[发明专利]真空开关设备及其电触头

说明书

本发明提供了一种用于真空开关设备的电触头(100，200)。真空开关设备(2)包括第二电触头。电触头(100)包括中心部分(102)和各自从所述中心部分延伸出的多个翼瓣部分(110，120，130，140)。多个翼瓣部分中的每一者具有第一表面(112，132，152，172)和第二表面(114，134，154，174)。第一表面(112，132，152，172)面向第一方向并且被构造成与第二电触头(200)接合。第二表面面向与第一方向大致相反的第二方向。多个翼瓣部分中的至少一者还具有槽状部分(116，136，156，176)，该槽状部分从第二表面朝第一表面向内延伸。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2016年11月21日提交的美国专利申请序列号15/357,148的优先权并要求其权益，该申请以引用方式并入本文。

背景技术

技术领域

本发明所公开的概念涉及真空开关设备，诸如例如包括真空封壳的真空开关，诸如例如真空断路器。本发明所公开的概念还涉及用于真空断路器的电触头。

发明背景

真空断路器包括位于绝缘且气密密封的真空室内的可分离主触头。真空室通常例如包括但不限于用于电绝缘的多个陶瓷节段(例如，但不限于，多个管状陶瓷部分)，其由多个端构件(例如但不限于金属部件，诸如金属端板、端盖、密封杯)封端以形成可抽出部分真空的封壳。示例性陶瓷节段通常是圆柱形的；然而，可使用其他合适的横截面形状。通常采用两个端构件。在存在多个陶瓷节段的情况下，内部中心罩设置在这些示例性陶瓷节段之间。一些已知的真空断路器包括径向磁场产生机构，例如但不限于螺旋电触头或端面杯，其被设计成迫使弧柱在中断高电流的一对电触头之间旋转，从而将电弧负荷扩散到相对较宽的区域上。这些真空断路器存在许多缺点。例如，电触头通常在高速和高力下经历受大量的机械操作循环。在打开和闭合过程中，力和速度均有助于电触头的动量和冲击能量。为了电触头之间的更快分离，期望高的打开速度以帮助电触头之间的介电恢复强度。当电触头在电压下彼此闭合时，期望高的闭合速度以最小化预击电弧和随后的焊接。高电压需要高速，高电流需要高的力。

当打开和/或闭合速度很高并且闭合时的接触力大到高故障电流所需的程度时，电触头的各个翼瓣通常不期望地从电触头的其余部分断裂和断开。防止翼瓣过早断裂的已知补救措施包括使电触头更厚、通过在一侧或两侧逐渐变细电触头来加工电触头薄板的周边部分以及在翼瓣的下侧添加机械支撑件。使电触头更厚会增加接触材料的成本并且还导致电流不会朝电弧表面高度集中，从而减小了横向磁场。使电触头逐渐变细限制了电触头的外径上边缘半径的最大值，从而不利地影响触头的介电性能。最后，添加机械支撑件不仅增加了真空断路器的成本，而且使得设计和制造复杂化。更具体地，如果支撑件没有机械地接合(例如，经由钎焊)到翼瓣上，它将仅使翼瓣在朝支撑件的方向上的弯曲最小化，而在远离支撑件的相反方向上则不会。如果支撑件机械地接合到翼瓣上，除非切口也被制成到支撑件中，否则支撑件将电桥接加工在电触头中的狭槽，这一过程将不期望地削弱支撑件的机械强度。

因此，在真空开关设备中及其电触头中存在改进的余地。

发明内容

本发明所公开的概念的实施方案满足了这些需要和其他需要，所述实施方案涉及真空开关设备及其电触头。

根据本发明所公开的概念的一个方面，提供了用于真空开关设备的电触头。该真空开关设备包括电触头。该电触头包括中心部分和各自从中心部分延伸出的翼瓣部分。该多个翼瓣部分中的每一者具有第一表面和第二表面。该第一表面面向第一方向并且被构造成与第二电触头接合。该第二表面面向与第一方向大致相反的第二方向。该多个翼瓣部分中的至少一者还具有从第二表面朝第一表面向内延伸的槽状部分。

作为本发明所公开的概念的另一个方面，提供包括前述电触头的真空开关设备。

附图说明