專利名稱：高電壓?jiǎn)螖嗫谡婵諟缁∈业闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電器元件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高電壓?jiǎn)螖嗫谡婵諟缁∈摇?
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的高電壓?jiǎn)螖嗫谡婵諟缁∈?，通常由外殼、屏蔽罩系統(tǒng)和觸頭裝置這樣的部分組成。外殼通常由玻璃材料或陶瓷材料組成，屏蔽罩系統(tǒng)主要是為了避免金屬蒸汽凝結(jié)在絕緣外殼上，影響外殼的絕緣性能。觸頭裝置由觸頭、導(dǎo)電桿和導(dǎo)體線圈構(gòu)成，電流通過導(dǎo)電桿和線圈，再由觸頭進(jìn)入另一個(gè)觸頭裝置。高電壓等級(jí)真空滅弧室通常選用縱向磁場(chǎng)觸頭裝置以控制真空電弧等離子體。縱向磁場(chǎng)觸頭裝置中的線圈的作用是提供一個(gè)縱向磁場(chǎng)，控制燃弧時(shí)的電弧的能量，有利于開斷能力的提高。但通常縱向磁場(chǎng)線圈的縱向磁場(chǎng)越強(qiáng)，其線圈回路電阻越大，發(fā)熱量也相應(yīng)增大，存在額定電流承載能力低的問題。專利號(hào)為200520090149. X的發(fā)明專利提及一種具有主觸頭和弧觸頭的真空滅弧室觸頭裝置，解決了觸頭裝置額定電流通載能力低的問題但是其分?jǐn)嗄芰Σ?，另外，從真空絕緣的角度看，觸頭背面屏蔽罩可有效提高真空絕緣水平，以及加上還有法國(guó)施耐德公司Hans Schellekens 等在“High-Voltage Vacuum Circuit Breaker a Feasibility Study，，的 On Discharges and Electrical Insulation in Vacuum 的 17 頁中提出多重屏蔽罩系統(tǒng)比單主屏蔽罩系統(tǒng)具有更高的真空絕緣水平，但其采用四節(jié)瓷殼，不適宜大直徑陶瓷外殼情況， 四節(jié)瓷殼直徑和同軸度的分散性造成其裝配難度大。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種高電壓?jiǎn)螖嗫谡婵諟缁∈?，避免了額定電流承載能力低以及采用四節(jié)瓷殼不適宜大直徑陶瓷外殼情況，以及導(dǎo)致四節(jié)瓷殼直徑和同軸度的分散性造成其裝配難度大的缺點(diǎn)，真正實(shí)現(xiàn)了一種高額定電流、高分?jǐn)嗄芰σ约案呓^緣能力的高電壓?jiǎn)螖嗫谡婵諟缁∈?，?shí)現(xiàn)了將分?jǐn)喽搪冯娏髋c通載額定電流兩個(gè)功能在一個(gè)裝置內(nèi)分開，可以在不增加觸頭體積的情況下即保證真空滅弧室的開斷能力又提高真空滅弧室的承載電流能力。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種高電壓?jiǎn)螖嗫谡婵諟缁∈遥▋?nèi)壁上端部和下端部設(shè)置有端部屏蔽罩501 的中空外殼1，在中空外殼1上端部和下端部的端部屏蔽罩501之間的內(nèi)壁上設(shè)置有第一屏蔽罩301、第二屏蔽罩302以及第三屏蔽罩303，第一導(dǎo)電桿101和第二導(dǎo)電桿102分別從中空外殼1的頂部和中空外殼1的底部豎直伸入該中空外殼1內(nèi)，第一導(dǎo)電桿101和第二導(dǎo)電桿102伸入外殼1內(nèi)的端部分別為豎直間隔相對(duì)的靜觸頭103和動(dòng)觸頭104，靜觸頭 103上方的第一導(dǎo)電桿101上設(shè)置有第一觸頭背部屏蔽罩401，動(dòng)觸頭104下方的第二導(dǎo)電桿102上設(shè)置有第二觸頭背部屏蔽罩402，所述的靜觸頭103和動(dòng)觸頭104各自分別包括有環(huán)繞第一導(dǎo)電桿101端部和第二導(dǎo)電桿102端部的中空線圈5，每個(gè)中空線圈5端部以焊接方式連接有弧觸頭7，中空線圈5內(nèi)部的第一導(dǎo)電桿101端部和第二導(dǎo)電桿102端部各自分別設(shè)置有第一主觸頭1041，同每個(gè)第一主觸頭1041相對(duì)有設(shè)置在弧觸頭7上的第二主觸頭 1042。