专利名称：一种高压断路器电触头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力开关，特别是一种高压断路器中的电触头。
背景技术：
在电力系统中，高压电路的开关，需要通过高压断路器来实现。由于是对高电压、大电流进行开、关动作，因此要求高压断路器中的电触头有好的耐弧性。目前使用的电触头，有圆盘形触头、磁吹线圈触头等形式，其中圆盘形触头是将触头材料制成整体的圆盘形形状，具有结构简单的特点，但是由于该结构无法控制电弧在触头表面的运动，在触头工作时，其表面的微弱烧损而造成的凹凸不平的熔化斑点会造成电场的局部集中，使电弧在该处形成加剧集中，进一步烧损触头，造成触头寿命的缩短，因而只适合于小电流的控制，如10KA电流等级的控制。在大电流等级的高压断路器中，如100KA以上电流等级，目前采用的是磁吹线圈触头，这种触头是由触头片、电流线圈、导电杆组成，在触头片的后面设置电流线圈，电流线圈是一个在其圆心位置有一连接端，半径方向和圆周上有条状导电体，条状导电体共有四条或两条，每条分别为1/4线圈或1/2线圈，触头片沿其半径方向开制防涡流槽，制成多瓣形状，每条1/4线圈或1/2线圈的末端分别与触头片各瓣的背面固定连接，电流线圈圆心位置的连接端与导电杆固定连接，在电路上，导电杆、电流线圈、触头片是按顺序串联连接，每条1/4线圈或1/2线圈是并联连接。工作时，导电杆与外部电路连接，电流经导电杆、电流线圈流向触头片。由电流产生磁场，该磁场的方向是触头的纵向方向，即与电弧方向一致。断路器在开、关动作时，在触头片上产生电弧，电弧是由多条电弧线组成，各条电弧线各自所产生的横向磁场使其互相排斥，造成电弧在触头片表面的无规则移动，但在触头的纵向形成纵向磁场后，电弧线的移动会受到该纵向磁场的电磁力作用，使其移动得到抑制，从而使电弧集中，使电弧所产生的金属蒸发、转移现象均匀发生，延长了触头片的使用寿命。但是目前的1/4或1/2线圈结构，由于线圈的末端即条状导电体的末端是处于触头片的外围位置，而非中心位置，因而在触头片上电流密度的分布是外围密集，中心分布少。另外，由于线圈是由四瓣或两瓣组成，其产生的磁场也呈相应的四块或两块分布，在触头片上呈不均匀分布。因此，造成触头片上电场、磁场的分布不均，电弧分散在触头片的外围位置，并且电弧线呈多组分布，易受相互间的横向磁场作用而产生排斥，使电弧产生不稳定的移动，电弧所造成的触头片金属材料蒸发、转移不均匀，造成触头片的使用寿命缩短。
发明内容
本实用新型目的在于提供一种触头片上电场、磁场分布均匀的高压断路器电触头，使其工作时产生的电弧均匀、集中分布，从而使电弧所造成的触头片金属材料蒸发、转移均匀，延长触头片的使用寿命，即延长高压断路器电触头的使用寿命。
本实用新型的方案是高压断路器电触头，包括导电杆、电流线圈、触头片，电流线圈设置在导电杆和触头片之间，导电杆、电流线圈、触头片按顺序串联连接，电流线圈采用整匝线圈，为环形结构，该线圈的两端在其圆心位置各有两个同心的、互相独立的连接端，其中的前连接端与触头片的中心固定连接，后连接端与导电杆固定连接；其中电流线圈由前后两片叠加而成，前后两片之间通过导电板并联连接，电流线圈前片的圆心部分制成前连接端，电流线圈后片的圆心部分制成后连接端，形成整匝线圈；导电杆上在电流线圈的后部位置设置有均压环，均压环是一个圆形金属盘，其直径与触头直径相等。
本实用新型的优点是由于是采用整匝线圈，因而产生的磁场分布均匀，再由于电流线圈的前连接端与触头片的中心固定连接，使触头片上的电场集中于其中心，加上均压环的作用，达到使电弧集中、稳定的目的，使电弧所造成的触头片金属材料蒸发、转移均匀发生，延长了触头片的使用寿命，即延长了整个高压断路器电触头的使用寿命。
下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1中A-A方向的剖视图。
图3是图1中B-B方向的剖视图。
图4是图1中C-C方向的剖视图。
图中1触头片，2触头片垫板，3电流线圈，4线圈垫板，5均压环，6导电杆，7导电板，8线圈支柱，9加强支柱。其中图2中1-1是触头片上的防涡流槽；图3中3-1是电流线圈前片，3-2是电流线圈的前连接端；图4中3-3是电流线圈后片，3-4是电流线圈的后连接端。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括导电杆6、电流线圈3、触头片1，电流线圈3设置在导电杆6和触头片1之间，导电杆6、电流线圈3、触头片1按顺序串联连接，电流线圈3采用整匝线圈，为环形结构，该线圈的两端在其圆心位置各有两个同心的、互相独立的连接端，其中的前连接端与触头片1的中心固定连接，后连接端与导电杆6固定连接。
