一种大容量真空灭弧室触头片及采用该触头片的触头结构

本实用新型属于中高压真空开关领域，具体涉及一种大容量真空灭弧室触头片及采用该触头片的触头结构。

背景技术：

当前额定电压等级72.5kv以上的输电等级开关通常为六氟化硫开关，但是六氟化硫属于《京都议定书》中明确列出的强温室气体，需要限制和取消其使用。由于真空断路器具有环境友好性，以及长寿命、免维护等特性，其已经在额定电压为3.6kv-40.5kv的中压配电等级得到了广泛的应用，占据了95％以上的份额。发展高电压等级真空断路器和真空灭弧室是六氟化硫断路器的替代方案之一。

高电压等级真空断路器要求真空灭弧室具备更强的大电流开断能力，为了增强真空灭弧室的大电流开断能力，通常需要采用更大直径的触头，这将使触头内部涡流产生的热量不断增大，最终影响真空灭弧室载流能力。

技术实现要素：

为了提高高电压等级真空灭弧室的大电流开断能力，并限制触头涡流，本实用新型提出了一种大容量真空灭弧室触头片及采用该触头片的触头结构，通过调整触头片表面凸起部分控制大电流开断时的起弧点位置，通过调整长、短引流槽的位置限制和引导触头中的电流方向，实现增强磁场和限制涡流的目标。

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种大容量真空灭弧室触头片，所述触头片101燃弧面中心为凸起部分201，且凸起部分201与触头片边沿之间采用斜面过渡；同时，在触头片上开设长引流槽202和短引流槽203，且长引流槽202和短引流槽203在触头片边沿的开口位置与触头片背部的触头杯座开槽的开口位置对齐；通过调整凸起部分201的直径以及凸起部分201所在平面与触头片边沿之间的夹角控制起弧点位置；通过长引流槽202和短引流槽203限制和引导触头片中的电流方向，使触头片具有大电流开断能力且减小涡流。

所述触头片101的直径d为80-200mm，所述触头片表面的凸起部分201的直径d1为50-160mm，且触头片表面的凸起部分201的中轴线与触头片101中轴线重合；触头片表面的凸起部分201与触头片101边沿之间过渡面的倾斜角δ为1°-10°。

所述长引流槽202和短引流槽203，以触头片101中心轴为圆心，在触头片101上长短交替并呈轴对称分布；所述长引流槽202和短引流槽203的数量相等，分别为3-8个；所述长引流槽202为曲线结构，由两侧的直流结构和中间的曲线结构连接组成；长引流槽202的开槽限位直径d2为4-30mm，长引流槽202的折弯角度θ为100°-170°；所述短引流槽203为直线结构，长度l为10-90mm。

一种大容量真空灭弧室触头结构，包括所述的触头片，还包括设置在触头片背面的触头杯座102，所述触头杯座102为开槽结构，且长引流槽202和短引流槽203在触头片边沿的开口位置与触头杯座开槽的开口位置对齐；同时，触头杯座102与导电杆103连接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：通过调整触头表面凸起部分的直径d1和倾斜角δ控制起弧点位置；通过长引流槽202和短引流槽203限制和引导触头中的电流方向，使其具有大电流开断能力且涡流较小，增加了真空灭弧室的开断能力和载流能力，有利于推进真空灭弧室向大电流和高电压等级方向发展。

附图说明

图1为本实用新型的一种大容量真空灭弧室触头片结构的正视剖面图。

图2为本实用新型的一种大容量真空灭弧室触头片结构的俯视图。

图3为本实用新型的一种大容量真空灭弧室触头结构的立体图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型的一种大容量真空灭弧室触头片，所述触头片101燃弧面中心为凸起部分201，且凸起部分201与触头片边沿之间采用斜面过渡；同时，在触头片上开设长引流槽202和短引流槽203，且长引流槽202和短引流槽203在触头片边沿的开口位置与触头片背部的触头杯座开槽的开口位置对齐。

图中，d为触头片(101)直径；d1为触头片表面凸起部分(201)的直径；δ为触头片表面凸起部分(201)与触头片边沿之间过渡面的倾斜角度；d2为长引流槽(202)的开槽限位直径；θ为长引流槽(202)的开槽折弯角度；l为短引流槽(203)的长度。