所述的中空外殼1的材料為陶瓷材料且為雙瓷殼系統(tǒng)。所述的第一屏蔽罩301、第二屏蔽罩302以及第三屏蔽罩303為外嵌式結(jié)構(gòu)或內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)。所述的第一主觸頭1041和第二主觸頭1042采用銅鎢材料，弧觸頭7采用銅鉻材料。所述的線圈5為杯狀縱磁觸頭線圈，該杯狀縱磁觸頭線圈為三分之一匝、三分之二匝、四分之一匝、二分之一匝或者單匝線圈。所述的第一主觸頭(1041)、第二主觸頭(104 以及弧觸頭(7)的輪廓弧形設(shè)計(jì)能保證其電場(chǎng)強(qiáng)度不超過平板間場(chǎng)強(qiáng)。通過第一導(dǎo)電桿101和第二導(dǎo)電桿102分別從中空外殼1的頂部和中空外殼1的底部豎直伸入該中空外殼1內(nèi)，第一導(dǎo)電桿101和第二導(dǎo)電桿102伸入中空外殼1內(nèi)的端部分別設(shè)置有豎直間隔相對(duì)的靜觸頭103和動(dòng)觸頭104，從而電流可通過第一導(dǎo)電桿102、 靜觸頭103的第一主觸頭1041、靜觸頭103的弧觸頭7、動(dòng)觸頭104的弧觸頭7、動(dòng)觸頭104 的第二主觸頭1042以及第二導(dǎo)電桿102導(dǎo)通，也可以由第一導(dǎo)電桿102、靜觸頭103的線圈5、靜觸頭103的弧觸頭7、動(dòng)觸頭104的弧觸頭7、動(dòng)觸頭104的線圈5以及第二導(dǎo)電桿 102導(dǎo)通；實(shí)現(xiàn)了將分?jǐn)喽搪冯娏髋c通載額定電流兩個(gè)功能在一個(gè)裝置內(nèi)分開，第一導(dǎo)電桿101、第二導(dǎo)電桿102、第一主觸頭1041以及第二主觸頭1042用來承載大的額定電流，第一導(dǎo)電桿101、第二導(dǎo)電桿102、線圈5以及弧觸頭7用來開斷電流。從而可以在不增加觸頭體積的情況下即保證真空滅弧室的開斷能力又提高真空滅弧室的承載電流能力，避免了額定電流承載能力低，雙瓷殼系統(tǒng)解決了采用四節(jié)瓷殼不適宜大直徑陶瓷外殼情況，以及導(dǎo)致四節(jié)瓷殼直徑和同軸度的分散性造成其裝配難度大的缺點(diǎn)，另外陶瓷外殼也有利于大規(guī)模批量生產(chǎn)，陶瓷材料與金屬材料的密封效果好，可以防止真空滅弧室漏氣，真正實(shí)現(xiàn)了一種高額定電流、高分?jǐn)嗄芰σ约案呓^緣能力的高電壓?jiǎn)螖嗫谡婵諟缁∈?，?shí)現(xiàn)了將分?jǐn)喽搪冯娏髋c通載額定電流兩個(gè)功能在一個(gè)裝置內(nèi)分開，可以在不增加觸頭體積的情況下即保證真空滅弧室的開斷能力又提高真空滅弧室的承載電流能力，所述的第一屏蔽罩301、第二屏蔽罩302以及第三屏蔽罩303為外嵌式結(jié)構(gòu)或內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)更能有效提高真空絕緣水平， 所述的第一主觸頭1041和第二主觸頭1042采用銅鎢材料，弧觸頭7采用銅鉻材料更能提高抗熔焊能力以便達(dá)到高分?jǐn)嗄芰Α?br>

