[发明专利]一种新型真空灭弧室横向磁场触头

说明书

技术领域：

本发明属于电器技术领域，涉及一种用于实现电力系统保护和切换的真空断路器真空灭弧室的触头，具体涉及一种真空灭弧室横向磁场触头。

背景技术：

目前，真空断路器主要用于在中低压电路中切断故障大电流。它主要利用真空的优良的电压恢复特性使电路在电流过零点断开，从而有效的保护电路。真空灭弧室作为真空断路器的核心部分，承担熄灭电弧的任务，目前真空灭弧室主要有两类，纵磁灭弧室和横磁灭弧室。

纵磁和横磁的目的都是在避免电弧对触头造成严重烧蚀而开断失败。纵磁真空灭弧室所采用的方法是利用纵向磁场保持电弧扩散态，延迟阳极斑点的产生，进而使阳极烧蚀比较均匀；横磁真空灭弧室所采用的方法是利用横磁驱动收缩电弧在触头表面运动，进而避免触头局部烧蚀。

目前，横磁真空灭弧室的触头主要有杯状横磁触头和螺旋槽型横磁触头两类，它们都是通过控制触头臂上的电流分布来产生横向磁场，这个横向磁场可以驱动收缩电弧进行旋转运动，这样使电弧产生的热量分散，减轻触头烧蚀。对于杯状横磁触头，电弧运动特性表现优秀，但其跑弧面基本限于触头杯沿，并且起弧区域和跑弧区域重叠；对于螺旋槽型横磁触头，触头面利用率较高，但由于随着触头面积的增大，集聚电弧的旋转很难在触头表面形成均匀的烧蚀。

目前，横向磁场驱动收缩电弧旋转运动受起弧位置、电流大小、开断相位等因素的影响较大，在开断过程中仍然存在不确定性。

发明内容：

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种新型真空灭弧室横向磁场触头。

为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案予以实现：

一种新型真空灭弧室横向磁场触头，包括第一导电杆、第一触头片、第二触头片和第二导电杆；其中，

第一触头片包括一体化成型的第一伞状体和位于第一伞状体中心处的第一接触端，第一触头片的周向沿第一接触端均匀开设有若干第一开槽；

第二触头片包括一体化成型的第二伞状体和位于第二伞状体中心处的第二接触端，第二触头片的周向沿第二接触端均匀开设有若干与第一开槽相对应的第二开槽；

第一导电杆的一端设置在第一接触端的一端上，第一导电杆的另一端为伸出端，且伸出方向与第一触头片的开口方向相反；第二导电杆的一端设置在第二接触端的一端上，第二导电杆的另一端为伸出端，且伸出方向与第二触头片的开口方向相同；触头闭合时，第一接触端的另一端与第二接触端的另一端相接触并承受触头闭合时的预压力。

本发明进一步的改进在于：第一触头片的周向上均匀开设有四个第一开槽，第二触头片的周向上均匀开设有四个与第一开槽相对应的第二开槽。

本发明进一步的改进在于：第一开槽和第二开槽的开槽形状为直线型开槽或者螺旋线型开槽。

本发明进一步的改进在于：第一伞状体和第二伞状体的开口端周向上开设有倒角。

本发明进一步的改进在于：第一触头片中第一接触端与第一伞状体的内侧设有倒角，第二触头片中第二接触端与第二伞状体的外侧设有倒角。

本发明进一步的改进在于：第一伞状体和第二伞状体为锥体或半球体。

本发明进一步的改进在于：第一接触端与第二接触端相接触的端面上分别开设有第一凹槽和第二凹槽。

本发明进一步的改进在于：第一导电杆与第一接触端相连接一端的面积小于第一接触端的面积；第二导电杆与第二接触端相连接一端的面积小于第二接触端的面积。

与现有技术相比，本发明的主要特点在于触头面呈弯曲状，这样的设计至少有以下三方面的优点：1、在一定触头直径下明显增加了触头面面积，从而明显增加真空灭弧室的开断容量，也有利于真空断路器小型化，进而降低制造成本和节约安装空间；2、伞状体结构可控制在一定触头开距下触头片相对面伞状体部分的开距小于接触端的开距，这使触头闭合时具有平板触头回路电阻小、机械强度高的优点；同时在触头打开时具有类似于杯状触头结构，使电弧驱动特性优良；而且也使电弧在起始金属桥爆炸阶段更容易向伞状体部分扩展，从而更有利于起始电弧离开起弧位置；3、触头面的弯曲使断路器打开过程中动触头轴向的运动可以产生动静触头面在其切向的相对运动，从而进一步避免了触头面局部烧蚀。

进一步地，本发明在第一接触端与第二接触端相接触的端面上分别开设有第一凹槽和第二凹槽，这样的凹槽有利于起弧位置偏离触头中心，进而使电弧更容易被横磁驱动。

进一步地，第一触头片中第一接触端与第一伞状体的内侧设有倒角，第二触头片中第二接触端与第二伞状体的外侧设有倒角，这样可以优化触头间电场强度分布更均匀，避免出现尖峰高电场。

附图说明：