[发明专利]用于真空断续器的触点

说明书

技术领域

本发明涉及真空断续器，其是真空断路器(下文中，简称为VCB)的核心触点机构，并且尤其涉及具有快速灭弧性能和作为对于当活动触点和固定触点彼此接触时施加在电极上的机械应力的耐受性的良好机械强度的真空断续器的触点。 

背景技术

将参照图1描述典型真空断续器的配置的示例。 

如图1所示，通常地，真空断续器可以包括：绝缘容器9，其由例如具有良好的电绝缘特性和优良的耐热性的陶瓷等陶瓷类材料制成，绝缘容器9的上部和下部分别是打开的；固定电极4，其插入绝缘容器9中，并且其一端部设置有固定触点3而另一端部电连接有例如电源侧等；以及活动电极1，其插入绝缘容器9中，并且其一端部设置有活动触点2而另一端部点连接有例如电负载侧等。 

附图标记5可以表示可活动地支撑活动电极1的金属密封膜盒(bellow)，以及附图标记6可以表示安装在活动电极1上从而以保护方式遮蔽膜盒5免受弧的遮蔽板。 

附图标记7可以表示第一密封杯状物，其以固定方式焊接设置至绝缘容器9以在绝缘容器9的下开口部和活动电极1之间密封；以及附图标记8可以表示第二密封杯状物，其焊接设置成固定至绝缘容器9以在绝缘容器9的上开口部和固定电极4之间密封。 

附图标记10可以表示安装在绝缘容器9的中心上以保护绝缘容器9的内壁表面免受弧的中心遮蔽板。 

典型的真空断续器具有上述配置，当图1中的活动电极1通过传递自具有例如弹簧或者电机和链杆等未示出的驱动源的致动器的驱动力向上移动时，设置在活动电极1的一个端部上的活动触点2可以与固定触点3相接触。因此，使得电连接至活动电极1的电负载侧和电连接至固定电极4的电源侧相互电连接，并且因此操作状态变成了闭合电路状态。 

当活动电极1通过传递自具有未示出的驱动源的致动器的驱动力向下移动时，设置在活动电极1的一个端部上的活动触点2与固定触点3相分离。因此，使得电连接至活动电极1的电负载侧和电连接至固定电极4的电源侧相互电分离，并且因此操作状态变成了断开电路状态。 

同时，当电路断开时，如图2所示，在活动触点2和固定触点3之间发生电弧(A)，并且弧电流(I_arc)通过电弧(A)流动，并且在弧电流(I_arc)周围形成有由弧电流(I_arc)产生的磁场(B)。然后，根据活动触点2和固定触点3之间的距离(L)和磁场(B)，电弧(A)受到水平力，即，所谓的洛伦兹力。因此，由洛伦兹力向外推动弧沿着导电路径的形状(称为如图3所示的活动触点2和固定触点3上的多个瓣)在触点表面上旋转。 

同时，将参照图4至图7描述根据现有技术中的两个示例的真空断续器的触点的配置。 

图4至图7中的真空断续器的触点可以具有如图3所示的水平磁场型触点配置。水平磁场型触点配置可以指因为电流的方向具有如使用箭头在“a→b→c→d→e”的路径中所示的轴向(即，垂直方向)所以垂直于电流的磁场形成在水平方向上。图4至图7中的真空断续器的触点具有下文将描述的水平磁场型触点配置。 

在具有水平磁场型触点配置的真空断续器的情形中，触点之间的绝缘状态，即，触点之间的空间被完全断开(broken)的状态，可以根据弧是否通过金属蒸气快速旋转而被熄灭立即达到，所述金属蒸汽在由于例如电路上的短路电流等故障电流在触点表面上打开以及相互分离的触点之间产生的弧中，从而确定有效的电路断开的成功或者失败。 

因此，为了增强用于使得弧中的金属蒸气旋转的旋转力，根据如图4和图5所示的现有技术的示例执行了增加触点2、3的瓣2a、3a的长度的方案。 

在现有技术的示例的情形中，通过增加瓣2a、3a的长度使得弧中的金属蒸气快速旋转可以是有效的，但是也可能具有以下缺陷：真空断续器的直径随着触点2、3的直径(Φ)的增加而增加，并且此外，采用真空断续器的真空断路器的大小增加。 

此外，如图4所示，瓣2a、3a的弯曲部的宽度(W)如图4所示那样的狭窄，并且因此由于在真空断续器的触点闭合操作期间的机械冲击，可能发生触点的变形和损坏，从而造成了大幅减少触点转换特性的问题。 

同时，在如图6和图7所示的现有技术的另一个示例的情形中，其具有以下特征：当增加瓣2a、3a的长度(l)时，触点2、3的直径不增加。 

在如图6和图7所示的现有技术的另一个示例的情形中，由于通过增加瓣2a、3a的长度(l)而有效地使得弧中的金属蒸气快速旋转，所以可以具有不增加真空断续器和真空断路器的大小以及其长度的效果。