[发明专利]一种真空灭弧室复合触头、真空灭弧室及真空断路器

说明书

本发明提供一种真空灭弧室复合触头、真空灭弧室及真空断路器。本发明提供的真空灭弧室复合触头采用不同材质的不同触头分别承受合闸高频涌流和分闸电弧，实现了抗熔焊性能和开断性能的分开，从而保证了触头间的绝缘强度，进而减小真空灭弧室容性电流开断弧后重击穿概率。本发明提供的真空灭弧室复合触头、真空灭弧室及真空断路器能够用于背靠背电容器组、单个电容器组等投切电容性负荷，更适用于电力系统的无功补偿领域。

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种真空灭弧室复合触头、真空灭弧室及真空断路器。

背景技术

电力系统中存在着大量的容性负载与感性负载，这些负载会在电力系统运行过程中产生大量的无功功率。无功功率会使得系统电压偏离额定值，增加系统损耗，因此为保证电力系统的电压水平，提高传输能力，必须进行无功功率补偿。在电力系统实际运行过程中，电网负载会频繁波动，因此进行无功补偿的电容器组也会被频繁地从系统中投入和切除，以便维持电力系统电压的稳定。目前，主要通过电力开关设备完成用于无功补偿的电容器组的投切任务，因此，频繁操作工况对投切电容器组开关设备的开断能力和稳定性能都提出了很高要求。

目前，应用于电力系统无功补偿领域的电力开关设备主要有SF6断路器和真空断路器。SF6断路器是以SF₆气体为绝缘介质的断路器。在SF6断路器频繁投切过程中，SF₆气体在开断电弧高温作用下分解出有毒的化学气体。该有毒的化学气体会直接危害人体健康，同时对金属部件具有腐蚀和劣化的作用。真空断路器具有环境友好、环境影响小、开断性能好、可维护性好以及机械寿命和电寿命长的优点，因而相对于SF6断路器，真空断路器更加广泛应用于电力系统的无功补偿中。

在实验研究和电力系统实际运行情况中发现，真空断路器投切容性负载存在发生重击穿的风险，即真空断路器中，真空灭弧室中的触头在电弧的侵蚀下发生变形或运动，触头在变形或运动的过程中，触头间隙或附近区域出现局部的重击穿放电现象。重击穿会导致过电压问题或出现影响电网电能质量的高频暂态过程，对断路器或其他电气设备都有可能造成危害，也会威胁电力系统安全运行。由此，真空断路器投切容性负载的重击穿与真空灭弧室中的触头有关。

目前的真空灭弧室中，通常采用一对具有相同触头材料的动静触头来完成真空断路器投切容性负载的操作，但这无法避免合闸涌流对真空灭弧室触头表面的破坏作用，进而投切容性负载过程中发生重击穿的概率较大。

发明内容

本发明提供一种真空灭弧室复合触头、真空灭弧室及真空断路器，以解决现有真空断路器在投切容性负载过程中重击穿概率较大的问题。

本发明提供一种真空灭弧室复合触头，包括：框型触头和静端触头；

所述框型触头的中空内部滑动设有动端触头；所述动端触头包括相连接的接触部和连接部；

所述接触部通过所述框型触头上的开口相对所述框型触头滑动；

所述连接部位于所述框型触头的中空内部，且所述连接部通过弹性件连接所述框型触头的内壁；

所述静端触头包括材质不同的第一接触区和第二接触区，所述第一接触区的两侧分别设有所述第二接触区；

所述接触部位于所述第一接触区的上方，位于所述接触部两侧的所述框型触头位于所述第二接触区的上方。

优选地，所述框型触头和所述第二接触区采用抗熔焊材料制备。

优选地，所述抗熔焊材料为含钨材料。

优选地，所述动端触头和所述第一接触区采用抗大电流断开强度和耐压强度的材料制备。

优选地，所述抗大电流断开强度和耐压强度的材料为含镉材料。

优选地，所述真空灭弧室复合触头还包括静导电杆和动导电杆；