圖1是本發(fā)明的第一屏蔽罩、第二屏蔽罩以及第三屏蔽罩為外嵌式的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的第一屏蔽罩、第二屏蔽罩以及第三屏蔽罩為內(nèi)嵌式的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更詳細(xì)的說明。如圖1和圖2所示，高電壓?jiǎn)螖嗫谡婵諟缁∈?，包括?nèi)壁上端部和下端部設(shè)置有端部屏蔽罩501的中空外殼1，在中空外殼1上端部和下端部的端部屏蔽罩501之間的內(nèi)壁上設(shè)置有第一屏蔽罩301、第二屏蔽罩302以及第三屏蔽罩303，第一導(dǎo)電桿101和第二導(dǎo)電桿102分別從中空外殼1的頂部和中空外殼1的底部豎直伸入該中空外殼1內(nèi)，第一導(dǎo)電桿101和第二導(dǎo)電桿102伸入外殼1內(nèi)的端部分別為豎直間隔相對(duì)的靜觸頭103和動(dòng)觸頭104，靜觸頭103上方的第一導(dǎo)電桿101上設(shè)置有第一觸頭背部屏蔽罩401，動(dòng)觸頭104 下方的第二導(dǎo)電桿102上設(shè)置有第二觸頭背部屏蔽罩402，所述的靜觸頭103和動(dòng)觸頭104 各自分別包括有環(huán)繞第一導(dǎo)電桿101端部和第二導(dǎo)電桿102端部的中空線圈5，每個(gè)中空線圈5端部以焊接方式連接有弧觸頭7，中空線圈5內(nèi)部的第一導(dǎo)電桿101端部和第二導(dǎo)電桿 102端部各自分別設(shè)置有第一主觸頭1041，同每個(gè)第一主觸頭1041相對(duì)有設(shè)置在弧觸頭7 上的第二主觸頭1042。所述的中空外殼1的材料為陶瓷材料且為雙瓷殼系統(tǒng)。所述的第一屏蔽罩301、第二屏蔽罩302以及第三屏蔽罩303為外嵌式結(jié)構(gòu)或內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)。所述的第一主觸頭1041和第二主觸頭1042采用銅鎢材料，弧觸頭7采用銅鉻材料。所述的線圈 5為杯狀縱磁觸頭線圈，該杯狀縱磁觸頭線圈為三分之一匝、三分之二匝、四分之一匝、二分之一匝或者單匝線圈。所述的第一主觸頭(1041)、第二主觸頭(1042)以及弧觸頭(7)的輪廓弧形設(shè)計(jì)能保證其電場(chǎng)強(qiáng)度不超過平板間場(chǎng)強(qiáng)。 本發(fā)明的工作原理為在該高電壓?jiǎn)螖嗫谡婵諟缁∈姨幱诤祥l條件下，與第一導(dǎo)電桿101端部的第一主觸頭1041與弧觸頭7上的第二主觸頭1042被施加在其兩端的壓力壓緊而導(dǎo)通，這樣大部分電流都流經(jīng)第一主觸頭1041、第二主觸頭1042以及弧觸頭7，而在該高電壓?jiǎn)螖嗫谡婵諟缁∈姨幱陂_斷過程中，第一主觸頭1041和第二主觸頭1042之間的觸頭壓力迅速消失，在動(dòng)觸頭104的弧觸頭7與靜觸頭103的弧觸頭7的熔焊力的作用下， 第一主觸頭1041和第二主觸頭1042分開，形成斷口，電流經(jīng)過弧觸頭7，線圈5和第一導(dǎo)電桿101，在操動(dòng)機(jī)構(gòu)拉力作用下，電流被成功分?jǐn)唷?br> 權(quán)利要求
1.一種高電壓?jiǎn)螖嗫谡婵諟缁∈?