[发明专利]开关用弧触头和断路器

说明书

本发明涉及电开关设备技术领域，具体涉及开关用弧触头。本发明提供开关用弧触头和断路器，断路器包括开关用弧触头，开关用弧触头包括固定导电段、耐磨接触段和引弧段，固定导电段用于固定开关用弧触头，耐磨接触段用于与适配的弧触头导电接触，耐磨接触段和引弧段均由铜钨合金材料制成，耐磨接触段中钨的质量百分比小于引弧段中钨的质量百分比，利用钨较高的熔点和硬度，提高引弧段的耐烧蚀性能和耐磨接触段的导电性能，耐磨接触段中还含有质量百分比为0.01％‑0.02％的石墨烯，利用石墨烯的自润滑特性提高耐磨接触段的耐磨性能，以同时满足开关用弧触头耐烧蚀、耐磨和导电性的需求，延长开关用弧触头的使用寿命，提高断路器运行的安全稳定性。

技术领域

本发明涉及电开关设备技术领域，具体涉及开关用弧触头。

背景技术

随着电网负荷的不断增长，短路电流超标问题日益严重，为保证电网的可靠运行，需要更高开断容量的断路器。

申请公布号为CN108091517A的发明专利申请文件中公开了一种灭弧室，该灭弧室包括喷口、动主触头、动弧触头、静主触头和静弧触头。灭弧室合闸过程中，起弧后，动静弧触头首先需要承受较高能量的电弧烧蚀，在动静弧触头接触到合闸完成后，动静弧触头又需要承受高温摩擦磨损，在分闸过程中，从分闸开始到动、静弧触头分开位置，动弧触头或静弧触头需要承受自身抱紧力产生的开关用弧触头之间的磨损，动静弧触头分开开始产生电弧，动静弧触头又需要承受电弧烧蚀。上述在灭弧室分合闸过程中，动弧触头与静弧触头既要承受高温电弧的烧蚀，又要承受两弧触头之间的磨损。

现有的CuW电触头具有较高的熔点、硬度，同时具有较好的导电率，基本可以满足常规电压等级断路器电触头的要求，但是对于550kV80kA大容量断路器而言，对弧触头的耐烧蚀性能和耐磨性能要求更高，现有的CuW80电触头应用在大容量断路器中寿命短且易损坏，影响断路器的正常工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种开关用弧触头，以解决现有技术中开关用弧触头应用在大容量断路器中寿命短且易损坏的技术问题；相应地，本发明的目的还在于提供一种断路器，以解决现有技术中开关用弧触头应用在大容量断路器中寿命短、易损坏进而影响断路器正常工作的技术问题。

本发明的开关用弧触头采用如下技术方案：

开关用弧触头包括固定导电段、耐磨接触段和引弧段，固定导电段用于固定开关用弧触头，耐磨接触段处于固定导电段与引弧段之间，耐磨接触段用于与适配的弧触头导电接触，固定导电段的导电率大于耐磨接触段的导电率，耐磨接触段和引弧段均由铜钨合金材料制成，耐磨接触段中钨的质量百分比小于引弧段中钨的质量百分比，耐磨接触段中还含有质量百分比为0.01％-0.02％的石墨烯。

本发明的有益效果是：本发明中，将开关用弧触头分成固定导电段、耐磨接触段和引弧段，利用起弧后引弧段首先需要承受较高能量电弧烧蚀的需求、耐磨接触段主要承受高温摩擦磨损的需求，以及固定导电段仅起到固定连接和导电连通的需求，设置各部分的材料，使固定导电段的导电率大于耐磨接触段的导电率，满足固定导电段具有较好的导流性能，使耐磨接触段和引弧段均由铜钨合金材料制成，且使耐磨接触段中钨的质量百分比小于引弧段中钨的质量百分比，利用钨较高的熔点和硬度，提高引弧段的耐烧蚀性能，同时相对引弧段来说降低耐磨接触段中钨的质量百分比，相对来说提高耐磨接触段的导电性能，并且在耐磨接触段添加0.01％-0.02％的石墨烯，利用石墨烯的自润滑特性提高耐磨接触段的耐磨性能，以同时满足开关用弧触头耐烧蚀、耐磨和导电性的需求，提高开关用弧触头的使用寿命。

进一步地，所述引弧段中钨的质量百分比为85％-90％。

其有益效果是：设置引弧段中钨的质量百分比大于等于85％，利用钨较高的熔点和硬度的特性，提高引弧段的耐烧蚀性能，同时使引弧段中钨的质量百分比小于等于90％，以减小引弧段炸裂的几率。

进一步地，所述引弧段中钨的质量百分比为88％。