为了增加触头片1的机械强度，在其背面设置触头片垫板2，为了增加电流线圈3的机械强度，在其后面设置线圈垫板4。
电流线圈由前后两片叠加而成，前后两片之间通过导电板7并联连接，两片的中心部位通过线圈支柱8支撑，外围环形部分通过加强支柱9支撑，以保证整个电触头的机械强度。
其中，触头片垫板2、线圈垫板4、线圈支柱8，加强支柱9均用与铜材料相比导电性差的不锈钢材料制成，以保证导电杆6、电流线圈3、触头片1之间的电流流向。
在导电杆6上在电流线圈3的后部位置设置有均压环5，均压环5是一个圆形金属盘，其直径与触头片1直径相等。以使整个电触头上的电场分布均匀。
如图2所示，触头片1上开制防涡流槽1-1，用以阻断触头片1上的涡流，降低其因涡流产生的发热。
电流线圈由前后两片叠加而成，前后两片之间通过导电板7并联连接，如图3所示，电流线圈的前片3-1为环形结构，其圆心部分制成前连接端3-2。同样，如图4所示，电流线圈的后片3-3也是环形结构，其环形部分与电流线圈的前片3-1的相同，可以互相重合，其圆心部分制成后连接端3-4。电流线圈的前片3-1和电流线圈的后片3-3在安装后，彼此间通过导电板7并联连接，其连接处的位置如图3和图4中所示，并按图示的方向重叠，形成整匝线圈，即是本实用新型中的电流线圈3。
参照图3、图4，并结合图1分析，工作时，导电杆6与外部电路接通，电流由导电杆6经后连接端3-4、电流线圈的后片3-3的环形部分到其末端的导电板7，流向电流线圈的前片3-1圆心位置的前连接端3-2，再到达触头片1的背面中心。电流线圈的前片3-1的环形部分的末端与电流线圈的后片3-3的环形部分的起始端也通过导电板连接，当电流从导电杆流入时，电流线圈前片3-1和电流线圈的后片3-3的电流方向均是顺时针方向，方向相同，由于电流饶环形旋转，因此产生一个与电触头轴向平行的磁场，即纵向磁场。
由于电流线圈3的环形部分是相当于整个圆周，因此是整匝线圈，其产生的纵向磁场是一均匀分布的磁场。
由于电流线圈的前连接端3-2是与触头片1的中心部位固定连接，因此触头片1表面的电场分布是均匀集中在其中心，再加上导电杆6上电流线圈3后面位置的均压环5对电场的电力线的等势作用，使触头片1表面的电场分布均匀集中。
在接通电流或断开电流时，触头片1的表面产生电弧，电弧的各电弧线之间因其各自的横向磁场作用而互相排斥，形成不稳定的移动，这种移动会对纵向磁场的磁力线造成切割而受到纵向磁场对其产生的反方向力，因此受到抑制，使电弧线稳定、集中。
触头片1表面的电场分布均匀集中，加上均匀的纵向磁场作用，使电弧均匀、稳定地集中于触头片1的中心部位，使触头片1的寿命延长，即延长了整个高压断路器电触头的使用寿命。
权利要求1.一种高压断路器电触头，包括导电杆(6)、电流线圈(3)、触头片(1)，电流线圈(3)设置在导电杆(6)和触头片(1)之间，导电杆(6)、电流线圈(3)、触头片(1)按顺序串联连接，其特征是电流线圈(3)采用整匝线圈，为环形结构，该线圈的两端在其圆心位置各有两个同心的、互相独立的连接端，其中的前连接端(3-3)与触头片(1)的中心固定连接，后连接端(3-4)与导电杆(6)固定连接。
2.如权利要求1所述的一种高压断路器电触头，其特征是电流线圈(3)由前后两片叠加而成，前后两片之间通过导电板(7)并联连接，电流线圈前片(3-1)的圆心部分制成前连接端(3-3)，电流线圈后片(3-2)的圆心部分制成后连接端(3-4)，形成整匝线圈。
3.如权利要求1所述的一种高压断路器电触头，其特征是导电杆(6)上在电流线圈(3)的后部位置设置有圆盘形金属均压环(5)，均压环(5)直径与触头片(1)直径相等。
专利摘要一种高压断路器电触头，包括导电杆、电流线圈、触头片，电流线圈设置在导电杆和触头片之间，导电杆、电流线圈、触头片按顺序串联连接，电流线圈采用整匝线圈，为环形结构，该线圈的两端在其圆心位置各有两个同心的、互相独立的连接端，其中的前连接端与触头片的中心固定连接，后连接端与导电杆固定连接。电流线圈产生的纵向磁场分布均匀，而且触头片上的电场集中，达到了使电弧集中、稳定的目的，使电弧所造成的触头片金属材料蒸发、转移均匀发生，延长了触头片的使用寿命，即延长了整个高压断路器电触头的使用寿命。
文档编号H01H73/00GK2681314SQ20042002086
公开日2005年2月23日 申请日期2004年3月1日 优先权日2004年3月1日
发明者周鹤铭 申请人:周鹤铭