1/2匝纵磁触头的线圈结构的制作方法

本实用新型属于高压断路器技术领域，尤其涉及一种 1/2匝纵磁触头的线圈结构。

背景技术：

在电力系统中，高压开关设备起控制与保护作用。高压断路器是重要的电气设备，主要用于关合、开断电路。其中，触头结构对断路器开断能力起关键性作用，触头结构产生的磁场有横向磁场和纵向磁场。相关实验表明：纵向磁场对电弧收缩抑制作用明显，这将有利于真空电弧在较大的开断电流时保持扩散形态从而使得真空断路器的极限开断性能得到保证。

现有1/2匝纵磁触头的线圈结构仅由两匝较高的外层线圈组成，虽然可以得到较强的纵向磁场强度，但是由于线圈高度较高，电阻较大，不利于额定开断电流的提高。

另外研究发现，在触头表面纵向磁场的最佳分布应该是强度从中间向边缘逐渐增强。现有触头结构由于仅有一层外线圈，产生的纵向磁场中间强度大，并不利于电弧的扩散。

若能改变原有触头结构，使原有的中间磁场强度大的结构，变为边缘磁场的强度较大，中间区域磁场的强度较小。则整个磁场强度的分布在触头表面呈U型，这样的磁场分布更利于提高真空断路器的开断能力。

技术实现要素：

本实用新型就是针对现有技术存在的缺陷，提供了1/2匝纵磁触头的线圈结构，其旨在改善现有触头结构不足，增大线圈产生的纵向磁场，改变磁场在触头表面的分布，使电弧在开断时处于扩散状态，减少了电弧对触头的烧蚀及金属蒸汽的产生，对电弧快速熄灭起到促进作用，从而提升触头的开断能力。

为实现上述目的，本实用新型提供了1/2匝纵磁触头的线圈结构，包括1/2匝纵磁触头线圈，该1/2匝纵磁触头线圈与导电杆相连；其特征在于，所述1/2匝纵磁触头线圈由两个相对而设的1/2匝子线圈构成。

1/2匝子线圈由内层线圈、外层线圈及分别与内层线圈、外层线圈相连的拐臂组成；所述内层线圈由两个半环状的内层子线圈构成，两内层子线圈有间距地上、下并列叠加而设且一端固定相连，两内层子线圈的另一端分别与所述拐壁的一端相连，通过所述拐臂并联连接；所述外层线圈由两个半环状的外层子线圈构成，两外层子线圈有间距地上、下并列叠加设置且一端固定相连，两外层子线圈的另一端分别与所述拐壁的另一端相连，通过所述拐臂并联连接。

导电杆穿过两内层线圈所在的圆心位置，导电杆端部分别与两个1/2匝子线圈的拐臂固定连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述两内层子线圈的间距为0.8～1.5mm。避免由于过热变形或熔滴导致并联结构失效。

作为本实用新型的一种优选方案，所述两外层子线圈的间距为0.8～1.5mm。

避免由于过热变形或熔滴导致并联结构失效。

作为本实用新型的另一种优选方案，所述外层线圈厚度是内层线圈厚度的2-3倍。以控制适当大小的电流流向内层线圈和外层线圈，得到理想的合成纵向磁场分布。

与现有技术相比本实用新型有益效果。

本实用新型由两片相同的1/2匝子线圈组成，每个1/2匝子线圈由一个内层线圈和一个外层线圈通过与导电杆相连的拐臂并联而成；电流流经内层线圈与电流流经外层线圈的方向相反。因此，对于由两个1/2匝子线圈组成的整个1/2匝纵磁触头线圈来说，内层线圈和外层线圈之间的部分的磁场得到加强，内层线圈以内部分的磁场减弱，这样可以产生一个磁场强度呈U型分布的磁场，使电弧呈现分散状态。磁场强度呈U型的分布可以减小线圈中心的磁场强度，很大程度减小了剩余磁场强度和磁场滞后时间，利于断路器的开断。

