[發(fā)明專利]一種真空滅弧室雙極型復(fù)合縱向磁場觸頭結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710414897.6
• 申請日: 2017-06-05
• 公開（公告）號(hào): CN107123566B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王建華;李昊旻;王子寒;耿英三;劉志遠(yuǎn)
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): H01H33/664
• 分類號(hào): H01H33/664
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 何會(huì)俠

一種真空滅弧室雙極型復(fù)合縱向磁場觸頭結(jié)構(gòu)，包括布置于真空滅弧室中的陽極觸頭系統(tǒng)和陰極觸頭系統(tǒng)，陽極觸頭系統(tǒng)包括觸頭片，設(shè)置在觸頭片背部的單側(cè)開口的導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)；導(dǎo)電桿通過導(dǎo)流結(jié)構(gòu)與觸頭片連接，且穿過導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)的開口處，導(dǎo)流結(jié)構(gòu)和導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)與觸頭片采用焊接固定；所述陰極觸頭系統(tǒng)與陽極觸頭系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同，布置方式為觸頭片相對布置，且使導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)的開口方向相反；所述導(dǎo)電桿、觸頭片和導(dǎo)流結(jié)構(gòu)組成導(dǎo)電回路，導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)組成導(dǎo)磁回路；本發(fā)明結(jié)構(gòu)能提高真空滅弧室中的縱向磁場強(qiáng)度，增大強(qiáng)縱向磁場區(qū)域，增加現(xiàn)有真空滅弧室縱向磁場，有效提高真空電弧的最長燃弧距離，同時(shí)具有較低的真空滅弧室回路電阻。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于真空開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種真空滅弧室雙極型復(fù)合縱向磁場觸頭結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

高壓真空斷路器是電力系統(tǒng)中重要的開關(guān)設(shè)備，因其具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、環(huán)境友好、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。目前，為了提高高壓真空滅弧室的開斷能力，通常采用在真空滅弧室中施加磁場的方式來控制真空電弧。此外，為了提升高壓真空斷路器的額定電流水平，需降低真空滅弧室導(dǎo)電部分的回路電阻?，F(xiàn)有技術(shù)中，一種馬蹄鐵型縱磁觸頭可在有效降低真空滅弧室回路電阻的同時(shí)，在真空滅弧室中提供較強(qiáng)的縱向磁場來控制真空電弧，是提升高電壓等級(jí)真空斷路器額定電流的一種有效方案。然而，真空滅弧室馬蹄鐵型縱磁觸頭存在一個(gè)縱向磁場有效控制真空電弧的最長燃弧距離，即隨著觸頭開距的增大，觸頭間的縱向磁場不斷減小，且當(dāng)觸頭開距超過某一特定值時(shí)，真空電弧無法被縱向磁場有效控制，導(dǎo)致真空滅弧室喪失開斷能力。馬蹄鐵型縱磁觸頭的上述特性限制了其在高電壓等級(jí)、大開距真空滅弧室中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出了一種真空滅弧室雙極型復(fù)合縱向磁場觸頭結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能提高真空滅弧室中的縱向磁場強(qiáng)度，增大強(qiáng)縱向磁場區(qū)域，增加現(xiàn)有真空滅弧室縱向磁場，有效提高真空電弧的最長燃弧距離，同時(shí)具有較低的真空滅弧室回路電阻，是一種具有導(dǎo)通高額定電流并開斷大短路電流能力的高壓真空滅弧室復(fù)合縱向磁場觸頭結(jié)構(gòu)。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種真空滅弧室雙極型復(fù)合縱向磁場觸頭結(jié)構(gòu)，包括布置于真空滅弧室中的陽極觸頭系統(tǒng)6和陰極觸頭系統(tǒng)7，所述陽極觸頭系統(tǒng)6包括觸頭片3，設(shè)置在觸頭片3背部的單側(cè)開口的導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)2；導(dǎo)電桿1通過導(dǎo)流結(jié)構(gòu)4與觸頭片3連接，且穿過導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)2的開口處，導(dǎo)流結(jié)構(gòu)4與觸頭片3采用焊接固定；導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)2與觸頭片3采用焊接固定；所述陰極觸頭系統(tǒng)7與陽極觸頭系統(tǒng)6結(jié)構(gòu)相同，布置方式為觸頭片3相對布置，且使導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)2的開口方向相反；所述導(dǎo)電桿1、觸頭片3和導(dǎo)流結(jié)構(gòu)4組成導(dǎo)電回路，導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)2組成導(dǎo)磁回路。

所述焊接固定方式為氬弧焊5，導(dǎo)流結(jié)構(gòu)4的焊接固定位置為導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)2的中心。

所述雙極型復(fù)合縱向磁場觸頭結(jié)構(gòu)在陽極觸頭系統(tǒng)6和陰極觸頭系統(tǒng)7之間產(chǎn)生的縱向磁場由導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)2產(chǎn)生的縱向主磁場8和由導(dǎo)流結(jié)構(gòu)4產(chǎn)生的縱向調(diào)節(jié)磁場9復(fù)合組成，所述縱向主磁場8與縱向調(diào)節(jié)磁場9極性相同，相互疊加。

所述導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)2由導(dǎo)磁性材料制成，形狀為帶斜切面的圓環(huán)柱，且在斜切面一側(cè)具有寬度與圓環(huán)柱內(nèi)直徑相同的槽，總體結(jié)構(gòu)呈馬蹄鐵形。

所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)4的橫截面略大于導(dǎo)電桿1，在底部開有非貫通槽，在側(cè)面中部同樣開有非貫通槽。當(dāng)電流流過導(dǎo)流結(jié)構(gòu)4時(shí)引導(dǎo)電流產(chǎn)生垂直于導(dǎo)電桿1的分量，以在觸頭間隙中產(chǎn)生縱向調(diào)節(jié)磁場9。

所述導(dǎo)流結(jié)構(gòu)4的橫截面為與導(dǎo)電桿相同直徑的圓，在其底部開有非貫通槽，在其側(cè)面中部開有楔形槽，所述非貫通槽與楔形槽內(nèi)均采用不銹鋼10填充；電流流過導(dǎo)流結(jié)構(gòu)4時(shí)引導(dǎo)電流產(chǎn)生垂直于導(dǎo)電桿1的分量，以在觸頭間隙中產(chǎn)生縱向調(diào)節(jié)磁場9。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：