[發(fā)明專利]齒狀結(jié)構(gòu)觸頭及直流真空滅弧室及直流真空接觸器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811567123.8
• 申請(qǐng)日: 2018-12-20
• 公開（公告）號(hào): CN109698094B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬慧;耿英三;劉志遠(yuǎn);王建華;孫麗瓊;劉劭瑋;劉灃
• 申請(qǐng)（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

一種齒狀結(jié)構(gòu)觸頭及直流真空滅弧室及直流真空接觸器，該齒狀結(jié)構(gòu)觸頭包括動(dòng)側(cè)觸頭組合結(jié)構(gòu)和靜側(cè)觸頭組合結(jié)構(gòu)；動(dòng)側(cè)觸頭組合結(jié)構(gòu)包括動(dòng)側(cè)導(dǎo)電桿，焊接在動(dòng)側(cè)導(dǎo)電桿一端的動(dòng)側(cè)鋸齒狀觸頭結(jié)構(gòu)；靜側(cè)觸頭組合結(jié)構(gòu)包括靜側(cè)導(dǎo)電桿，焊接在靜側(cè)導(dǎo)電桿一端的靜側(cè)鋸齒狀觸頭結(jié)構(gòu)；所述動(dòng)側(cè)鋸齒狀觸頭結(jié)構(gòu)的齒狀端面結(jié)構(gòu)和靜側(cè)鋸齒狀觸頭結(jié)構(gòu)的齒狀端面結(jié)構(gòu)相匹配；所述動(dòng)側(cè)鋸齒狀觸頭結(jié)構(gòu)的開槽結(jié)構(gòu)和靜側(cè)鋸齒狀觸頭結(jié)構(gòu)的開槽結(jié)構(gòu)相匹配，燃弧階段在觸頭間隙產(chǎn)生一定的磁場作用；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了電弧陰極斑點(diǎn)在觸頭表面的運(yùn)動(dòng)階躍，同時(shí)能夠有效實(shí)現(xiàn)電弧弧柱的拉長，提高陰極斑點(diǎn)在所述鋸齒狀觸頭表面的運(yùn)動(dòng)速度，實(shí)現(xiàn)電弧電壓的進(jìn)一步提升，有助于真空直流電弧的開斷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于真空斷路器和真空開斷技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種齒狀結(jié)構(gòu)觸頭及直流真空滅弧室及直流真空接觸器。

背景技術(shù)

真空斷路器是保證電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行的重要開關(guān)設(shè)備。真空斷路器目前普遍應(yīng)用于中低壓領(lǐng)域的交流電網(wǎng)開斷中，具有可靠性高、免維護(hù)、開斷能力強(qiáng)等特點(diǎn)。其中真空滅弧室則是關(guān)系真空斷路器能否成功開斷故障電流的核心器件。

在真空滅弧室中燃燒的真空電弧屬于在燃弧過程中產(chǎn)生的金屬蒸汽中燃燒的電弧，具有電弧電壓低的特點(diǎn)，而在交流和直流開斷中都認(rèn)為高的電弧電壓有助有電流的成功開斷。特別地，對(duì)于真空滅弧室開斷直流電流來說，高的電弧電壓是產(chǎn)生電流過零點(diǎn)的關(guān)鍵，同時(shí)也是滅弧室直接成功開斷直流電流的必要條件。

目前提高電弧電壓的方式普遍采用磁場控制的方式，真空電弧在橫向磁場的作用下可以提高其電弧電壓。通過大量的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，電弧弧柱的運(yùn)動(dòng)階躍和拉長也是提高電弧電壓的方式。

據(jù)此，提高真空電弧的電弧電壓有更多的方法可以實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提出一種齒狀結(jié)構(gòu)觸頭及直流真空滅弧室及直流真空接觸器，實(shí)現(xiàn)真空電弧在觸頭表面的階躍、電弧弧柱在觸頭間隙的拉長、陰極斑點(diǎn)在觸頭表面的加速運(yùn)動(dòng)，以期提高真空電弧在燃弧過程中的電弧電壓，使其實(shí)現(xiàn)更高的開斷能力以及適用于直流電流的開斷。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案以實(shí)現(xiàn)上述目的：

