[发明专利]盘式旋磁横吹真空灭弧室

说明书

技术领域

本发明属真空断路器领域，尤其涉及一种盘式旋磁横吹真空灭弧室。

背景技术

真空断路器因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名；其具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中应用较为普及。 1893年，美国的里顿豪斯提出了结构简单的真空灭弧室，并获得了设计专利。1920年瑞典佛加公司第一次制成了真空开关。1926年美国索伦森等公布的研究成果也显示了在真空中分断电流的可能性，但因分断能力小，又受到真空技术和真空材料发展水平的限制，尚不能投入实际使用。随着真空技术的发展，50年代美国才制成第一批适用于切断电容器组等特殊要求的真空开关,分断电流尚停在4千安的水平。由于真空材料冶炼技术上的进步和真空开关触头结构研究上所取得的突破，1961年，美国通用电气公司开始生产15千伏、分断电流为12.5千安的真空断路器。1966年试制成15千伏、26千安和31.5千安的真空断路器，从而使真空断路器进入了高电压、大容量的电力系统。80年代中期，真空断路器的分断能力已达100千安。 中国从1958年开始研制真空开关，1960年西安交通大学和西安开关整流器厂共同研制成第一批6.7千伏、分断能力为600安的真空开关;随后又制成10千伏、分断能力为 1.5千安的三相真空开关。1969年华光电子管厂和西安高压电器研究所制成了 10千伏、2千安单相快速真空开关。70年代以后，中国已能独立研制和生产各种规格的真空开关。

真空灭弧室触头结构的改进主要经历了圆盘形平板触头、横向磁场触头及纵向磁场触头三个阶段。

（1）圆盘形平板触头：圆盘形平板触头结构简单，机械强度高，通常用于真空负荷开关或真空接触器中。对于圆盘形平板触头来说，当开断电流较大时，阳极将会出现斑点，真空电弧将产生强烈的收缩现象，金属蒸气电弧将由扩散型转变为收缩型，进而导致开断失败。

（2）横向磁场触头：触头片上开有螺旋槽并且当有电流流过触头时将会产生一个与弧柱轴线方向垂直的磁场。横向磁场触头与电弧电流相互作用而产生的洛伦兹力使电弧沿圆周方向运动，横向磁场会将运动时的电弧弯曲拉长，使电弧电压及电弧能量变大，导致开断能力受到限制，并且电弧集聚时对触头的烧蚀程度仍比电弧扩散时强烈，弧隙中剩余等离子体在电流过零时的密度仍较高，恢复电压较高时仍会发生重燃现象。

（3）纵向磁场触头：纵向磁场触头结构它的磁力线与电弧电流流向一致，可以抵抗电弧的收缩，提高电弧由扩散型转变为收缩型的临界值。当电流过零后，纵向磁场对等离子体及中性粒子的扩散和衰减十分不利。涡流的存在不仅减小触头间纵向磁场强度，且使纵向磁场滞后于电流变化，使电流过零时触头间仍有剩余纵向磁场。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种盘式旋磁横吹真空灭弧室，其可以在提供横向磁场的同时，又产生纵向磁场的作用，更加有利于电弧能量的逸散，电弧温降块，绝缘性能好，开断能力强，安装维护方便，运行可靠性高。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的。

盘式旋磁横吹真空灭弧室，它包括导电杆、触头杯底、铁芯及触头杯；所述触头杯底及触头杯与导电杆依次固定配接；在所述触头杯上等份开有环流槽；所述环流槽与导电杆纵轴线的偏角为15～35°；所述铁芯置入触头杯内；在所述铁芯上等份开有绕组槽；所述绕组槽内置入线圈绕组。

作为一种优选方案，本发明所述绕组槽的个数为12～30个。

作为另一种优选方案，本发明所述绕组槽的槽宽为2.5～3mm。

进一步地，本发明所述线圈绕组沿径向呈辐射状分布成盘式结构。

更进一步地，本发明在所述触头杯底的端部固定设有触头片。

本发明在通三相交流电后，传导电流经过导电杆流入触头杯内，通过绕组线圈，在触头杯内形成旋转磁场，并通过另一次相同结构的触头共同作用，在中间气隙中同样也产生旋转磁场。驱动电弧能量在动静触头之间高速旋转，快速释放能量，从而减小电弧燃烧时间，延长开关寿命。