口方向相同；使用時(shí)，第一接觸端202的另一端與第二接觸端302的另一端相接觸。
[0037]上述第一開槽203和第二開槽303的開槽形狀為直線型開槽或者螺旋線型開槽。上述第一傘狀體201和第二傘狀體301為錐體或半球體，且第一傘狀體201和第二傘狀體301的開口端周向上開設(shè)有倒角。第一觸頭片2中第一接觸端202與第一傘狀體201的內(nèi)側(cè)設(shè)有倒角，第二觸頭片3中第二接觸端302與第二傘狀體301的外側(cè)設(shè)有倒角，這樣可以優(yōu)化觸頭間電場(chǎng)強(qiáng)度分布更均勻，避免出現(xiàn)尖峰高電場(chǎng)。
[0038]上述第一接觸端202與第二接觸端302相接觸的端面上分別開設(shè)有第一凹槽204和第二凹槽304。此外，第一導(dǎo)電桿I與第一接觸端202相連接一端的面積小于第一接觸端202的面積；第二導(dǎo)電桿4與第二接觸端302相連接一端的面積小于第二接觸端302的面積。
[0039]為了對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步了解，現(xiàn)對(duì)其工作原理做一說明。
[0040]觸頭片閉合時(shí)，觸頭片接觸端承受觸頭閉合預(yù)壓力，同時(shí)也是電流導(dǎo)通路面，這保證了觸頭系統(tǒng)回路電阻很小。觸頭面?zhèn)銧铙w部分為主要燃弧區(qū)域，觸頭面的彎曲設(shè)計(jì)能有效增加觸頭燃弧面積，增大面積的比例為曲面彎曲角度余弦值的倒數(shù)，這有利于提高真空滅弧室的開斷容量。
[0041]在第二觸頭片3離開第一觸頭片2時(shí)，電弧在第一接觸端202和第二接觸端302之間產(chǎn)生；此時(shí)的電弧不斷擴(kuò)展其直徑，所受電磁力非常?。欢谝欢ǖ男谐滔?，觸頭面第一傘狀體201和第二傘狀體301的開距分別小于觸頭面第一接觸端202和第二接觸端302部分的開距，導(dǎo)致起始電弧的擴(kuò)展偏向于觸頭面第一傘狀體201和第二傘狀體301，這更有利于起始電弧迅速轉(zhuǎn)移離開起弧位置，從而減輕起弧位置的過度燒蝕。
[0042]當(dāng)電弧在觸頭面第一傘狀體201和第二傘狀體301運(yùn)動(dòng)時(shí)，一方面，由于觸頭上多對(duì)第一開槽203和第二開槽303使觸頭上的電流分布能產(chǎn)生橫向磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)電弧旋轉(zhuǎn)；另一方面，動(dòng)觸頭沿軸向的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了動(dòng)靜觸頭沿切向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)速度與觸頭彎曲角度正弦值的乘積，這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)減輕了電弧對(duì)觸頭的局部燒蝕，特別是在電弧起始階段。
[0043]圖6和圖7分別為觸頭片傘狀體部分為錐面和球面的觸頭開距示意圖。對(duì)于錐面形彎曲觸頭，起始電弧在接觸端產(chǎn)生，由于觸頭面?zhèn)銧铙w部分的開距總是小于接觸端部分的開距，電弧起始擴(kuò)展徑向向外；對(duì)于球面彎曲觸頭，觸頭面?zhèn)銧铙w部分的開距沿觸頭面徑向逐漸減小，開距對(duì)電弧運(yùn)動(dòng)的影響不限于觸頭面接觸端與傘狀體的交接處。當(dāng)然，觸頭面也可以設(shè)計(jì)為其他期望的曲面特征。同時(shí)為了提高第二觸頭片的利用率，可以適當(dāng)延伸第一觸頭片或縮小第二觸頭片。
[0044]總的來說，本發(fā)明的彎曲真空滅弧室觸頭至少有以下三方面的優(yōu)點(diǎn):
[0045]1、觸頭面的彎曲狀可使觸頭在直徑不變的情況下燃弧面積明顯增加，從而增大了真空斷路器的開斷容量；
[0046]2、傘狀體結(jié)構(gòu)可控制在一定觸頭開距下觸頭片相對(duì)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(shí)具有平板觸頭回路電阻小、機(jī)械強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)在觸頭打開時(shí)具有類似于杯狀觸頭結(jié)構(gòu)，使電弧驅(qū)動(dòng)特性優(yōu)良；而且起始電弧的擴(kuò)展徑向向外，使觸頭片燃弧區(qū)域盡量避開產(chǎn)弧位置，減輕了觸頭起弧位置的燒蝕；
