[发明专利]真空开关管触头和真空开关管

说明书

技术领域

本发明涉及一种真空开关管触头和真空开关管，尤其涉及一种用于实现电力系统保护和切换的真空开关管触头和真空开关管，属于电器技术领域。

背景技术

真空开关是一种用于控制和保护电力系统的电器设备，它通过控制真空开关管内的两个电极触头(以下简称触头)的闭合、分离来实现电路电流的关合和断开，从而达到控制电力系统的目的。真空开关管是真空开关的核心元件，它是通过密封在真空容器中的触头控制、熄灭电弧的装置。而触头又是真空开关管的核心元件，触头材料的选择及结构形状的设计对真空开关管分断故障电流起到决定性作用。

目前常见的真空开关管的结构如图2所示，真空开关管的管体由绝缘外壳103，及设置在绝缘外壳103上、下两端的上端盖102和下端盖109组成，在绝缘外壳103内设有两个导电杆，第一导电杆，即动导电杆1011，其一端设有动触头106，动导电杆1011通过导向套1010滑动穿设在下端盖109的通孔之中，导向套1010固定设置在下端盖109的通孔中，并设有通孔供动导电杆1011滑动穿设，在动导向杆1011外还套设有波纹管108，动导向杆1011通过波纹管108连接在导向套1010上，第二导电杆，即静导电杆101，其一端设有静触头105，静导电杆101固定在上端盖102上，并通过螺钉固定连接在真空开关的开关框架上，保持静止，在静触头105和动触头106外还设有中间屏蔽罩104，波纹管108与中间屏蔽罩104之间设有波纹管屏蔽罩，波纹管108因其可伸缩性，所以可以保证动导向杆1011运动时真空开关管的密封性。动导电杆1011露出下端盖109的一端通过压簧1012与真空开关的绝缘拉杆300，即开关装置连接。

当需要分断电流时，动触头106被真空开关的绝缘拉杆300拉开后与静触头105间形成一个断口，当断口间电弧熄灭后，断口将承受系统的恢复电压。现有真空开关管产品的动、静触头106、105接触部分的表面均为平面设计，两个电极触头的接触形式为平面对接式，如图1A所示为两个电极触头分离时的示意图，图1B所示为两个电极触头闭合时的示意图。当真空开关合闸，真空开关管关合大电流时，动、静触头接触面就会发生熔焊，关合的电流越大，则熔焊现象越厉害。当真空开关分闸时，需要拉断熔焊点，以达到电极触头分离、电流分断的目的。在两个电极触头的接触形式为平面对接式时，熔焊点承受的完全是垂直于电极触头面的拉应力，这样就需要很大的电极触头压力以提供足够的初分速度，以及很大的分闸拉力。另外，在这种接触形式下，当熔焊点被拉断后，在熔焊点对应处，一个电极触头面会有较高的凸起，另一个电极触头面对应处会有一个较深的凹坑，图1C所示即为两个电极触头分离以分断电流时，电极触头表面分别形成的凸起和凹坑，当真空开关管分断电流后，在电极触头表面凸起和凹坑处就会有局部电场集中，会有很高的电场强度，从而当真空开关管断口的恢复耐压很高时会发生重击穿现象，引起电路故障。

发明内容

本发明的目的是提供一种真空开关管触头，减小触头分断时熔焊点所受的拉力，减小在触头表面产生的凸起或凹坑，从而优化两个电极触头间的电场分部，减少因发生重击穿现象而导致的电路故障。

本发明的另一目的是提供一种真空开关管，减小触头分断时熔焊点所受的拉力，减小在触头表面产生的凸起或凹坑，从而优化两个电极触头间的电场分部，减少因发生重击穿现象而导致的电路故障。

为实现本发明的目的，提供了一种真空开关管触头，触头的表面至少设有一个与触头分断动作方向具有夹角的斜平面，且触头的斜平面相互凹凸配合

为实现本发明的另一目的，还提供了一种真空开关管，包括绝缘外壳，上端盖，下端盖，一端具有第一触头的第一导电杆和一端具有第二触头的第二导电杆，其中，第一触头和第二触头的表面至少分别设有一个与触头分断动作方向具有夹角的斜平面，且第一触头和第二触头上的斜平面相互凹凸配合。

由以上技术方案可知，本发明将真空开关管触头的表面设置为斜平面，在真空开关管合闸时，令斜平面相互接触，则在斜平面上形成的熔焊点，在真空开关管分闸时，熔焊点受到的力分解为平行于接触面的剪切力和垂直于接触面的拉力，在相同的触头压力及分闸力的情况下，触头熔焊点更易于被拉断，从而保证真空开关管顺利开断故障电流。并且，形成的熔焊凸起和凹坑都较小，经分断运动后，凸起和凹坑的位置错开了一段距离，相比于平面触头，凸起和凹坑的距离增长了，从而触头间隙的电场分布不会发生明显的畸变，使得真空开关管在分闸后能承受熄弧后的恢复耐压，保证其分断电流的可靠性。

下面通过具体实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。