[发明专利]一种高压真空灭弧室的触头

说明书

技术领域

本发明属于真空灭弧室技术领域，涉及一种高压真空灭弧室的触头。

背景技术

在电力系统中，高压电路的开断需要通过高压真空灭弧室来实现。高压真空灭弧室包括设置在真空腔室中的静触头和动触头，当动触头接触到静触头时电荷从动触头流入静触头实现高压电路的导通，当动触头脱离静触头时实现高压电路的断开，每次触头断开都会伴随电弧产生，由于是真空环境，电弧可以快速熄灭。但是当电压等级达到50kv或者110kv的时候，真空灭弧依旧会带来极大的困难。

随着开断次数的增多，在高压状态下产生的电弧会不断烧蚀触头，导致触头磨损、老化，进而使触头间的接触电阻增大。真空灭弧室中用于形成真空腔室的外壳由于有绝缘要求，一般采用陶瓷、玻璃或者环氧树脂等材料，而这些材料的散热性能较差，而电弧的热量以及触头间的接触电阻增大会在真空腔室中的产生高热量，这会严重影响真空灭弧室及其零部件的使用性能和使用寿命，也影响了高压真空灭弧室的应用等级和开断能力。

经过检索，与我们所要解决的技术问题相同的专利文献是2013年10月23日公开的“真空灭弧室双触头”，其公开号为CN103367024A。该专利申请在说明书中公开了有两个触头体，每个触头体包括装在主触头座上的主触头和装在辅触头座上的辅触头，辅触头座位于主触头座内并可以相对滑动，在辅触头座和主触头座之间设有弹簧，并且各自主触头和辅触头两两相向并可吸合或分离。其工作原理是真空灭弧室断开时主触头先分断，辅触头后断开电流；关合时辅触头先合，主触头后合。这种结构虽然能够减少接触电阻，但是我们认为是不能解决高压环境中的断路，不能解决高压环境中快速灭弧从而达到减少电弧对触头的灼烧。

发明内容

本发明针对现有的技术存在上述的问题，提出了一种高压真空灭弧室的触头，本发明所要解决的技术问题是在高压环境中实现快速灭弧以及减少真空腔室的热量。

本发明通过下列技术方案来实现：一种高压真空灭弧室的触头，其特征在于，所述触头包括导电连接件、环状的外触头和位于外触头环内并与外触头不接触的内触头，所述导电连接件、内触头和外触头位于同一轴心线上且内触头的接触面和外触头的接触面位于同一平面上，所述外触头固定在所述导电连接件上，在所述导电连接件外套有能够生成轴向磁力场的轴向磁力场器件，所述轴向磁力场器件与导电连接件固连，所述内触头固定在所述导电连接件上，在所述导电连接件外套设有能够生成周向磁力场的周向磁力场器件。

本高压真空灭弧室的触头可以作为动触头或者静触头使用。本高压真空灭弧室的触头工作原理如下：采用外触头和内触头能够增加触头之间的接触面积，增加的面积分担了部分电流，减少了触头产生的热量。其次，在真空灭弧室闭合或者断开时，轴向磁力场器件会产生轴向磁力场，周向磁力场器件会产生以导电连接件的轴线为轴心的周向磁力场，其中，轴向磁力场覆盖了外触头，同时也覆盖了内触头，由于轴向磁力场的存在，真空灭弧室中的动静触头之间产生的电弧会在磁场的作用下沿着磁场方向快速熄灭，特别是外触头接触面上的电弧会快速熄灭。而内触头附近产生的电弧，会在周向磁力场的作用下，沿着周向方向移动而实现快速灭弧，这样，在轴向磁力场和周向磁力场的交叉作用下，触头之间的电弧会快速熄灭，而高压电弧快速熄灭进一步减少了电弧对触头的灼烧，使得真空腔室的发热量减少。

在上述的高压真空灭弧室的触头中，所述的轴向磁力场器件包括第一半环和与第一半环上同一轴线的第二半环，第一半环具有第一端部和第二端部，第二半环具有第三端部和第四端部，第一端部与导电连接杆连接，第二端部通过连接块连接到第三端部，第一半环和第二半环位于所述外触头的接触面背对侧。由于第一半环和第二半环处于同一轴线上，这样两个环形圈通过连接块就形成了线圈，电流流经线圈后就会产生轴向上的磁力场。而第一半环和第二半环位于所述外触头的接触面一侧，使得轴向磁力线能够集中在外触头接触面处，增加了外触头的灭弧能力。

在上述的高压真空灭弧室的触头中，所述的第一端部具有一延伸到轴心线处的连接筒，所述的第二半环上具有向轴心线延伸的支撑段，在支撑段上具有支撑套，上述的外触头固定在支撑套上，在连接筒和支撑套之间设有导电套筒，所述的导电连接件插接固定在连接筒内，所述连接筒、支撑套和导电套筒位于同一轴线上。外触头通过支撑套、导电套筒和连接筒连接到导电连接件上，使得外触头在两触头接触时可以承受较大的撞击力，而轴向磁力场器件不会受到撞击影响。