專利名稱：一種真空滅弧室雙匝式縱向磁場(chǎng)觸頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力開關(guān)，特別是對(duì)高壓斷路器真空滅弧室中電觸頭的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)中，高壓電路的開關(guān)，需要通過高壓斷路器來實(shí)現(xiàn)。由于是對(duì)高電壓、大電流進(jìn)行開、關(guān)動(dòng)作，因此要求高壓斷路器中的電觸頭有好的耐弧性。目前使用的電觸頭，有圓盤形觸頭、磁吹線圈觸頭等形式。其中圓盤形觸頭是將觸頭材料制成整體的圓盤形形狀，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，適合于低電壓、小電流的控制，如11KV電壓等級(jí)的控制。在高電壓、大電流等級(jí)的高壓斷路器中，目前采用的是磁吹線圈觸頭，這種觸頭是由觸頭片、電流線圈、導(dǎo)電桿組成，在觸頭片的后面設(shè)置電流線圈，電流線圈有1/4線圈、1/2線圈、單匝線圈幾種。在1/4線圈、1/2線圈結(jié)構(gòu)中，觸頭片沿其半徑方向開制防渦流槽，制成多瓣形狀，電流線圈圓心位置的連接端與導(dǎo)電桿固定連接，每條1/4線圈或1/2線圈的末端分別與觸頭片各瓣的背面固定連接。在電路上，導(dǎo)電桿、電流線圈、觸頭片是按順序串聯(lián)連接，每條1/4線圈或1/2線圈是并聯(lián)連接。工作時(shí)，電流經(jīng)導(dǎo)電桿、電流線圈流向觸頭片，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向是觸頭的縱向方向，即與電弧方向一致。斷路器在開、關(guān)動(dòng)作時(shí)，在觸頭片上產(chǎn)生電弧，電弧是由多條電弧線組成，各條電弧線各自所產(chǎn)生的橫向磁場(chǎng)使其互相排斥，造成電弧在觸頭片表面的無規(guī)則移動(dòng)，但在觸頭的縱向形成縱向磁場(chǎng)后，電弧線的移動(dòng)會(huì)受到該縱向磁場(chǎng)的電磁力作用，使其移動(dòng)得到抑制，從而使電弧集中，有利于延長(zhǎng)觸頭片的壽命。但是目前的1/4或1/2線圈結(jié)構(gòu)，由于線圈的末端即條狀導(dǎo)電體的末端是處于觸頭片的外圍位置，而非中心位置，因而在觸頭片上電流密度的分布是外圍密集，中心分布少。另外，由于線圈是由四瓣或兩瓣組成，其產(chǎn)生的磁場(chǎng)也呈相應(yīng)的四塊或兩塊分布，在觸頭片上呈不均勻分布。因此，造成觸頭片上電場(chǎng)、磁場(chǎng)的分布不均，電弧分散在觸頭片的外圍位置，并且電弧線呈多組分布，易受相互間的橫向磁場(chǎng)作用而產(chǎn)生排斥，使電弧產(chǎn)生不穩(wěn)定的移動(dòng)，電弧所造成的觸頭片金屬材料蒸發(fā)、轉(zhuǎn)移不均勻，造成觸頭片的使用壽命縮短。
為了彌補(bǔ)以上不足，最近出現(xiàn)了單匝線圈觸頭，采用的線圈為整體的單匝線圈，線圈的一端與觸頭片的中心連接，另一端與導(dǎo)電桿連接，導(dǎo)電桿、電流線圈、觸頭片也是按順序串聯(lián)連接。在該結(jié)構(gòu)中，觸頭片上電流密度的分布是中心密集，外圍分布少，電流較集中。另外，由于線圈形狀是整圈的，其產(chǎn)生的磁場(chǎng)呈整塊分布，在觸頭片上分布均勻。由于觸頭片上電場(chǎng)、磁場(chǎng)的分布均勻，電弧比1/4或1/2線圈結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，電弧所造成的觸頭片金屬材料蒸發(fā)、轉(zhuǎn)移均勻，觸頭片的使用壽命較長(zhǎng)。