一種新型真空滅弧室橫向磁場觸頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明屬于電器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于實現(xiàn)電力系統(tǒng)保護和切換的真空斷路器真空滅弧室的觸頭，具體涉及一種真空滅弧室橫向磁場觸頭。
【背景技術(shù)】
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[0002]目前，真空斷路器主要用于在中低壓電路中切斷故障大電流。它主要利用真空的優(yōu)良的電壓恢復(fù)特性使電路在電流過零點斷開，從而有效的保護電路。真空滅弧室作為真空斷路器的核心部分，承擔熄滅電弧的任務(wù)，目前真空滅弧室主要有兩類，縱磁滅弧室和橫磁滅弧室。
[0003]縱磁和橫磁的目的都是在避免電弧對觸頭造成嚴重燒蝕而開斷失敗。縱磁真空滅弧室所采用的方法是利用縱向磁場保持電弧擴散態(tài)，延遲陽極斑點的產(chǎn)生，進而使陽極燒蝕比較均勻；橫磁真空滅弧室所采用的方法是利用橫磁驅(qū)動收縮電弧在觸頭表面運動，進而避免觸頭局部燒蝕。
[0004]目前，橫磁真空滅弧室的觸頭主要有杯狀橫磁觸頭和螺旋槽型橫磁觸頭兩類，它們都是通過控制觸頭臂上的電流分布來產(chǎn)生橫向磁場，這個橫向磁場可以驅(qū)動收縮電弧進行旋轉(zhuǎn)運動，這樣使電弧產(chǎn)生的熱量分散，減輕觸頭燒蝕。對于杯狀橫磁觸頭，電弧運動特性表現(xiàn)優(yōu)秀，但其跑弧面基本限于觸頭杯沿，并且起弧區(qū)域和跑弧區(qū)域重疊；對于螺旋槽型橫磁觸頭，觸頭面利用率較高，但由于隨著觸頭面積的增大，集聚電弧的旋轉(zhuǎn)很難在觸頭表面形成均勻的燒蝕。
[0005]目前，橫向磁場驅(qū)動收縮電弧旋轉(zhuǎn)運動受起弧位置、電流大小、開斷相位等因素的影響較大，在開斷過程中仍然存在不確定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0006]本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種新型真空滅弧室橫向磁場觸頭。
[0007]為達到上述目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0008]一種新型真空滅弧室橫向磁場觸頭，包括第一導(dǎo)電桿、第一觸頭片、第二觸頭片和第二導(dǎo)電桿；其中，
[0009]第一觸頭片包括一體化成型的第一傘狀體和位于第一傘狀體中心處的第一接觸端，第一觸頭片的周向沿第一接觸端均勻開設(shè)有若干第一開槽；
[0010]第二觸頭片包括一體化成型的第二傘狀體和位于第二傘狀體中心處的第二接觸端，第二觸頭片的周向沿第二接觸端均勻開設(shè)有若干與第一開槽相對應(yīng)的第二開槽；
[0011]第一導(dǎo)電桿的一端設(shè)置在第一接觸端的一端上，第一導(dǎo)電桿的另一端為伸出端，且伸出方向與第一觸頭片的開口方向相反；第二導(dǎo)電桿的一端設(shè)置在第二接觸端的一端上，第二導(dǎo)電桿的另一端為伸出端，且伸出方向與第二觸頭片的開口方向相同；觸頭閉合時，第一接觸端的另一端與第二接觸端的另一端相接觸并承受觸頭閉合時的預(yù)壓力。
[0012]本發(fā)明進一步的改進在于:第一觸頭片的周向上均勻開設(shè)有四個第一開槽，第二觸頭片的周向上均勻開設(shè)有四個與第一開槽相對應(yīng)的第二開槽。
[0013]本發(fā)明進一步的改進在于:第一開槽和第二開槽的開槽形狀為直線型開槽或者螺旋線型開槽。
[0014]本發(fā)明進一步的改進在于:第一傘狀體和第二傘狀體的開口端周向上開設(shè)有倒角。
[0015]本發(fā)明進一步的改進在于:第一觸頭片中第一接觸端與第一傘狀體的內(nèi)側(cè)設(shè)有倒角，第二觸頭片中第二接觸端與第二傘狀體的外側(cè)設(shè)有倒角。
[0016]本發(fā)明進一步的改進在于:第一傘狀體和第二傘狀體為錐體或半球體。
[0017]本發(fā)明進一步的改進在于:第一接觸端與第二接觸端相接觸的端面上分別開設(shè)有第一凹槽和第二凹槽。
