带V形端头的栅片灭弧室制造技术

一种直动式交流接触器用新型栅片灭弧室，栅片竖直放置，其中最靠外一片栅片具有Ｖ形向触头区突出的端头，这种灭弧室综合了竖直和平行放置栅片的优点，Ｖ形端头一方面改善了灭弧室的电场分布，增强了吹弧磁场和促使气流畅通，另一方面让电弧提早与栅片接触，因而大幅度提高了开断性能和接触器在６６０伏ＡＣ－４工作条件下的电寿命，由国家认可的检测中心实验证明：ＣＪ２０－４０安交流接触器改用上述灭弧室后，在６６０伏ＡＣ－４工作条件下能做到等电流开断。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于低压电器领域，涉及了一种用于中等容量(额定电流由40安到80安)直动式交流接触器的带V形端头的栅片灭弧室。接触器作为频繁操作的控制电器，电寿命是其最重要的性能指标之一，其中AC4使用类别工作条件极为苛刻，因为它要求频繁点动鼠笼型电动机，即在额定电压下接通与分断6倍额定电流，且线路功率因数较低，国内外现有接触器在660伏这种工作条件下都必须降低额定电流一个等级使用。本技术的目的是在于克服上述现有技术的缺点，提出一种用于交流接触器中的带V形端头的栅片灭弧室，采用该结构形式的交流接触器，由于大幅度提高了开断能力和电气寿命，因而在660伏AC4工作条件下可等电流使用。要提高660伏AC4条件下的电寿命和开断能力，可以从两个方面入手，一个是缩短电弧停滞时间，另一个是减小燃弧时间。电弧停滞时间是开关电弧固有特征，当触头打开电路而产生电弧后，电弧需要在触头上停滞一段时间，待电弧拉长到一定长度才会移动，通过跑弧道向灭弧栅片跑动。电弧从产生到开始跑动这段时间称为电弧停滞时间。减小电弧停滞时间不但有利于减少电弧对触头的烧损，并且让电弧尽早进入灭弧室，也有利于降低燃弧时间。电弧停滞时间与很多因素有关，其中最主要是吹弧磁场，增强吹弧磁场，不但能有效降低电弧停滞时间，并且可以提高吹弧电动力，增加电弧运动速度，有利于电弧熄灭。交流接触器电弧的能否熄灭决定于电弧过零时介质恢复强度与电压恢复过程的对比，前者强于后者，电弧熄灭，反之则重燃。介质恢复强度主要决定于灭弧室性能。而电压恢复过程一方面由开断线路固有参数决定，另一方面决定于灭弧室的电场分布，后者可通过灭弧室合理设计来获得理想的电场分布。附图说明图1是本技术的结构原理图。图2是本技术的栅片(1)的结构原理图，其中(a)是左视图，(b)是正视图。图3是本技术的栅片(2)的结构原理图，其中(a)是左视图，(b)是正视图。图4是本技术结构(图d)和三种现有技术结构(图a-c)的比较图。图5是本技术结构与三种现有技术结构的介质恢复强度曲线对比图。以下结合附图对本技术的结构原理和工作原理作详细说明。参照图1、2、3，本技术的铁磁栅片组为竖直放置；由两种不同结构的栅片(1)和(2)组成，最靠外的一片栅片(1)带有向动、静触头(3)突出的V形端头，而前面几片栅片(2)由于要躲开V形端头，其尺寸较短，V形突出部分的头部靠近动、静触头(3)，它的下端平面与静触头导电板(7)平行，上端面做成弧形，以便于引弧。整个灭弧室由栅片组、U形引弧片(4)和由耐弧塑料制作的灭弧罩(5)组成。灭弧罩两端侧面有通气孔(6)，带V形突出端的最外一片栅片(1)与灭弧罩(5)内壁形成一个间隙，这一间隙与通气孔(6)形成一个气流通道。使用时，当动、静触头(3)断开后，在动、静触头(3)上产生电弧，由于导磁体制作的栅片(1)的V形端头离动、静触头(3)很近，一方面加强了电弧的吹弧磁场，把电弧拉入V形端头，另一方面V形端头起了引弧片的作用，引导电弧快速进入上部栅片(1)、(2)，栅片(1)的V形端头相当于一片平行放置的栅片，当电弧进入V形端头部分时，就被分割成两段。