[发明专利]一种真空灭弧室

说明书

本发明提供了一种真空灭弧室，包括阳极侧触头片、阴极侧触头片、阳极侧导电杆、阴极侧导电杆及罩设于阳极侧触头片、阴极侧触头片、阳极侧导电杆、阴极侧导电杆的外围的屏蔽罩和套设于屏蔽罩外围的外磁体。本发明通过设置外磁体在阳极侧触头片与阴极侧触头片的极间区域产生固定的第一纵向磁场，可以缓解开断电流时电弧的收缩，使电弧呈现扩散态，减轻燃弧过程对触头的烧蚀，从而保证真空断路器的开断能力。与杯状纵磁触头结构相比，本发明提供的真空灭弧室结构简单、体积小、重量轻，可以有效减少额定电流下运行时触头的发热量，且减轻操作机构的负担，进而有助于真空断路器开断能力的进一步提升。

技术领域

本发明涉及电气设备领域，特别是涉及一种真空灭弧室。

背景技术

断路器在电力系统中起保护和控制双重作用，其开断性能至关重要。以真空作为绝缘和熄弧介质的真空断路器凭借其优良的性能，在电力系统中压领域占据绝对主导地位，目前正朝着高电压、大电流方向发展。

真空断路器在开断过程中，触头材料蒸发电离形成真空电弧等离子体，真空电弧在磁场强大磁箍缩力作用下会产生明显的收缩效应，使触头表面产生严重烧蚀，并向弧柱等离子体提供大量金属蒸汽和颗粒，引起开断失败。因此，目前商用真空灭弧室触头系统常采用纵向磁场控制技术来控制真空电弧，使其在较大电流仍呈现扩散态，从而提高开断能力。

但是目前纵向磁场触头系统具有以下缺陷：1.杯状纵磁触头系统在额定电流运行时，因结构复杂，导电面积相对减少，导致触头发热严重，而真空中除了热传导和辐射两种散热方式外没有其他散热方式，因此会导致整个真空灭弧室温度过高，从而不能工作在较大额定电流情况下；2.因触头结构复杂，触头直径往往较大，整个触头体积也大，所以操作机构在开断时需要更大的操作功(开断时阴极是运动电极，也就是动触头)，使得操作机构的体积和成本也成倍地增加，同时也不易满足快速开断的要求。

虽然纵向磁场可以更好控制真空电弧，提升真空断路器的开断电流，但是产生纵向磁场的触头结构复杂，会降低真空断路器的额定工作电流和增加操作机构的负担。去掉复杂的纵向磁场结构可以改善以上两种情况，但是却会明显降低开断能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种真空灭弧室，以提升真空断路器的开断能力，同时减轻操作机构的负担。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种真空灭弧室，所述真空灭弧室包括：

阳极侧触头片；

阴极侧触头片，所述阴极侧触头片的一侧与所述阳极侧触头片的一侧相对设置；

阳极侧导电杆，与所述阳极侧触头片的另一侧连接；

阴极侧导电杆，与所述阴极侧触头片的另一侧连接；

屏蔽罩，罩设于所述阳极侧触头片、所述阴极侧触头片、所述阳极侧导电杆及所述阴极侧导电杆的外围，用于密封所述阳极侧触头片与所述阴极侧触头片；

外磁体，套设于所述屏蔽罩的外围，用于在所述阳极侧触头片与所述阴极侧触头片的极间区域产生第一纵向磁场。

可选地，所述真空灭弧室还包括：

至少一个阳极侧磁体，套设于所述阳极侧导电杆的外围，且位于所述屏蔽罩的内部，用于在所述阳极侧触头片的表面区域产生第二纵向磁场；所述第二纵向磁场的方向与所述第一纵向磁场的方向相同。

可选地，所述真空灭弧室还包括：

至少一个阴极侧磁体，套设于所述阴极侧导电杆的外围，且位于所述屏蔽罩的内部，用于在所述阴极侧触头片的表面区域产生第三纵向磁场；所述第三纵向磁场的方向与所述第一纵向磁场的方向相同。

可选地，所述阴极侧触头片、所述阳极侧触头片、所述阴极侧导电杆及所述阳极侧导电杆均位于同一条轴线上。