杯狀橫向磁場與縱向磁場結合真空滅弧室觸頭的製作方法

2023-10-17 19:35:04 1

本發明屬於電器技術領域，具體涉及一種杯狀橫向磁場與縱向磁場結合真空滅弧室觸頭。

背景技術：
：

由於真空開關一系列獨特的優點，使其在中壓領域佔據了主導地位。隨著生產水平的進步和用戶要求的提高，產品競爭越來越激烈，開發產品性能好、結構簡單、生產成本低的真空滅弧室是提高產品競爭力的迫切需求。為了提高真空滅弧室的開斷容量和開斷性能，橫磁觸頭和縱磁觸頭被應用於真空滅弧室；其中，橫磁觸頭主要是利用觸頭開槽控制電流路徑以產生橫向磁場，它能驅動電弧在觸頭表面運動，進而減輕觸頭的燒蝕，它在小開距和長燃弧時間情況下開斷能力更強；縱磁觸頭主要是利用特定的觸頭結構或外加線圈在極間產生縱向磁場，它能有效抑制大電流下真空電弧的集聚並減少電弧引起的液滴噴濺，起到保護觸頭和屏蔽罩的作用，有利於提高滅弧室的開斷容量和確保多次成功開斷。

技術實現要素：
：

本發明的目的在於提供一種結構簡單、成本更低的橫向磁場與縱向磁場結合真空滅弧室觸頭，其能將橫向磁場和縱向磁場的作用結合，使真空滅弧室的控弧能力更強。

為達到上述目的，本發明採用如下的技術方案予以實現：

杯狀橫向磁場與縱向磁場結合真空滅弧室觸頭，包括一對導電桿、一對觸頭杯和一對觸頭片；其中，兩個觸頭杯的杯口相對設置，一個導電桿的一端與一觸頭片分別連接於對應觸頭杯的杯底和杯口。

本發明進一步的改進在於：每個觸頭杯的杯底均開若干螺旋狀分布的槽，並且兩觸頭杯杯底開槽的螺旋方向相反；每個觸頭杯的杯壁開若干斜槽以使觸頭杯杯壁上的電流密度具有環向分量，並且兩觸頭杯杯壁的開槽方向相同。

本發明進一步的改進在於：螺旋狀分布的槽是螺旋槽、萬字槽或直槽。

本發明進一步的改進在於：兩觸頭杯杯底開槽螺旋方向相同且兩觸頭杯杯壁開槽傾斜方向相反。

本發明進一步的改進在於：每個觸頭片的形狀為圓形或環形。

本發明進一步的改進在於：每個觸頭片的徑向設有開槽。

本發明進一步的改進在於：每個觸頭杯中放置有鐵芯，或者放置用於支撐對應觸頭片的支架。

與現有技術相比，本發明具有如下的優點：

1、本發明中的真空滅弧室觸頭控弧能力更強。本發明中的真空滅弧室觸頭能夠同時產生較強的橫向磁場與縱向磁場，通過調節兩者的比例可以更有效地調控電弧特性。

2、本發明中的真空滅弧室觸頭結構簡單。本發明中的真空滅弧室觸頭僅靠一對觸頭杯就可以同時產生較強的橫向磁場與縱向磁場。

附圖說明：

圖1為本發明一種真空滅弧室觸頭的整體結構示意圖；

圖中各符號為：1、導電桿，2、觸頭杯，3、觸頭片。

圖2為本發明真空滅弧室觸頭一個實例中觸頭杯的結構示意圖。

其中：201為有螺旋狀開槽的觸頭杯杯底，202為開有斜槽的觸頭杯杯壁。

圖3為本發明真空滅弧室觸頭一個實例觸頭杯中相反方向螺旋開槽杯底示意圖。

圖4為本發明真空滅弧室觸頭一個實例產生橫向磁場與縱向磁場能力隨開距變化的仿真結果。

圖中兩條曲線Bz和Br分別是弧柱中的平均縱向磁場和平均徑向磁場。

具體實施方式：

以下結合附圖和實例對本發明作進一步的詳細描述。

如圖1至4所示，本發明提供的杯狀橫向磁場與縱向磁場結合真空滅弧室觸頭，包括一對導電桿1、一對觸頭杯2和一對觸頭片3。其中，導電桿1與觸頭片3分別連接於對應觸頭杯2的杯底和杯口。具體是，一對觸頭杯2的杯口相對放置，一對觸頭片3分別連接於兩個觸頭杯2的杯口，一對導電桿1分別連接於兩個觸頭杯2的杯底外側並向相反方向延伸。觸頭杯2的杯底開螺旋狀分布的槽，使之能控制杯底的電流螺旋分布，杯壁上開斜槽控制杯壁上的電流密度具有環向分量；觸頭片3為片狀，作為起弧與燃弧承載部件，可以是圓形或環形，也可以徑向開槽。

觸頭杯壁和杯底的開槽方向決定了兩觸頭杯產生橫向磁場與縱向磁場的相互疊加效果，即相互增強或相互減弱。

對於權利要求2和3描述的觸頭杯底和杯壁的開槽方向，該真空滅弧室觸頭在分斷電流時，通過兩觸頭杯2杯底螺旋狀電流分布產生的縱向磁場，在觸頭片3間(燃弧區)相互疊加增強；通過兩觸頭杯2杯壁上環向電流分布產生的橫向磁場，在觸頭片2間(燃弧區)相互疊加增強。

對於權利要求4描述的觸頭杯底和杯壁的開槽方向，該真空滅弧室觸頭在分斷電流時，通過兩觸頭杯2杯底的螺旋狀電流分布產生的橫向磁場在觸頭片3間(燃弧區)相互疊加增強；通過兩觸頭杯2杯壁上環向的電流分布產生的縱向磁場，在觸頭片2間(燃弧區)相互疊加增強。

觸頭杯2中可以放置鐵芯或觸頭片的支撐結構。

通過調節觸頭杯2杯底開槽的螺旋度和觸頭杯2杯壁開槽的傾斜度等參數，可以優化觸頭產生縱向磁場與橫向磁場的比例，以更好地控制電弧形態和運動。