工更為困難。

電極011與電極012之間的縱向磁場與電流(在各個繞組區域011b和繞組區域012b中流動的電流)和回轉角度的乘積成正比例關系。所述乘積被定義為“ampere·turn＝i·n”。換句話說，各個槽縫011a和槽縫012a的周向長度是決定電流回轉角度(匝數n)的關鍵因素。周向長度越長，縱向磁場越強。

前面概括了根據相關現有技術利用電極011(具有杯狀元件)和電極012(具有杯狀元件)來形成縱向磁場在獲得強磁場方面具有困難，并且從而并不足以應用于需要斷開較高電壓和較大電流的真空斷路器中。