V形端头的存在也改善了灭弧室内电场的分布。本技术提出的带V形突出端的灭弧室，由于V形突出部分的上端面做成弧形，并且V形突出端与触头非常靠近。所以当电弧产生后，很快就能进入V形突出部分，并且在它的引导下，迅速进入灭弧栅片组，因而带V形突出端的栅片，不但起栅片作用，并且还能起引弧片的作用。本技术提出的带V形突出端的灭弧室，由于V形突出端的形状及其在灭弧室内的空间位置，以及它的背后与灭弧室的侧壁及灭弧罩上出气孔形成的气流通道，都促进灭弧室内气流畅通，有利于提高电弧运动速度，保证电弧顺利进入灭弧栅片组。为了评价本技术的灭弧性能，我们将本技术(图4(d))和三种现有技术结构(图4(a)-(c))进行对比，测得电流第一次过零后四种灭弧室介质恢复强度如图5所示。图5中，横坐标为电流过零以后的时间，单位为微秒(μs)，纵坐标为介质恢复强度，单位用电压伏(V)表示。由图中曲线可明显看出，平行放置的栅片(图4的结构(a))介质恢复强度最低，这是由于电弧不能进入栅片所致。按Gassmann E。在德国Ilmenau发表的论文指出电弧在进入栅片前，其弧柱必须有足够的电压降以保证在进入栅片后提供分割成短弧后所需极间压降的总和，附图4的结构(a)由于栅片组距离触头太近，电弧运动到栅片时尚不能建立所需的电弧电压，因而无法进入栅片。结构(b)的栅片虽然也是平行放置，但是栅片距离触头较远，因而电弧能勉强进入栅片，但由于栅片长度太短，电弧易跑出栅片后端产生短接，因而介质恢复强度也不高。结构(c)为竖直放置栅片，电弧要经过一段运动才能进入栅片，因而电弧进入栅片前能建立足够的压降，而结构(d)正如上面所介绍的优点，它的介质恢复强度最高。为了考核本技术专利技术的新型灭弧室，以CJ20-40A为对象，制作了灭弧室分别为附图4中结构c和结构d的二种接触器样机，委托国家认可的长城电器试验研究所按国家机械工业部企业标准JB/DQ4172-86对CJ20系列交流接触器的技术要求，进行660伏AC4工作条件下的对比试验，其结果如表1。表1样机试验结果对比 由试验结果看出结构c未能满足CJ20-63A在660伏AC4工作条件下电寿命的条件，而本技术的结构d不但顺利地使CJ20-40A提高了一个电流等级，并且有充分裕度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
带Ｖ形端头的栅片灭弧室，包括一灭弧罩（５），灭弧罩（５）内配置有动、静触头（３），动、静触头（３）上面配置有Ｕ型引弧片（４），本实用新型的特征是，灭弧罩（５）内配置有两种不同结构的栅片（１）、（２），最靠外的一片（１）带有向动、静触头（３）处突出的Ｖ形端头，Ｖ形端头的下端平面与静触头导电板（７）平行，其上端面做成弧形。

【技术特征摘要】
1．带V形端头的栅片灭弧室，包括一灭弧罩(5)，灭弧罩(5)内配置有动、静触头(3)，动、静触头(3)上面配置有U型引弧片(4)，本实用新型的特征是，灭弧罩(5)内配置有两种不同结构的栅片(1)、(2)，最靠外的一片(1)带有向动、静触头(3)处...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈德桂，王学军，荣命哲，耿英三，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]