作为本实用新型的优选实施方式，所述触头片101的直径d为80-200mm，所述触头片表面的凸起部分201的直径d1为50-160mm，且触头片表面的凸起部分201的中轴线与触头片101中轴线重合；触头片表面的凸起部分201与触头片101边沿之间过渡面的倾斜角δ为1°-20°。

作为本实用新型的优选实施方式，所述长引流槽202和短引流槽203，以触头片101中心轴为圆心，在触头片101上长短交替并呈轴对称分布；所述长引流槽202和短引流槽203的数量相等，分别为3-8个；所述长引流槽202为曲线结构，由两侧的直流结构和中间的曲线结构连接组成；长引流槽202的开槽限位直径d2为4-30mm，长引流槽202的折弯角度θ为100°-170°；所述短引流槽203为直线结构，长度l为10-90mm。

本实用新型一种大容量真空灭弧室触头片的工作原理为：通过调整触头表面凸起部分的直径d1和倾斜角δ控制起弧点位置；通过长引流槽202和短引流槽203限制和引导触头中的电流方向，使其具有大电流开断能力且涡流较小，增加了真空灭弧室的开断能力和载流能力，有利于推进真空灭弧室向大电流和高电压等级方向发展。

图3为本实用新型的一种大容量真空灭弧室触头结构的立体图。如图3所示，在大容量真空灭弧室触头片101背部连接有触头杯座102，在触头杯座102的另一端连接有的导电杆103。触头杯座结构102为开槽结构，且长引流槽202和短引流槽203在触头片边沿的开口位置与触头杯座开槽的开口位置对齐。

技术特征：

1.一种大容量真空灭弧室触头片，其特征在于：所述触头片(101)燃弧面中心为凸起部分(201)，且凸起部分(201)与触头片边沿之间采用斜面过渡；同时，在触头片上开设长引流槽(202)和短引流槽(203)，且长引流槽(202)和短引流槽(203)在触头片边沿的开口位置与触头片背部的触头杯座开槽的开口位置对齐；通过调整凸起部分(201)的直径以及凸起部分(201)所在平面与触头片边沿之间的夹角控制起弧点位置；通过长引流槽(202)和短引流槽(203)限制和引导触头片中的电流方向，使触头片具有大电流开断能力且减小涡流。

2.根据权利要求1所述的一种大容量真空灭弧室触头片，其特征在于：所述触头片(101)的直径d为80-200mm，所述触头片表面的凸起部分(201)的直径d1为50-160mm，且触头片表面的凸起部分(201)的中轴线与触头片(101)中轴线重合；触头片表面的凸起部分(201)与触头片(101)边沿之间过渡面的倾斜角δ为1°-20°。

3.根据权利要求1所述的一种大容量真空灭弧室触头片，其特征在于：所述长引流槽(202)和短引流槽(203)，以触头片(101)中心轴为圆心，在触头片(101)上长短交替并呈轴对称分布；所述长引流槽(202)和短引流槽(203)的数量相等，分别为3-8个；所述长引流槽(202)为曲线结构，由两侧的直流结构和中间的曲线结构连接组成；长引流槽(202)的开槽限位直径d2为4-30mm，长引流槽(202)的折弯角度θ为100°-170°；所述短引流槽(203)为直线结构，长度l为10-90mm。

4.一种大容量真空灭弧室触头结构，其特征在于：包括权利要求1至3任一项所述的触头片，还包括设置在触头片背面的触头杯座(102)，所述触头杯座(102)为开槽结构，且长引流槽(202)和短引流槽(203)在触头片边沿的开口位置与触头杯座开槽的开口位置对齐；同时，触头杯座(102)与导电杆(103)连接。

技术总结
一种大容量真空灭弧室触头片及采用该触头片的触头结构，属于中高压真空开关领域，触头片(101)燃弧面中心为凸起部分(201)，且凸起部分(201)与触头片边沿之间采用斜面过渡；同时，在触头片上开设长引流槽(202)和短引流槽(203)，且长引流槽(202)和短引流槽(203)在触头片边沿的开口位置与触头片背部的触头杯座开槽的开口位置对齐；通过调整凸起部分(201)的直径以及凸起部分(201)所在平面与触头片边沿之间的夹角控制起弧点位置；通过长引流槽(202)和短引流槽(203)限制和引导触头片中的电流方向，使触头片具有大电流开断能力且减小涡流。本实用新型的可以显著增强真空灭弧室的大电流开断能力。

技术研发人员：耿英三;冯卫刚;马慧;刘志远;王建华
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2021.01.25
技术公布日：2021.08.03