但在使用中發(fā)現(xiàn)，在超過110KV電壓等級(jí)的滅弧室中使用時(shí)，如126KV以上等級(jí)，由于電弧比低電壓等級(jí)的真空滅弧室中的更強(qiáng)，單匝線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)不足于穩(wěn)定電弧，無法滿足使用需要。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型目的在于提供一種具有強(qiáng)縱向磁場(chǎng)的真空滅弧室觸頭，以適用于高電壓、大電流等級(jí)電路的開關(guān)控制。
本實(shí)用新型的方案是真空滅弧室雙匝式縱向磁場(chǎng)觸頭，包括導(dǎo)電桿、電流線圈、觸頭片，電流線圈設(shè)置在導(dǎo)電桿和觸頭片之間，導(dǎo)電桿、電流線圈、觸頭片按順序串聯(lián)連接，其中電流線圈采用雙匝線圈，電流線圈的兩端處在軸心位置，制成兩個(gè)同心的連接端，其前連接端與觸頭片的中心固定連接，后連接端與導(dǎo)電桿固定連接。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是由于是采用雙匝線圈，因而產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度比現(xiàn)有的單匝線圈強(qiáng)，進(jìn)一步提高了電弧的穩(wěn)定性，使電弧所造成的觸頭片金屬材料蒸發(fā)、轉(zhuǎn)移均勻發(fā)生，延長(zhǎng)了觸頭片的使用壽命，適用于高電壓、大電流等級(jí)電路的開關(guān)控制。


下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)分解示意圖。
圖中標(biāo)記1導(dǎo)電桿，2線圈墊板，3后匝線圈，4前匝線圈，5觸頭片，6導(dǎo)電板，7線圈支柱。其中31是電流線圈的后連接端，32是后匝線圈的首端；41是電流線圈的前連接端，42是前匝線圈的尾端；51是觸頭片的防渦流槽。
具體實(shí)施方式
如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型包括導(dǎo)電桿1、由前匝線圈4和后匝線圈3連接成的電流線圈、觸頭片5。電流線圈設(shè)置在導(dǎo)電桿1和觸頭片5之間，導(dǎo)電桿1、電流線圈、觸頭片5按順序串聯(lián)連接。由圖中可見，電流線圈由前后兩匝組合而成，為雙匝線圈。電流線圈的兩端處在軸心位置，制成兩個(gè)同心的連接端，即前匝線圈4的圓心部分制成前連接端41，后匝線圈3的圓心部分制成后連接端31，前匝線圈的尾端42和后匝線圈的首端32之間通過導(dǎo)電板6連接，形成串聯(lián)連接，組成雙匝線圈。前連接端41與觸頭片5的中心固定連接，后連接端31與導(dǎo)電桿1固定連接。
為了增加電流線圈的機(jī)械強(qiáng)度，在后匝線圈3的后面設(shè)置線圈墊板2；為了分隔前匝線圈4和后匝線圈3，在其中心設(shè)置線圈支柱7。線圈墊板2和線圈支柱7均用與銅材料相比導(dǎo)電性差的不銹鋼材料制成，以保證導(dǎo)電桿1、電流線圈、觸頭片5之間的電流流向。
觸頭片5上開制防渦流槽51，呈徑向分布，用以阻斷觸頭片5上的渦流，降低其因渦流產(chǎn)生的發(fā)熱。防渦流槽51的數(shù)量為至少兩條，本實(shí)施例采用四條。
工作時(shí)，導(dǎo)電桿1固定連接在外部電路中，電流由導(dǎo)電桿1經(jīng)后連接端31、后匝線圈3的環(huán)形部分到其首端32，經(jīng)導(dǎo)電板6流向前匝線圈4的尾端42，再流過其環(huán)形部分到其圓心位置的前連接端41，到達(dá)觸頭片5的背面中心。當(dāng)電流從導(dǎo)電桿1流入時(shí)，電流線圈的電流是按逆時(shí)針方向繞行兩圈。由于電流饒環(huán)形旋轉(zhuǎn)，因此產(chǎn)生一個(gè)與電觸頭軸向平行的磁場(chǎng)，即縱向磁場(chǎng)。