[0018]本發(fā)明進一步的改進在于:第一導(dǎo)電桿與第一接觸端相連接一端的面積小于第一接觸端的面積；第二導(dǎo)電桿與第二接觸端相連接一端的面積小于第二接觸端的面積。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的主要特點在于觸頭面呈彎曲狀，這樣的設(shè)計至少有以下三方面的優(yōu)點:1、在一定觸頭直徑下明顯增加了觸頭面面積，從而明顯增加真空滅弧室的開斷容量，也有利于真空斷路器小型化，進而降低制造成本和節(jié)約安裝空間；2、傘狀體結(jié)構(gòu)可控制在一定觸頭開距下觸頭片相對面?zhèn)銧铙w部分的開距小于接觸端的開距，這使觸頭閉合時具有平板觸頭回路電阻小、機械強度高的優(yōu)點；同時在觸頭打開時具有類似于杯狀觸頭結(jié)構(gòu)，使電弧驅(qū)動特性優(yōu)良；而且也使電弧在起始金屬橋爆炸階段更容易向傘狀體部分擴展，從而更有利于起始電弧離開起弧位置；3、觸頭面的彎曲使斷路器打開過程中動觸頭軸向的運動可以產(chǎn)生動靜觸頭面在其切向的相對運動，從而進一步避免了觸頭面局部燒蝕。
[0020]進一步地，本發(fā)明在第一接觸端與第二接觸端相接觸的端面上分別開設(shè)有第一凹槽和第二凹槽，這樣的凹槽有利于起弧位置偏離觸頭中心，進而使電弧更容易被橫磁驅(qū)動。
[0021]進一步地，第一觸頭片中第一接觸端與第一傘狀體的內(nèi)側(cè)設(shè)有倒角，第二觸頭片中第二接觸端與第二傘狀體的外側(cè)設(shè)有倒角，這樣可以優(yōu)化觸頭間電場強度分布更均勻，避免出現(xiàn)尖峰高電場。
【附圖說明】
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[0022]圖1為本發(fā)明新型真空滅弧室橫向磁場觸頭的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明第一觸頭片的第一傘狀體特征為錐體時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明第一觸頭片的第一傘狀體特征為半球體時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4為本發(fā)明第二觸頭片的第二傘狀體特征為錐體時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5為本發(fā)明第二觸頭片的第二傘狀體特征為半球體時的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖中各符號為:1、第一導(dǎo)電桿，2、第一觸頭片，201、第一傘狀體，202、第一接觸端，203、第一開槽，204、第一凹槽，3、第二觸頭片，301、第二傘狀體，302、第二接觸端，303、第二開槽，304、第二凹槽，4、第二導(dǎo)電桿。
[0028]圖6為錐體觸頭片的行程開距示意圖；
[0029]圖中各符號為:501、觸頭片接觸端(起弧區(qū)域)的開距，502、觸頭片傘狀體部分的開距。
[0030]圖7為半球體觸頭片的行程開距示意圖；
[0031]圖中各符號為:601、動觸頭行程，602、觸頭開距，603、觸頭面徑向不同位置上的開距變化情況。
【具體實施方式】
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[0032]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述。
[0033]參見圖1至圖5，本發(fā)明一種新型真空滅弧室橫向磁場觸頭，包括第一導(dǎo)電桿1、第一觸頭片2、第二觸頭片3和第二導(dǎo)電桿4 ;其中，
[0034]第一觸頭片2包括一體化成型的第一傘狀體201和位于第一傘狀體201中心處的第一接觸端202，第一觸頭片2的周向沿第一接觸端202均勻開設(shè)有四個第一開槽203 ；
[0035]第二觸頭片3包括一體化成型的第二傘狀體301和位于第二傘狀體301中心處的第二接觸端302，第二觸頭片3的周向沿第二接觸端302均勻開設(shè)有四個與第一開槽203相對應(yīng)的第二開槽303 ；
[0036]第一導(dǎo)電桿I的一端設(shè)置在第一接觸端202的一端上，第一導(dǎo)電桿I的另一端為伸出端，且與第一觸頭片2的開口方向相反；第二導(dǎo)電桿4的一端設(shè)置在第二接觸端302的一端上，第二導(dǎo)電桿4的另一端為伸出端，且與第二觸頭片3的開