一種齒狀結(jié)構(gòu)觸頭，包括靜側(cè)觸頭組合結(jié)構(gòu)201和動(dòng)側(cè)觸頭組合結(jié)構(gòu)202；所述靜側(cè)觸頭組合結(jié)構(gòu)201包括靜側(cè)導(dǎo)電桿101，焊接在靜側(cè)導(dǎo)電桿101一端的靜側(cè)鋸齒狀觸頭結(jié)構(gòu)103；所述動(dòng)側(cè)觸頭組合結(jié)構(gòu)202包括動(dòng)側(cè)導(dǎo)電桿107，焊接在動(dòng)側(cè)導(dǎo)電桿107一端的動(dòng)側(cè)鋸齒狀觸頭結(jié)構(gòu)104；所述動(dòng)側(cè)鋸齒狀觸頭結(jié)構(gòu)104的齒狀端面結(jié)構(gòu)和靜側(cè)鋸齒狀觸頭結(jié)構(gòu)103的齒狀端面結(jié)構(gòu)在閉合和分開狀態(tài)相匹配；所述靜側(cè)鋸齒狀觸頭結(jié)構(gòu)103和動(dòng)側(cè)鋸齒狀觸頭結(jié)構(gòu)104的開槽結(jié)構(gòu)相匹配，燃弧階段在觸頭間隙產(chǎn)生一定的磁場作用。

所述靜側(cè)鋸齒狀觸頭結(jié)構(gòu)103和動(dòng)側(cè)鋸齒狀觸頭結(jié)構(gòu)104的鋸齒為大齒狀結(jié)構(gòu)，即在兩開槽結(jié)構(gòu)之間為單一鋸齒結(jié)構(gòu)；或者為小齒狀結(jié)構(gòu)，即在兩開槽結(jié)構(gòu)之間為多段鋸齒結(jié)構(gòu)。

所述靜側(cè)鋸齒狀觸頭結(jié)構(gòu)103和動(dòng)側(cè)鋸齒狀觸頭結(jié)構(gòu)104齒狀端面結(jié)構(gòu)由觸頭材料一體化加工制作，或在觸頭材料斜坡表面加裝觸頭片實(shí)現(xiàn)。

所述靜側(cè)鋸齒狀觸頭結(jié)構(gòu)103和動(dòng)側(cè)鋸齒狀觸頭結(jié)構(gòu)104為杯狀結(jié)構(gòu)帶有開槽結(jié)構(gòu)的觸頭結(jié)構(gòu)或者非杯狀的帶有開槽結(jié)構(gòu)的觸頭結(jié)構(gòu)。

所述靜側(cè)鋸齒狀觸頭結(jié)構(gòu)103和動(dòng)側(cè)鋸齒狀觸頭結(jié)構(gòu)104，在其開槽結(jié)構(gòu)互相配合后在觸頭間隙所產(chǎn)生的磁場為橫向磁場或縱向磁場。

一種直流真空滅弧室，包括所述的齒狀結(jié)構(gòu)觸頭，焊接在靜側(cè)導(dǎo)電桿101中部的真空滅弧室靜端蓋板102；焊接在動(dòng)側(cè)導(dǎo)電桿107中部的波紋管106，焊接在動(dòng)側(cè)導(dǎo)電桿107遠(yuǎn)離動(dòng)側(cè)鋸齒狀觸頭結(jié)構(gòu)104一側(cè)的真空滅弧室動(dòng)端蓋板108，焊接在真空滅弧室靜端蓋板102和真空滅弧室動(dòng)端蓋板108邊緣之間包覆靜側(cè)觸頭結(jié)構(gòu)組合201和動(dòng)側(cè)觸頭結(jié)構(gòu)組合202的真空滅弧室瓷殼105。