盘式旋磁纵吹真空灭弧室的制作方法

本发明涉及真空断路器领域，尤其涉及盘式旋磁纵吹真空灭弧室。

背景技术：

真空断路器因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名；其具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中应用较为普及。真空断路器是3～10kv，50hz三相交流系统中的户内配电装置，可供工矿企业、发电厂、变电站中作为电器设备的保护和控制之用，特别适用于要求无油化、少检修及频繁操作的使用场所，断路器可配置在中置柜、双层柜、固定柜中作为控制和保护高压电气设备用。

真空灭弧室触头结构的改进主要经历了圆盘形平板触头、横向磁场触头及纵向磁场触头三个阶段。圆盘形平板触头：圆盘形平板触头结构简单，机械强度高，通常用于真空负荷开关或真空接触器中。对于圆盘形平板触头来说，当开断电流较大时，阳极将会出现斑点，真空电弧将产生强烈的收缩现象，金属蒸气电弧将由扩散型转变为收缩型，进而导致开断失败。横向磁场触头：触头片上开有螺旋槽并且当有电流流过触头时将会产生一个与弧柱轴线方向垂直的磁场。横向磁场触头与电弧电流相互作用而产生的洛伦兹力使电弧沿圆周方向运动，横向磁场会将运动时的电弧弯曲拉长，使电弧电压及电弧能量变大，导致开断能力受到限制，并且电弧集聚时对触头的烧蚀程度仍比电弧扩散时强烈，弧隙中剩余等离子体在电流过零时的密度仍较高，恢复电压较高时仍会发生重燃现象。纵向磁场触头：纵向磁场触头结构它的磁力线与电弧电流流向一致，可以抵抗电弧的收缩，提高电弧由扩散型转变为收缩型的临界值。当电流过零后，纵向磁场对等离子体及中性粒子的扩散和衰减十分不利。涡流的存在不仅减小触头间纵向磁场强度，且使纵向磁场滞后于电流变化，使电流过零时触头间仍有剩余纵向磁场。

另外，触头盘在开合的过程中承受较大的结合压力，触头盘可能撞击变形甚至断裂。

技术实现要素：

为了解决上述背景技术中所提到的问题，本发明提供了一种盘式旋磁纵吹真空灭弧室，本发明触头片的结构稳定，同时电弧温降快、绝缘性能好、开断能力强。

盘式旋磁纵吹真空灭弧室，包括外壁设有若干条斜槽的触头杯，所述触头杯的杯口处固定连接有触头片，所述触头杯远离触头片的一端固定连接有导电杆，所述触头杯内设有支撑机构，所述支撑机构的顶部与触头片接触，所述支撑机构外部套设有铁芯，所述铁芯沿圆周均匀开设有若干个开槽，所述开槽内置入线圈绕组，所述线圈绕组沿径向呈辐射状分布成盘式结构。

进一步地，所述支撑机构包括支撑柱，所述支撑柱两端分别设有第一盘状支撑部、第二盘状支撑部，所述第二盘状支撑部与触头片接触，所述第一盘状支撑部与触头杯的内壁固定连接。

进一步地，所述开槽的个数为12个。

本发明的有益效果是：

1、本发明的触头片上的压力能够在触头内均匀分散，触头片的结构稳定，延长了使用寿命。

2、本发明所采用的新型触头结构使真空灭弧室内的电弧能量经旋转磁场的带动，由传统的轴向流动变为旋涡形式流动，在纵向磁场作用下，可以降低电弧电压，驱使电弧弧柱在阳极表面均匀分布，降低局部区域的电流密度，从而消除阳极斑点或提高形成阳极斑点的临界电流值。在运动过程中气体发生动能的径向交换，快速带走电弧能量，使电弧熄灭，可有效降低电弧温度，加速电弧能量释放，降低触头烧蚀程度，保护触头结构，提高真空断路器开断能力。

说明书附图

图1为发明的结构示意图。

图2为触头杯的内部结构示意图。

图3为铁芯的结构示意图。

图4为线圈绕组的结构示意图。

其中，1为触头杯，2为触头片，3为导电杆，4为铁芯，5为开槽，6为线圈绕组，7为支撑柱，801为第一盘状支撑部、802为第二盘状支撑部。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图所示的盘式旋磁纵吹真空灭弧室，包括外壁设有若干条斜槽的触头杯1，触头杯1的杯口处固定连接有触头片2，触头杯1远离触头片2的一端固定连接有导电杆3，触头杯1内设有支撑机构，支撑机构的顶部与触头片2接触，支撑机构外部套设有铁芯4，铁芯4沿圆周均匀开设有若干个开槽5，开槽5内置入线圈绕组6，线圈绕组6沿径向呈辐射状分布成盘式结构。线圈绕组6采用铜板冲刺然后焊接制造而成。

其中，支撑机构包括支撑柱7，支撑柱7两端分别设有第一盘状支撑部801、第二盘状支撑部802，第二盘状支撑部802与触头片2接触，第一盘状支撑部801与触头杯1的内壁固定连接。第二盘状支撑部802能够分散触头片2上的接触压力的传递，避免应力集中在触头片2的中心位置，保证了触头片2的结构稳定性。

其中，开槽5的个数为12个。

在线圈绕组6的作用下，触头表面将出现旋转磁场，由于真空电弧是由金属等离子体构成，通过电弧的作用，在动、静触头之间的电弧区域也将产生强烈的旋转磁场，通过旋转磁场的强力作用，快速带走电弧能量，使电弧熄灭，有效降低电弧温度，加速电弧能量释放，降低触头烧蚀程度，保护触头结构，提高真空断路器开断能力。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.盘式旋磁纵吹真空灭弧室，包括外壁设有若干条斜槽的触头杯，所述触头杯的杯口处固定连接有触头片，所述触头杯远离触头片的一端固定连接有导电杆，其特征在于，所述触头杯内设有支撑机构，所述支撑机构的顶部与触头片接触，所述支撑机构外部套设有铁芯，所述铁芯沿圆周均匀开设有若干个开槽，所述开槽内置入线圈绕组，所述线圈绕组沿径向呈辐射状分布成盘式结构。

2.根据权利要求1所述的盘式旋磁纵吹真空灭弧室，其特征在于，所述支撑机构包括支撑柱，所述支撑柱两端分别设有第一盘状支撑部、第二盘状支撑部，所述第二盘状支撑部与触头片接触，所述第一盘状支撑部与触头杯的内壁固定连接。

3.根据权利要求1所述的盘式旋磁纵吹真空灭弧室，其特征在于，所述开槽的个数为12个。

技术总结
本发明公开了一种盘式旋磁纵吹真空灭弧室，包括外壁设有斜槽的触头杯，所述触头杯的杯口处固定连接有触头片，所述触头杯远离触头片的一端固定连接有导电杆，所述触头杯内设有支撑机构，所述支撑机构的两端分别与触头片，触头杯内壁接触，所述支撑机构外部套设有铁芯，所述铁芯沿圆周均匀开设有若干个开槽，所述开槽内置入线圈绕组，所述线圈绕组沿径向呈辐射状分布成盘式结构。本发明触头片的结构稳定，同时电弧温降快、绝缘性能好、开断能力强。

技术研发人员：鲁晓东;杜仲江;武广明;李国军;季承
受保护的技术使用者：上海启腾电气股份有限公司
技术研发日：2020.03.18
技术公布日：2020.08.04