[发明专利]一种磁场增强型的真空断路器

说明书

本申请提供一种磁场增强型的真空断路器，包括真空灭弧室、杯状纵磁静触头、线圈、电流互感器、智能双刀开关、电阻、升流器和继电器，其中，所述真空灭弧室内固定连接有杯状纵磁触头，所述杯状纵磁触头的数量为两个，两个所述杯状纵磁触头中间设有线圈，所述线圈的引出端连接有升流器，所述升流器连接有智能双刀开关，所述智能双刀开关连接有电阻，所述智能双刀开关被配置为接收电流互感器的电流信号，所述智能双刀开关还与继电器通过信号连接。在开断短路电流的过程中，本申请内的线圈会产生与触头产生的磁场同向的纵向磁场，对触头产生的纵向磁场起到增强的作用，从而使真空电弧持续保持在扩散状态，有利于电弧的熄灭。

技术领域

本申请涉及断路器技术领域，尤其涉及一种磁场增强型的真空断路器。

背景技术

断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。而真空断路器由于具有开断能力强、电寿命及机械寿命长、体积紧凑、重量轻、噪声低、维护简单等众多优点，在电力开关领域得到广泛应用。

真空电弧是一种靠触头蒸发金属蒸汽并电离来维持的电弧。真空断路器的电弧形态，整体上分为集聚型真空电弧和扩散型真空电弧两种。其中，扩散型电弧是由触头阴极主导的电弧，阴极表面的阴极斑点作为真空电弧的一次等离子体源，向触头间隙发射等离子体。扩散形态的电弧整体较为平稳，对触头烧蚀作用也较轻。若电流继续增加，电弧等离子体会逐渐集聚，电弧能量集中烧蚀触头阳极表面的局部区域，使得阳极受热而融化，产生的金属蒸汽又加剧了真空放电过程，这样的正反馈最终导致阳极斑点形成，阳极斑点会导致触头表面温度较高，以至于在电流过零后触头表面继续向触头间隙蒸发金属蒸汽，同时还会导致触头表面出现凸起以及金属液滴喷射等一系列问题，这些都会降低弧后介质恢复速度，最终可能导致击穿的发生。

为了保持真空电弧的扩散状态，研究人员研制出了纵磁触头，其可在间隙内产生一个纵向磁场，从而抑制电弧的自收缩。但是，当短路电流很大，燃弧时间很长时，电弧仍会自收缩，导致开断失败。

发明内容

本申请提供了一种磁场增强型的真空断路器，以解决当短路电流很大，燃弧时间很长时，电弧仍会自收缩，导致开断失败的问题。

本申请提供一种磁场增强型的真空断路器，包括：真空灭弧室、杯状纵磁静触头、线圈、电流互感器、智能双刀开关、电阻、升流器和继电器，其中，

所述真空灭弧室内固定连接有杯状纵磁触头，所述杯状纵磁触头的数量为两个，两个所述杯状纵磁触头中间设有线圈，所述线圈的引出端连接有升流器，所述升流器连接有智能双刀开关，所述智能双刀开关连接有电阻，所述智能双刀开关被配置为接收电流互感器的电流信号，所述智能双刀开关还与继电器通过信号连接。

可选的，所述继电器被配置为判断电路是否发生短路故障，确定是否向智能双刀开关发出动作指令：无故障发生时，继电器不发出动作指令，智能双刀开关在电阻侧，线圈内无电流；有故障发生时，继电器向智能双刀开关发出动作信号，智能双刀开关的刀闸跳到升流器侧，真空灭弧室内产生外加磁场。

可选的，所述智能双刀开关被配置为系统发生短路时动作；所述电流互感器被配置为智能双刀开关动作时，向升流器发送电流信号；所述升流器被配置为接收电流互感器的电流信号，产生一个与该电流信号极性相同的大电流，将大电流发送至线圈。

可选的，所述线圈与杯状纵磁触头同轴，所述线圈的绕行方向由线圈产生的磁场与杯状纵磁触头产生的磁场同向决定。

可选的，所述电阻为小电阻，断路器正常工作时，所述电阻接入电流互感器。