[发明专利]用于真空断路器的真空中断器

说明书

                        技术领域

本发明涉及一种回路断路器，更确切的讲，涉及一种利用形成垂直磁场的方法制成电极结构，改善电路切断功能、用在真空断路器中的真空中断器。

                        背景技术

通常，回路断路器是一种安装在电源和负载单元之间的电保护装置，用于保护负载单元和例如马达之类的负载线及变压器，免受例如传输/配电线路和专用的转换装置之类的电路上产生的异常电流(由例如短路和接地失效等偶然事故引起的大电流)的影响，以便并打开/关闭负载电路并完成将电源线转换到另一条线上的配电功能。

另外，根据使用的电弧熄灭介质，回路断路器可以分为用油的油回路断路器、用惰性气体SF6的气体回路断路器、用空气的空气回路断路器、用磁力的磁熄弧回路断路器和利用真空的真空断路器。

其中，真空断路器在10^-3乇真空状态下具有较高的绝缘强度，因此，这种断路器更频繁地用在中等电压回路断路器中。另外，已经着手进行将这种断路器用在高电压、大电流中以及使其小型化方面的开发。

作为真空回路断路器的主要结构元件的真空中断器的作用是，当异常电流产生时，如果机械致动器由在控制回路内检测到的异常电流的电信号驱动而操作，则真空回路断路器通过将可动电极和固定电极分开而切断电流。

用于切断大电流的真空中断器可以分为水平磁场型和垂直磁场型。在使用水平磁场型真空中断器的情况下，当接触面分开时，根据在垂直方向自然产生的电弧，移动水平产生的电弧磁场，使电弧熄灭。但是，在这种水平磁场的真空中断器中，当产生比40KA高的大电流时，电弧会聚集在接触面的一个点上，因此，接触面会被聚集的电弧熔化。另外，沿着聚集电弧移动路径的方向，接触面上会形成一条熔线。

因此，为了解决水平磁场的真空中断器存在的问题，在此提供一种由本发明专利权人申请的US6163002专利中公开的垂直磁场的真空中断器。在上述专利述及的真空中断器中，利用形成三或四个电流环路的可动电极和固定电极形成三或四个磁场，使电弧不会聚集在接触面上。然而，上述专利在三或四个垂直磁场中产生电弧，但只产生一个或两个电弧并且这些电弧可能在垂直磁场之间的周边部分产生的情况是有效的。因此，难于处理利用该三或四个垂直磁场集中产生一个或两个电弧，并且不能实现对垂直磁场之间的周边产生的电弧进行电弧分散操作。因此，不能解决现有技术中存在的接触面上的表面凝结问题。

                     发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于真空回路断路器的真空中断器，借助于该真空中断器，当一异常的大电流被切断时，通过形成一个与电极分开时产生的电弧平行、在垂直方向对接触面的整个表面均匀作用的磁场，就可以使电弧迅速熄灭，同时防止接触面熔化现象的发生。

为了实现本发明的目的，在此对本发明进行概括说明，本发明提供一种用于真空回路断路器的真空中断器，包括：真空容器，该容器被密封以保持其内的真空状态；固定在真空容器上部的固定圆柱电极，该电极被密封并与电源连接；与真空容器内的固定圆柱电极进行机械和电连接的固定盘形电极，在该固定盘形电极中多个切槽沿着把外圆周表面以预定角度分成三部分的位置向从中心偏心一预定角度的位置延伸；以及多个由切槽形成的多个电通道，从而形成垂直磁场。

此外，提供了一种用于真空回路断路器的真空中断器，包括：与固定盘形电极连接的固定接触板；第一屏蔽板，其安装在固定盘形电极和固定接触板之间，以切断固定盘形电极和固定接触板之间的电和磁；多个第一导电销，其安装在固定盘形电极和固定接触板之间的屏蔽板外侧的位置上，以使固定盘形电极和固定接触板电连接；可动接触板，其面对固定接触板安装，并可在与固定接触板接触和离开固定接触板的位置之间运动；可动盘形电极，其与可动接触板电连接，其中，可动盘形电极中有多个切槽，这些切槽沿着把外圆周表面以预定角度分成三部分的位置向从中心偏心预定角度的位置延伸；多个由切槽形成的电通道，从而通过将由固定盘形电极形成的磁场和电流的多个电通道形成的磁场合成而形成一个垂直磁场，其中电流的流向与在盘形电极电通道上电流的流向相同；第二屏蔽板，其安装在可动盘形电极和可动接触板之间，以屏蔽固定盘形电极和固定接触板之间的电和磁；多个第二导电销，其安装在可动盘形电极和可动接触板之间的屏蔽板外侧，使静止盘形电极和静止接触板电连接；以及可动圆柱形电极，其电机械连接到电负载的可动圆柱电极上，并且该电极安装到真空容器的下部且被密封。