真空开关触头制造技术

本发明专利技术公开了一种真空开关触头，包括沿相同方向延伸且相互邻接组成触头主体的导电部件和导磁部件，该触头主体是侧表面为弧形的类球体，类球体的表面设置有用于与另一真空开关触头接触的触头表面。本发明专利技术可在二个相对设置的真空开关触头的触头表面之间形成旋转磁力线，提高了真空开关触头的电流开断和耐高压能力，可用于更高电压线路的真空开关管中，提高了真空开关管的高压分断能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电气技术，特别是涉及电力设备真空开关管中的真空开关触头。
技术介绍
开关设备广泛应用于各种电路中，它起着关合、断开电路的作用。在开 关设备的触头开断的过程中，会产生电弧，从阴极斑点燃烧产生弧柱为锥面 的等离子弧，尤其在高压电路中，开关产生的电弧尤其强烈。在开关闭合的状态下，开关设备应具有较低的电阻，允许额定电流通过, 且不产生过高的温度；而在开关触头开断的过程中，需要进行灭弧，以便开 关触头分断果断。现有的开关设备中普遍使用诸如油、六氟化硫、空气、半 导体或真空等进行灭弧，不同的灭弧介质有其不同的特点和相应的开关结构， 由于真空开关具有较小的触头间隙、较高的耐电压能力、较低的电弧电压、 较高的分断电流能力、较低的电磨损以及较高的电寿命，广泛地应用于电力 电路中。真空开关管的核心部件是真空灭弧室，而真空灭弧室内的真空开关触头 又是真空灭弧室内的关键部件，真空开关触头的性能决定着真空开关管的性 能。因此，如何提高真空开关触头的性能是提高真空开关管性能的关键。现有真空开关触头多为圆柱体，每个触头主体内设有导磁部件和导电部 件，真空开关管在断开时，真空开关管两端触头的接触区域逐渐减小，直到 触头间只有一个接触点，同时接触电阻逐渐增加，因此接触点所在区域的温 度逐渐升高，直到温度高于接触点的熔点，接触点熔化并蒸发电离，金属蒸汽使得真空中的放电得以维持，产生真空电弧。此时，分断电流成功的关键 在于电弧电流过零后，触头间隙绝缘恢复速度快于触头间隙间的暂态恢复电 压速度，就不会发生重燃而达到成功开断。真空灭弧室开断电流时，电弧放 出的金属蒸汽在电弧电流过零时会迅速扩散，遇到触头或屏蔽罩表面会立即 凝结。因此，需要合理设计触头尺寸、材质、形态、触头间隙以及电流开断 时产生的金属蒸汽密度，带电粒子密度等影响因素。 一般而言，在触头间依 靠导磁部件形成良好的纵向磁场能够达到加速消弧的作用，有极为良好的弧 后绝缘恢复特性。但是，目前真空开关触头的结构在高压分断时仍就存在产生的电场集中、 耐压能力不高、重燃的可能性较大等问题，无法适应更高电压线路的需求。 特别是随着电力设备更高电压传输线路的大量应用，对真空开关管的耐压能 力提出了更高的要求，如何合理设计真空开关触头的结构，以满足更高电压 线路的分断需要，是真空开关管设备中迫切需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种真空开关触头，以降低电压分断时的重燃可能 性，降低电弧电压，实现有效灭弧，满足高压分断的要求。为实现上述目的，本专利技术提供了一种真空开关触头，包括沿相同方向延 伸且相互邻接组成触头主体的导电部件和导磁部件，所述触头主体是侧表面 为弧形的类球体，所述类球体的表面设置有用于与另一真空开关触头接触 的触头表面。触头主体中所述导磁部件的横截面形状被其中位线划分为第一区域和第 二区域，所述第一区域的面积大于所述第二区域的面积。所述触头主体由数个片体依次叠设组成，每个片体由导电片和导磁片邻 接组合构成，数个导电片组成导电部件，数个导磁片组成导磁部件。或者，所述触头主体由数个杆体或颗粒紧密邻接组成，数个导电材料的杆体或颗粒构成所述导电部件，数个导磁材料的杆体或颗粒构成所述导磁部 件。进一步地，所述真空开关触头还包括形状与所述触头主体的形状相适应 的壳体，用于容置所述触头主体。本专利技术提供了一种真空开关触头，通过采用弧形侧面的类球体，在使用 中，能够在二个相对设置的真空开关触头的触头表面之间形成具有旋转形状 的旋转磁力线，提高了真空开关触头的开断电流能力，降低了电弧电压，可 作为耐高压能力的真空开关管中的触头，提高了真空开关管的耐高压能力， 特别适合高压电力设备中的开关设备。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本专利技术真空开关触头实施例一的结构示意图2为本专利技术真空开关触头实施例一的第一种实现方式的横向截面示意图3为本专利技术真空开关触头实施例一的第二种实现方式的横向截面示意图4为本专利技术真空开关触头实施例一的第三种实现方式的横向截面示意图5为本专利技术真空开关触头实施例一的第四种实现方式的横向截面示意图6为本专利技术真空开关触头实施例一的第五种实现方式的横向截面示意图7为本专利技术真空开关触头实施例二的一种实现方式的纵向剖面示意图； 图8为本专利技术真空开关触头实施例二的另一种实现方式的纵向剖面示意图图9为本专利技术真空开关触头实施例三的一种实现方式的纵向剖面示意图； 图10为本专利技术真空开关触头实施例三的另一种实现方式的纵向剖面示意图11为本专利技术真空开关触头实施例三的又一种实现方式的纵向剖面示意图12为本专利技术真空开关触头实施例四的一种实现方式的纵向剖面示意图13为本专利技术真空开关触头实施例四的另一种实现方式的纵向剖面示意图14为本专利技术真空开关触头实施例五的横向截面示意图； 图15为本专利技术真空开关触头实施例六的纵向剖面示意图； 图16为本专利技术真空开关触头实施例六的横向截面示意图； 图17为本专利技术真空开关触头实施例七的横向截面示意图18为本专利技术真空开关触头实施例八的横向截面示意图。