本实用新型由于每个1/2匝子线圈的内层线圈和外层线圈通过与导电杆相连的拐臂并联，每个内层线圈和外层线圈又分别是由两个相同的内、外层子线圈并联而成。因此，由于都采用并联结构，这样可以大大减小线圈回路的电阻，从而大大减小由于大电流流经电阻产生的热量，减弱触头的烧蚀、使触头的金属蒸汽蒸发量减少，提高断路器的开断能力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1是本实用新型1/2匝触头的线圈与导电杆连接示意图。

图2是本实用新型内层子线圈结构示意图。

图3是本实用新型内层线圈结构示意图。

图4是本实用新型外层线圈结构示意图。

图5是本实用新型外层子线圈结构示意图。

图6是本实用新型1/2匝子线圈结构示意图。

图7是本实用新型1/2匝纵磁触头的线圈结构示意图。

图8是1/2匝纵磁触头的线圈结构内电流流向示意图。

图中，1为外层线圈、2为内层线圈、3为拐臂、4为导电杆、5为内层子线圈、6为外层子线圈。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供了1/2匝纵磁触头的线圈结构，包括1/2匝纵磁触头线圈，该1/2匝纵磁触头线圈与导电杆4相连。所述1/2匝纵磁触头线圈由两个相对而设的1/2匝子线圈构成。1/2匝子线圈由内层线圈2、外层线圈1及分别与内层线圈2、外层线圈1相连的拐臂3组成。

如图2及图3所示，内层线圈2由两个半环状的内层子线圈5构成，采用1/2匝线圈，两个内层子线圈5有一定间距的并列叠加设置且一端固定连接。

如图4及图5所示，外层线圈1由两个外层子线圈6构成，该外层子线圈6采用1/2匝线圈，为半环形结构，两外层子线圈6有一定间距的并列叠加设置且一端固定连接。

如图6及图7所示，两内层子线圈5的另一端分别与所述拐臂3的一端固定相连，两外层子线圈6的另一端分别与拐臂3的另一端固定相连。导电杆4穿过两内层线圈2所在的圆心位置，导电杆4端部分别与两个1/2匝子线圈的拐臂3固定连接。

本实用新型所述两内层子线圈5的间距为0.8～1.5mm，避免由于过热变形或熔滴导致并联结构失效。

本实用新型所述两外层子线圈6的间距为0.8～1.5mm，避免由于过热变形或熔滴导致并联结构失效。

本实用新型所述外层线圈1厚度是内层线圈2厚度的2-3倍，以控制适当大小的电流流向内层线圈2和外层线圈1，得到理想的合成纵向磁场分布。

使用过程中，当断路器开断时，电流流经导电杆4，通过与导电杆4相连的拐臂3流经与之并联的内层线圈2和外层线圈1，当电流流经内层线圈2和外层线圈1时，便产生需要的纵向的磁场。如图8所示，由于内层线圈2的厚度小于外层线圈1的厚度，流经内层线圈2的电流值小于外层线圈1电流值，又由于内层线圈2与外层线圈1在与导电杆4相连的拐臂3两侧并联，电流流经内层线圈2与电流流经外层线圈1的方向相反。根据右手螺旋定则，对于由两个1/2匝子线圈组成的1/2匝纵磁触头线圈来说，内层线圈2和外层线圈1之间的部分的磁场得到加强，内层线圈2以内部分的磁场减弱，这样可以产生一个磁场强度呈U型分布的磁场，使电弧呈现分散状态。

本实用新型磁场强度呈U型的分布可以减小线圈中心的磁场强度，很大程度减小了剩余磁场强度和磁场滞后时间，利于断路器的开断。

本实用新型内层线圈2及外层线圈1采用的并联结构，可以大大减小线圈回路的电阻，从而大大减小由于大电流流经电阻产生的热量，减弱触头的烧蚀、使触头的金属蒸汽蒸发量减少，提高断路器的开断能力。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。