，包括?nèi)壁上端部和下端部設(shè)置有端部屏蔽罩(501) 的中空外殼(1)，其特征在于所述的中空外殼(1)的材料為陶瓷材料且為雙瓷殼系統(tǒng)，在中空外殼(1)上端部和下端部的端部屏蔽罩(501)之間的內(nèi)壁上設(shè)置有第一屏蔽罩(301)、 第二屏蔽罩(302)以及第三屏蔽罩(303)，所述的第一屏蔽罩(301)、第二屏蔽罩(302)以及第三屏蔽罩(303)為外嵌式結(jié)構(gòu)或內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)，第一導(dǎo)電桿(101)和第二導(dǎo)電桿(102) 分別從中空外殼(1)的頂部和中空外殼(1)的底部豎直伸入該中空外殼(1)內(nèi)，第一導(dǎo)電桿(101)和第二導(dǎo)電桿(102)伸入中空外殼(1)內(nèi)的端部分別為豎直間隔相對(duì)的靜觸頭 (103)和動(dòng)觸頭(104)，靜觸頭(10 上方的第一導(dǎo)電桿(101)上設(shè)置有第一觸頭背部屏蔽罩G01)，動(dòng)觸頭(104)下方的第二導(dǎo)電桿(102)上設(shè)置有第二觸頭背部屏蔽罩002)，所述的靜觸頭(10 和動(dòng)觸頭(104)各自分別包括有環(huán)繞第一導(dǎo)電桿(101)端部和第二導(dǎo)電桿(102)端部的中空線圈(5)，每個(gè)中空線圈(5)端部以焊接方式連接有弧觸頭(7)，中空線圈(5)內(nèi)部的第一導(dǎo)電桿(101)端部和第二導(dǎo)電桿(10 端部各自分別設(shè)置有第一主觸頭(1041)，同每個(gè)第一主觸頭(1041)相對(duì)有設(shè)置在弧觸頭7上的第二主觸頭(1042)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電壓?jiǎn)螖嗫谡婵諟缁∈?，其特征在于所述的第一主觸頭 (1041)和第二主觸頭(104 采用抗熔焊材料，弧觸頭(7)采用耐電弧材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高電壓?jiǎn)螖嗫谡婵諟缁∈?，其特征在于所述的第一主觸頭(1041)和第二主觸頭(104 采用的抗熔焊材料為銅鎢材料，弧觸頭(7)采用的耐電弧材料為銅鉻材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高電壓?jiǎn)螖嗫谡婵諟缁∈?，其特征在于所述的線圈(5) 為杯狀縱磁觸頭線圈，該杯狀縱磁觸頭線圈為三分之一匝、三分之二匝、四分之一匝、二分之一匝或者單匝線圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高電壓?jiǎn)螖嗫谡婵諟缁∈遥涮卣髟谟谒龅牡谝恢饔|頭(1041)、第二主觸頭(104 以及弧觸頭(7)的輪廓弧形設(shè)計(jì)能保證其電場(chǎng)強(qiáng)度不超過平板間場(chǎng)強(qiáng)。
全文摘要
一種高電壓?jiǎn)螖嗫谡婵諟缁∈遥ㄟ^第一導(dǎo)電桿和第二導(dǎo)電桿分別從中空外殼的頂部和中空外殼的底部豎直伸入該中空外殼內(nèi)，第一導(dǎo)電桿和第二導(dǎo)電桿伸入中空外殼內(nèi)的端部分別設(shè)置有豎直間隔相對(duì)的靜觸頭和動(dòng)觸頭，避免了額定電流承載能力低以及采用四節(jié)瓷殼不適宜大直徑陶瓷外殼情況的缺點(diǎn)，真正實(shí)現(xiàn)了一種高額定電流、高分?jǐn)嗄芰σ约案呓^緣能力的高電壓?jiǎn)螖嗫谡婵諟缁∈遥瑢?shí)現(xiàn)了將分?jǐn)喽搪冯娏髋c通載額定電流兩個(gè)功能在一個(gè)裝置內(nèi)分開，在不增加觸頭體積的情況下既保證真空滅弧室的開斷能力又提高真空滅弧室的承載電流能力。同時(shí)由于采用了多重屏蔽罩系統(tǒng)和觸頭背部屏蔽罩系統(tǒng)，具有優(yōu)異的絕緣耐壓性能。
文檔編號(hào)H01H33/664GK102254734SQ20111018229
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者劉志遠(yuǎn), 張勝, 王建華, 耿英三 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)