專利名稱：盤型疊式旋磁真空滅弧室的制作方法
盤型疊式旋磁真空滅弧室技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬真空斷路器領(lǐng)域，尤其涉及盤型疊式旋磁真空滅弧室。
技術(shù)背景
在電力系統(tǒng)中，高壓開關(guān)設(shè)備起控制與保護(hù)作用。高壓斷路器是最為重要電氣設(shè)備，主要用于關(guān)合、開斷電路。近年來，隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展，電壓等級和容量日益提升，高性能、低污染的用電需求為真空斷路器的發(fā)展提供了更為廣闊的研發(fā)和應(yīng)用空間。
真空滅弧室觸頭結(jié)構(gòu)的改進(jìn)主要經(jīng)歷了圓盤形平板觸頭、橫向磁場觸頭及縱向磁場觸頭三個(gè)階段。
(1)圓盤形平板觸頭圓盤形平板觸頭結(jié)構(gòu)簡單，機(jī)械強(qiáng)度高，通常用于真空負(fù)荷開關(guān)或真空接觸器中。對于圓盤形平板觸頭來說，當(dāng)開斷電流較大時(shí)，陽極將會出現(xiàn)斑點(diǎn)， 真空電弧將產(chǎn)生強(qiáng)烈的收縮現(xiàn)象，金屬蒸氣電弧將由擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變?yōu)槭湛s型，進(jìn)而導(dǎo)致開斷失敗。
(2)橫向磁場觸頭觸頭片上開有螺旋槽并且當(dāng)有電流流過觸頭時(shí)將會產(chǎn)生一個(gè)與弧柱軸線方向垂直的磁場。橫向磁場觸頭與電弧電流相互作用而產(chǎn)生的洛倫茲力使電弧沿圓周方向運(yùn)動，橫向磁場會將運(yùn)動時(shí)的電弧彎曲拉長，使電弧電壓及電弧能量變大，導(dǎo)致開斷能力受到限制，并且電弧集聚時(shí)對觸頭的燒蝕程度仍比電弧擴(kuò)散時(shí)強(qiáng)烈，弧隙中剩余等離子體在電流過零時(shí)的密度仍較高，恢復(fù)電壓較高時(shí)仍會發(fā)生重燃現(xiàn)象。
(3)縱向磁場觸頭縱向磁場觸頭結(jié)構(gòu)它的磁力線與電弧電流流向一致，可以抵抗電弧的收縮，提高電弧由擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變?yōu)槭湛s型的臨界值。當(dāng)電流過零后，縱向磁場對等離子體及中性粒子的擴(kuò)散和衰減十分不利。渦流的存在不僅減小觸頭間縱向磁場強(qiáng)度，且使縱向磁場滯后于電流變化，使電流過零時(shí)觸頭間仍有剩余縱向磁場。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種盤型疊式旋磁真空滅弧室，其可以在提供橫向磁場的同時(shí)，又產(chǎn)生縱向磁場的作用，更加有利于電弧能量的逸散，電弧降溫塊，絕緣性能好，開斷能力強(qiáng)，安裝維護(hù)方便，運(yùn)行可靠性高。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的盤型疊式旋磁真空滅弧室，它包括導(dǎo)電桿、觸頭杯底、鐵芯及觸頭杯；所述觸頭杯底及觸頭杯與導(dǎo)電桿依次固定配接；所述鐵芯置入觸頭杯內(nèi)；在所述鐵芯上等份開有繞組槽； 兩組以上同軸線圈繞組疊放置入繞組槽內(nèi)并依次錯(cuò)開一定角度θ。
作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述繞組槽的個(gè)數(shù)為12 30個(gè)。
作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述繞組槽的槽寬為2. 5 3mm。
進(jìn)一步地，本發(fā)明所述線圈繞組沿徑向呈輻射狀分布成盤式結(jié)構(gòu)。
更進(jìn)一步地，本發(fā)明在所述觸頭杯底的端部固定設(shè)有觸頭片。
另外，本發(fā)明所述角度θ在5° 15°之間。
本發(fā)明在通三相交流電后，傳導(dǎo)電流經(jīng)過導(dǎo)電桿流入觸頭杯內(nèi)，通過繞組線圈，在觸頭杯內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)磁場，由于存在錯(cuò)開式的線圈繞組排布，在同一時(shí)刻每組線圈產(chǎn)生的磁場方向并不相同，并通過另一側(cè)相同結(jié)構(gòu)的觸頭共同作用，在中間氣隙中產(chǎn)生了不同旋轉(zhuǎn)頻率的旋轉(zhuǎn)磁場，同時(shí)也加大了旋轉(zhuǎn)磁場的強(qiáng)度。驅(qū)動電弧能量在動靜觸頭之間高速旋轉(zhuǎn)， 快速釋放能量，從而減小電弧燃燒時(shí)間，延長開關(guān)壽命。
本發(fā)明所采用的新型觸頭結(jié)構(gòu)使真空滅弧室內(nèi)的電弧能量經(jīng)旋轉(zhuǎn)磁場的帶動，由傳統(tǒng)的軸向流動變?yōu)樾郎u形式流動，在運(yùn)動過程中氣體發(fā)生動能的徑向交換，快速帶走電弧能量，使電弧熄滅。本發(fā)明觸頭結(jié)構(gòu)可有效降低電弧溫度，加速電弧能量釋放，降低觸頭燒蝕程度，保護(hù)觸頭結(jié)構(gòu)，提高真空斷路器開斷能力。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明鐵芯開槽示意圖。
圖3為本發(fā)明線圈繞組示意圖。
