真空滅弧室觸頭結(jié)構(gòu)
觸頭結(jié)構(gòu)的作用主要是在真空滅弧室分斷短路電流時,在觸頭間形成橫向磁場或縱向磁場,從而限制觸頭表面陽極斑點的形成,提高滅弧室的分斷能力。觸頭結(jié)構(gòu)形成所需磁場的方式主要有兩種:一是通過改變電流方向形成所需的磁場;二是通過設(shè)置磁性材料聚攏磁力線形成所需方向的磁場。常用的觸頭結(jié)構(gòu)主要有圓盤形平板觸頭、橫向磁場觸頭和縱向磁場觸頭。?
(1)圓盤形平板觸頭?
最簡單的觸頭結(jié)構(gòu),只適用于開斷小容量(6.3kA以下)的真空斷路器和真空接觸器,制造工藝簡單,成本低。?
(2)橫向磁場觸頭?
橫向磁場觸頭是指真空滅弧室在分斷短路電流時,在其電極間產(chǎn)生的與電極軸線垂直的磁場。在足夠的橫向磁場的作用下,真空電弧沿著觸頭表面不斷地高速運動,從而避免了觸頭表面的嚴重熔化,在電流過零后能迅速恢復(fù)絕緣強度,有利于電弧的熄滅。但橫向磁場會將運動時的電弧彎曲拉長,使電弧電壓及電弧能量變大,沒能從根本上解決陽極斑點的形成問題,很難將分斷電流提高到40?kA以上。橫向磁場觸頭的典型結(jié)構(gòu)主要有螺旋槽橫磁(圖1(a))、杯狀橫磁(圖1(b))、萬字槽橫磁等。?
帶螺旋槽形橫向磁場觸頭適用于開斷容量在8~25kA的真空斷路器,這種觸頭能在大電流的電弧作用下產(chǎn)生橫向磁場,驅(qū)使電弧運動,從而熄滅電弧。?
杯形橫向磁場觸頭這種觸頭的最大優(yōu)點是在開斷電流時會增加橫向磁場強度,使電弧沿著觸頭以極高的速度運動,大大減輕觸頭的燒損率提高開斷能力。
(3)縱向磁場觸頭:?
縱向磁場觸頭是指真空滅弧室在分斷短路電流時,在其電極間產(chǎn)生的與電極軸線方向一致的磁場。采用縱向磁場提高真空開關(guān)的分斷能力與采用橫向磁場的情況截然不同,縱向磁場的加入可以提高由擴散性電弧轉(zhuǎn)變到收縮型電弧的轉(zhuǎn)換電流值。在足夠的的縱向磁場的作用下,電弧斑點在電極觸頭表面均勻分布,觸頭表面不會產(chǎn)生局部嚴重熔化,并具有電弧電壓低、電弧能量小的優(yōu)良特征,這對于弧后絕緣強度恢復(fù),提高分斷能力是十分有益的。目前,大容量的真空滅弧室多采用縱向磁場觸頭,這是因為縱向磁場觸頭具有電磨損小,使用壽命長和分斷能力強等優(yōu)點。?
縱向磁場觸頭分為單極型(圖2)和多極型(圖3)