具体实施例方式本专利技术提供了一种真空开关触头，使用过程中，在二个相对设置的真空 开关触头的触头表面之间形成一旋转磁力线，能有效提高真空开关触头的开 断电流和耐高压能力，可应用于高电压电力设备中的真空开关管中。具体地， 本专利技术实施例提供了一种新结构的真空开关触头，包括由导电部件和导磁部 件沿相同方向延伸且相互邻接组成的触头主体，且该触头主体为具有弧形侧 表面的类球体。如图1所示，为本专利技术真空开关触头实施例一的结构示意图。本实施例包括导电部件1和导磁部件2，导电部件1和导磁部件2沿相同方向延伸且 相互邻接组成触头主体，其中该触头主体可以为截去两端球冠的球体31，且 该球体31 —端的平面上设置有用于与另一真空开关触头相对设置的触头表面30，该触头表面30上布设有耐弧层，导电部件1和导磁部件2沿该球体31 的轴向延伸并在使用中能够在二个真空开关触头的触头表面之间产生旋转磁 力线。本实施例中，导磁部件的横截面可为一端面积大， 一端面积小的形状。 具体地，导磁部件的横截面形状可被其中位线划分为第一区域和第二区域， 第一区域的面积大于第二区域的面积。其中所谓中位线，即任意形状的一个 区域具有一个最长的特征长度线，该区域可以被垂直于该特征长度线的两条 平行线夹在其间，两条平行线之间距离的中线即为该区域的中位线。如图2 所示，触头主体的横截面形状可以为圆形或类圆形，可被自身的横向中线X 和纵向中线Y等分为左上区域10、左下区域12、右上区域11和右下区域13; 右上区域11可分为邻接左上区域10的第一右上区域111和第一右上区域111 以外的第二右上区域112;左下区域12可分为邻接右下区域13的第一左下区 域121和第一左下区域121以外的第二左下区域122;导电部件1设置在第一 右上区域lll、左上区域10和第二左下区域122中；导磁部件2设置在第一 左下区域12K右下区域13和第二右上区域112中。其中，横向中线X和纵 向中线Y均可为导磁部件和/或导电部件的横截面形状的中位线。由于导磁部 件由大小两个区域构成，其在较大区域产生的磁力线必定多于在较小区域产 生的磁力线。当将两个具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空开关触头，包括沿相同方向延伸且相互邻接组成触头主体的导电部件和导磁部件，其特征在于，所述触头主体是侧表面为弧形的类球体，所述类球体的表面设置有用于与另一真空开关触头接触的触头表面。

【技术特征摘要】
1、一种真空开关触头，包括沿相同方向延伸且相互邻接组成触头主体的导电部件和导磁部件，其特征在于，所述触头主体是侧表面为弧形的类球体，所述类球体的表面设置有用于与另一真空开关触头接触的触头表面。2、 根据权利要求l所述的真空开关触头，其特征在于所述导磁部件 的横截面形状被其中位线划分为第一区域和第二区域，所述第一区域的面积 大于所述第二区域的面积。3、 根据权利要求l所述的真空开关触头，其特征在于，所述类球体为 截去两端球冠的球体或为截去两端球冠的椭球体，或所述类球体的侧表面 由多个弧面连接形成或由成螺旋上升的曲面连接形成。4、 根据权利要求1或2或3所述的真空开关触头，其特征在于，所述 触头主体的横截面为圆形或类圆形；所述触头主体的横截面形状被自身的横 向中线和纵向中线等分为左上区域、左下区域、右上区域和右下区域；所述 右上区域分为邻接左上区域的第一右上区域和第一右上区域以外的第二右上 区域；所述左下区域分为邻接右下区域的第一左下区域和第一左下区域以外 的第二左下区域；所述导电部件设置在所述第一右上区域、左上区域和第二 左下区域；所述导磁部件设置在所述第一左下区域、右下区域和第二右上区 域。5、 根据权利要求4所述的真空开关触头，其特征在于，所述第一右上 区域和/或所述第一左下区域为半圆形、三角形、梯形或多边形，且所述第一 右上区域的长边与所述左上区域邻接，所述第一左下区域的长边与所述右下 区域邻接。6、 根据权利要求1或2或3所述的真空开关触头，其特征在于，所述 触头主体的横截面为圆形或类圆形；所述触头主体的横截面由自身的横向中 线和...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩玉杰，
申请(专利权)人：韩玉杰，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]