圖4為本發(fā)明同軸線圈繞組示意圖。
圖中1、導(dǎo)電桿；2、觸頭杯底；3、觸頭杯；4、觸頭片；5、電??；6、繞組槽；7、鐵芯；8、線圈繞組。
具體實(shí)施方式
如圖所示，盤型疊式旋磁真空滅弧室，它包括導(dǎo)電桿1、觸頭杯底2、鐵芯7及觸頭杯3 ；所述觸頭杯底2及觸頭杯3與導(dǎo)電桿1依次固定配接；所述鐵芯7置入觸頭杯3內(nèi)； 在所述鐵芯7上等份開有繞組槽6 ；兩組以上同軸線圈繞組8疊放置入繞組槽6內(nèi)并依次錯(cuò)開一定角度θ。
本發(fā)明2 5組同軸線圈繞組8疊放置入繞組槽6內(nèi)并依次錯(cuò)開一定角度θ，角度取10°。
本發(fā)明所述繞組槽6的個(gè)數(shù)為12 30個(gè)。本發(fā)明所述繞組槽6的槽寬為2. 5 3mm。本發(fā)明所述線圈繞組8沿徑向呈輻射狀分布成盤式結(jié)構(gòu)。為保護(hù)觸頭中的線圈繞組 8，本發(fā)明在所述觸頭杯底2的端部固定設(shè)有觸頭片4。
本發(fā)明盤型疊式旋磁真空滅弧室，通過在觸頭杯上的開槽，可以將觸頭杯等同與電機(jī)的電樞，電樞繞組的有效導(dǎo)體在空間沿徑向呈輻射狀分布成盤式結(jié)構(gòu)。線圈繞組采用銅板沖刺然后焊接制造而成。
參見圖1所示，盤型疊式旋磁真空滅弧室包括導(dǎo)電桿1、觸頭杯底2、觸頭杯(電樞) 3、觸頭片4。
參見圖2所示，本發(fā)明在觸頭杯(電樞)3內(nèi)放置每隔30°開一個(gè)槽6的鐵芯7，槽寬為2. 5mmο
參見圖3所示，本發(fā)明的線圈繞組8采用銅板沖刺然后焊接制造而成，沿徑向呈輻射狀分布成盤式結(jié)構(gòu)。
參見圖4所示，本發(fā)明將一組同軸鐵芯疊放在觸頭杯內(nèi)，并錯(cuò)開一定角度10°。
本發(fā)明對動、靜觸頭均采用此結(jié)構(gòu)。在開斷過程中，動、靜之間將會出現(xiàn)電弧區(qū)域， 通過三相交流電的作用，在動、靜觸頭線圈繞組的作用下，在觸頭表面將出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)磁場，由于真空電弧是由金屬等離子體構(gòu)成，通過電弧的作用，在動、靜觸頭之間的電弧區(qū)域也將產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)磁場，通過旋轉(zhuǎn)磁場的強(qiáng)力作用，快速帶走電弧能量，使電弧熄滅，有效降低電弧溫度，加速電弧能量釋放，降低觸頭燒蝕程度，保護(hù)觸頭結(jié)構(gòu)，提高真空斷路器開斷能力。
本發(fā)明能夠滿足特殊工況下的開斷要求，同時(shí)本發(fā)明具有很強(qiáng)的容性電流開斷能力，并且通過仿真試驗(yàn)研究，可以提高產(chǎn)品可靠性、安全運(yùn)行。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.盤型疊式旋磁真空滅弧室，其特征在于，包括導(dǎo)電桿(1)、觸頭杯底(2)、鐵芯(7)及觸頭杯(3)；所述觸頭杯底(2)及觸頭杯(3)與導(dǎo)電桿(1)依次固定配接；所述鐵芯(7)置入觸頭杯(3)內(nèi)；在所述鐵芯(7)上等份開有繞組槽(6)；兩組以上同軸線圈繞組(8)疊放置入繞組槽(6)內(nèi)并依次錯(cuò)開一定角度θ。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盤型疊式旋磁真空滅弧室，其特征在于所述繞組槽(6)的個(gè)數(shù)為12 30個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的盤型疊式旋磁真空滅弧室，其特征在于所述繞組槽(6)的槽寬為2. 5 3mm0
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的盤型疊式旋磁真空滅弧室，其特征在于所述線圈繞組(8)沿徑向呈輻射狀分布成盤式結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的盤型疊式旋磁真空滅弧室，其特征在于在所述觸頭杯底(2) 的端部固定設(shè)有觸頭片(4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的盤型疊式旋磁真空滅弧室，其特征在于所述角度θ在 5° 15°之間。
全文摘要
本發(fā)明屬真空斷路器領(lǐng)域，尤其涉及一種盤型疊式旋磁真空滅弧室，它包括導(dǎo)電桿(1)、觸頭杯底(2)及觸頭杯(3)；觸頭杯底(2)及觸頭杯(3)與導(dǎo)電桿(1)依次固定配接；在觸頭杯(3)內(nèi)放置等份開有繞組槽(6)的鐵芯(7)；在繞組槽(6)內(nèi)置入線圈繞組(8)；線圈繞組(8)沿徑向呈輻射狀分布成盤式結(jié)構(gòu)；在觸頭杯底(2)的端部固定設(shè)有觸頭片(4)；兩組以上同軸線圈繞組(8)疊放置入繞組槽(6)內(nèi)并依次錯(cuò)開一定角度θ。本發(fā)明可以在提供橫向磁場的同時(shí)，又產(chǎn)生縱向磁場的作用，更加有利于電弧能量的逸散，電弧降溫塊，絕緣性能好，開斷能力強(qiáng)，安裝維護(hù)方便，運(yùn)行可靠性高。
文檔編號H01H33/664GK102522256SQ201110408478
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者劉曉明, 曹云東, 賴增輝 申請人:沈陽工業(yè)大學(xué)