[0047]3、開斷過程中，動(dòng)觸頭沿軸向運(yùn)動(dòng)，使動(dòng)靜觸頭面?zhèn)銧铙w部分在此過程中存在切向相對(duì)運(yùn)動(dòng)，避免觸頭局部燒蝕，特別是在電弧起始階段。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型真空滅弧室橫向磁場(chǎng)觸頭，其特征在于:包括第一導(dǎo)電桿(I)、第一觸頭片(2)、第二觸頭片⑶和第二導(dǎo)電桿⑷；其中， 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)有若干第一開槽(203)； 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)有若干與第一開槽(203)相對(duì)應(yīng)的第二開槽(303)； 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，且伸出方向與第一觸頭片(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，且伸出方向與第二觸頭片(3)的開口方向相同；觸頭閉合時(shí)，第一接觸端(202)的另一端與第二接觸端(302)的另一端相接觸并承受觸頭閉合時(shí)的預(yù)壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型真空滅弧室橫向磁場(chǎng)觸頭，其特征在于:第一觸頭片(2)的周向上均勻開設(shè)有四個(gè)第一開槽(203)，第二觸頭片(3)的周向上均勻開設(shè)有四個(gè)與第一開槽(203)相對(duì)應(yīng)的第二開槽(303)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型真空滅弧室橫向磁場(chǎng)觸頭，其特征在于:第一開槽(203)和第二開槽(303)的開槽形狀為直線型開槽或者螺旋線型開槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型真空滅弧室橫向磁場(chǎng)觸頭，其特征在于:第一傘狀體(201)和第二傘狀體(301)的開口端周向上開設(shè)有倒角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型真空滅弧室橫向磁場(chǎng)觸頭，其特征在于:第一觸頭片(2)中第一接觸端(202)與第一傘狀體(201)的內(nèi)側(cè)設(shè)有倒角，第二觸頭片(3)中第二接觸端(302)與第二傘狀體(301)的外側(cè)設(shè)有倒角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型真空滅弧室橫向磁場(chǎng)觸頭，其特征在于:第一傘狀體(201)和第二傘狀體(301)為錐體或半球體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型真空滅弧室橫向磁場(chǎng)觸頭，其特征在于:第一接觸端(202)與第二接觸端(302)相接觸的端面上分別開設(shè)有第一凹槽(204)和第二凹槽(304)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型真空滅弧室橫向磁場(chǎng)觸頭，其特征在于:第一導(dǎo)電桿(I)與第一接觸端(202)相連接一端的面積小于第一接觸端(202)的面積；第二導(dǎo)電桿(4)與第二接觸端(302)相連接一端的面積小于第二接觸端(302)的面積。
【專利摘要】一種新型真空滅弧室橫向磁場(chǎng)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，第一導(dǎo)電桿的一端設(shè)置在第一接觸端的一端上，另一端為伸出端，且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，另一端為伸出端，且與第二觸頭片的開口方向相同；觸頭閉合時(shí)，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(shí)的預(yù)壓力。本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)：1.能夠在一定的觸頭直徑下明顯增加觸頭面積，進(jìn)而增大斷路器開斷容量；2.能夠控制在一定行程下觸頭徑向向外開距較小，有利于起始電弧的擴(kuò)展運(yùn)動(dòng)更偏向于徑向向外；3.可以產(chǎn)生動(dòng)靜觸頭面切向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，避免觸頭局部燒蝕。
【IPC分類】H01H33-664
【公開號(hào)】CN104701068
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510109070
【發(fā)明人】修士新, 馮頂瑜, 王毅, 劉罡
【申請(qǐng)人】西安交通大學(xué)
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2015年3月12日