由于電流線圈的環(huán)形部分是相當(dāng)于兩個(gè)圓周，因此是雙匝線圈，其產(chǎn)生的縱向磁場(chǎng)是一均勻分布的磁場(chǎng)。
由于電流線圈的前連接端41是與觸頭片5的中心部位固定連接，因此觸頭片5表面的電場(chǎng)分布是均勻集中在其中心。
在接通電流或斷開電流時(shí)，觸頭片5的表面產(chǎn)生電弧，電弧的各電弧線之間因其各自的橫向磁場(chǎng)作用而互相排斥，形成不穩(wěn)定的移動(dòng)，這種移動(dòng)會(huì)對(duì)縱向磁場(chǎng)的磁力線造成切割而受到縱向磁場(chǎng)對(duì)其產(chǎn)生的反方向力，因此受到抑制，使電弧線穩(wěn)定、集中。
觸頭片5表面的電場(chǎng)分布均勻集中，加上均勻的縱向磁場(chǎng)作用，而且該縱向磁場(chǎng)比以往的單匝線圈強(qiáng)，使電弧更加均勻、穩(wěn)定地集中于觸頭片5的中心部位，使觸頭片5的壽命延長(zhǎng)，即延長(zhǎng)了整個(gè)高壓斷路器真空滅弧室電觸頭的使用壽命。
權(quán)利要求1.一種真空滅弧室雙匝式縱向磁場(chǎng)觸頭，包括導(dǎo)電桿(1)、電流線圈、觸頭片(5)，電流線圈設(shè)置在導(dǎo)電桿(1)和觸頭片(5)之間，導(dǎo)電桿(1)、電流線圈、觸頭片(5)按順序串聯(lián)連接，其特征是電流線圈采用雙匝線圈，電流線圈的兩端處在軸心位置，制成兩個(gè)同心的連接端，其中的前連接端(41)與觸頭片(5)的中心固定連接，后連接端(31)與導(dǎo)電桿(1)固定連接。
2.如權(quán)利要求1所述的真空滅弧室雙匝式縱向磁場(chǎng)觸頭，其特征是電流線圈由前后兩匝組合而成，前匝線圈(4)的圓心部分制成前連接端(41)，后匝線圈(3)的圓心部分制成后連接端(31)，前匝線圈的尾端(42)和后匝線圈的首端(32)之間通過導(dǎo)電板(6)連接，形成串聯(lián)連接，組成雙匝線圈。
3.如權(quán)利要求1所述的真空滅弧室雙匝式縱向磁場(chǎng)觸頭，其特征是觸頭片(5)上開制有防渦流槽(51)，呈徑向分布。
4.如權(quán)利要求3所述的真空滅弧室雙匝式縱向磁場(chǎng)觸頭，其特征是防渦流槽(51)的數(shù)量為至少兩條。
專利摘要本實(shí)用新型真空滅弧室雙匝式縱向磁場(chǎng)觸頭，包括導(dǎo)電桿、電流線圈、觸頭片，電流線圈設(shè)置在導(dǎo)電桿和觸頭片之間，導(dǎo)電桿、電流線圈、觸頭片按順序串聯(lián)連接，其中電流線圈采用雙匝線圈，線圈的兩端處在軸心位置，制成兩個(gè)同心的連接端，其前連接端與觸頭片的中心固定連接，后連接端與導(dǎo)電桿固定連接。由于是采用雙匝線圈，產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度強(qiáng)，提高了電弧的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)了觸頭片的使用壽命，適用于高電壓、大電流等級(jí)電路的開關(guān)控制。
文檔編號(hào)H01H33/664GK2796071SQ20052007220
公開日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2005年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月31日
發(fā)明者王季梅, 劉志遠(yuǎn), 周鶴銘 申請(qǐng)人:溫嶺市紫光電器有限公司