[发明专利]真空灭弧室及其纵磁扇形铁心式触头组件、触头片

说明书

本发明涉及一种真空灭弧室及其纵磁扇形铁心式触头组件、触头片。燃弧过程中电流在进线端的触头片上的流向为从板条部的两端流向扇环形励磁部，从扇环形励磁部上流向燃弧部，电流在扇环形励磁部上流通的过程中会感应出相应的磁场，触头片的扇环形励磁部上产生磁场，磁场的方向与铁心在该位置处产生的磁场的方向相同形成复合磁场，增大了两个触头间的磁场强度，能够提高灭弧能力，解决了现有的四极纵磁铁心式触头在大开距时灭弧能力差的问题。

技术领域

本发明涉及一种真空灭弧室及其纵磁扇形铁心式触头组件、触头片。

背景技术

随着电力系统的发展，真空灭弧室以及相关的真空开断设备在整个电力系统中的应用也得以快速的发展。真空灭弧室从最初的平板触头结构，逐渐发展出了各种磁场控制触头结构，主要包括了横向磁场触头结构和纵向磁场触头结构。其中纵向磁场技术通过对触头结构进行改进，使触头间形成与电弧电流流向平行的磁场，使得真空电弧分布更加均匀，减少了真空电弧的集聚，减轻了电弧对触头表面的烧蚀，提高了开关的开断能力。

在现有的真空灭弧室中，纵向磁场触头结构主要为杯状纵磁触头结构和线圈式纵磁触头结构。纵向磁场触头结构的优势是电弧的控制能力强，开断能力强；缺点是触头结构复杂，触头结构导通电阻较大，对于额定电流有较大限制。

在20多年前，荷兰HOLEC公司成功地推出了一种新型的四极式扇形铁心式纵向磁场触头结构的真空灭弧室，其触头结构如图1和图2所示。触头包括沿左右上下方向延伸的导电杆，导电杆下端的左右两侧相对设有两个扇形铁心组件，触头片焊接固定在导电杆下端的端部，两个铁心组件焊接固定在触头片的内侧面上。在导电杆部分设置了两个扇形铁心组件，当导电杆通入电流I时，在扇形铁心组件中将产生一个纵向磁场H。由于铁心组件中间存在一大的开口，纵向磁场H将遇到一个较大的磁阻，于是一部分纵向磁通被迫在电极触头间转向180°成为与电流线平行的纵向方向磁通，并且纵向磁场在电极间隙空间内其方向变化四次，磁通的方向变化为a-b-c-d-e-f-g-h，这样在触头间隙形成了四极式纵向磁场分布。

上述电极结构具有两极式马蹄形铁心式触头的优点：结构简单，加工方便；电流从导电杆直接流入触头片，触头电阻较小，机械强度较好。并且这种四极式纵磁结构对于电极的涡流磁场减小非常有利，因为交变磁场在触头中感应出的涡流与邻近象限方向相反，大小相等，涡流产生的涡流磁场极性也相反，因此，触头中心涡流磁场将相互抵消而为零，触头其他区域涡流磁场也能相互抵消极大部分，从而达到大大削弱涡流磁场的目的。这种四极式扇形触头在大额定电流场合的应用具有极大的优势。

但是，在实际的应用中，上述扇形铁心式触头中的纵向磁场由于要经过两个铁心间距，在小开距下对于电弧能够起到有效的控制，但是在较大开距下触头间的磁场强度会减弱，很难实现对电弧的有效控制，造成四极纵磁铁心式触头在大开距时灭弧能力差的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纵磁扇形铁心式触头用触头片，以解决现有的四极纵磁铁心式触头在大开距时灭弧能力差的问题；同时，本发明还提供使用上述纵磁扇形铁心式触头用触头片的真空灭弧室和触头组件。

为实现上述目的，本发明的纵磁扇形铁心式触头用触头片采用如下技术方案：

纵磁扇形铁心式触头用触头片的技术方案1：纵磁扇形铁心式触头用触头片，包括触头片本体，所述触头片本体包括沿左右方向延伸的板条部，所述板条部的中部设有用于连接导电杆的导电杆连接部，所述板条部的左右两端分别设有用于与两个左右间隔设置的扇形铁心组件对应的扇环形励磁部，板条部的前后两侧均设有燃弧部，各燃弧部通过两扇环形励磁部处于板条部同侧的部分与板条部的两端对应导电连通。燃弧过程中电流在进线端的触头片上的流向为从板条部的两端流向扇环形励磁部，从扇环形励磁部上流向燃弧部，电流在扇环形励磁部上流通的过程中会感应出相应的磁场，触头片的扇环形励磁部上产生磁场，磁场的方向与铁心在该位置处产生的磁场的方向相同形成复合磁场，增大了两个触头间的磁场强度，能够提高灭弧能力，解决了现有的四极纵磁铁心式触头在大开距时灭弧能力差的问题。