具有旋转弧和膨胀自灭弧的 断路器的灭弧室 本发明涉及高电压断路器的灭弧室，该电流断路器藉助于高介电强度的气体进行绝缘并配备有气体自膨胀灭弧装置，所述的灭弧室包括：
一壳体，它由绝缘材料制成，内含一固定接触装置，该装置与一位于导电管末端的可动接触件一起工作，该导电管通过壳体其中一块面板的孔而滑动，在可动接触件与固定接触装置配合动作形成的关闭位置与开启位置之间移动；
一电磁线圈，它用来使位于该线圈前端面上接触轨道上的电弧旋转，所述的线圈与固定接触装置紧固，在与壳体上述面板相对的面板上形成悬臂组件；
在可动接触件与固定接触装置分开后产生气体自膨胀时，用来使该灭弧室与所述壳体的外部容积相通的器件；
该固定接触装置被所述的圆柱形线圈同心围绕，它包括多个周向布置的触指，以界定用来容纳可动接触件的中空空间。
在已知的上述这种类型的灭弧室中，额定电流地流动一般发生在装备有固定和可动主接触件的主电路中，该主电路在两起弧接触件开启以前分开，而在两起弧接触件关闭以后而关闭。该主电路由一独立于起弧电路的电路所形成，它围绕所述的线圈同心布置或相对于所述的起弧电路侧向偏置(具体如欧洲专利文件EP 768692A所描述的)。电路断路器这种灭弧室的复杂结构不适合于要求小尺寸的配电站。
在美国专利4432886A文件所述的断路器中，可动接触件与固定接触件闭合时，线圈由额定电流来激磁。
本发明的目的是获得一个用于气体膨胀自灭弧电流断路器的改进的灭弧室，该断路器可容纳在小型配电站中。
根据本发明的灭弧室，其特征在于，每一个触指由复合金属结构组成，该复合金属结构具有：
一形状如圆柱扇形段的铜质本体，用来在可动接触件的关闭位置让永久性电流通过；
用难熔导电材料制成的电极，焊接到所述本体的前端，以便构成位于电弧旋转轨道附近的固定起弧接触件；以及
用铁磁材料制成的弓形件，焊接到所述电极和所述本体一部分的外周，所述的弓形件位于所述线圈的内侧，以便获得电弧在所述电弧旋转轨道上最佳的导向。
作为主接触件和起弧接触件的固定接触装置的上述复合结构在所述线圈内部空间的综合操作能够获得十分紧凑的灭弧室。
根据一个最佳实施例，所述的电极用铜-钨基合金制成，而所述的弓形件用钢制成。每一个触指的电极和弓形件与所述的接触轨道分开，而具有较小厚度的轴向间隙，从而当所述的可动接触件从所述的电极分开时，使所述的线圈激磁的电弧切换成为可能。每一个触指配备有一后边缘，该边缘闩锁在一导电柱的定心部而安装。
根据本发明的一个特征，该线圈藉助于作为垫圈的多个铜支承臂与所述的导电柱连接，所述的多个垫圈用绝缘垫块与相应的触指分开。多个弧形刀片状的弹簧分别插入各绝缘垫块与相应的接触指之间。
其它优点和特征将通过本发明下述实施例的描述变得更为清晰明白，实施例只作为实例而不受其限制，并表示在诸附图中，其中：
图1为本发明灭弧室的横截面图，两接触件处于关闭位置：
图2为与图1相同，但表示两接触件分开而处于开启位置时的视图；
图3为预安装的线圈与固定接触装置模块的立体图；
图4为图3的正视图；
图5为图4沿5-5线剖开的横截面图；
图6为固定接触装置的基本接触指的立体图；
图7为接触指的俯视图；
图8为图7沿8-8线剖开的横截面图；
图9为图7沿9-9线剖开的横截面图。
在图1和2中，用于气体膨胀自灭电弧型的高压断路器电极的灭弧室10包括用绝缘材料制成的壳体12，并用高介电强度的气体充盈，主要采用气体如氟化硫SF6。灭弧室10的内腔包括一与固定接触装置16一起工作的可动接触件14，该固定接触装置16与使电弧旋转的电磁线圈18联合。所述的管状可动接触件14位于用导电材料制成的细长管20的端部，该细长管20可通过绝缘壳体12其中一个面板22的孔严密地滑动。该细长管20的外端与一操作机构(未图示)耦合，该操作机构设计用来使所述的可动接触件14在关闭位置(图1)与开启位置(图2)之间移动。
所述的固定接触装置16藉助于圆柱型导电柱沿所述壳体12纵向通过与所述面板22的对侧面板26的孔，用电极连接条28与外部连接。所述的中空管20使灭弧室10，一旦两接触件14、16分开时，就与所述的壳体12的外部容积相通，以便使气体能够自膨胀。
所述的绝缘壳体12通过两个半壳12A、12B的对接而形成，每一个半壳用具有高机械强度和耐热的树脂聚合物模压而成。
参见图3、4、5，用来灭弧的电磁线圈18包括一组轴向相互邻接而堆叠的铜质导电圈18A藉助于数个固定螺钉30电串联连接，用绝缘材料制成的一组插入件18B与所述的一组导电圈18A相间设置。所述的线圈18的前面31配备有一电弧位移轨道32，所述的轨道32呈圆环形，具有比可动接触件14的直径略大的内径。与所述的前面31相对的后导电圈33藉助于数个构成铜垫圈的支承臂34与前述的导电柱24连接，数个支承臂34藉助于数个绝缘垫块36与内部的固定接触装置16隔开。两个钢垫圈38、40通过数个螺钉30固定在所述的线圈18的后面，中间设置绝缘垫圈41。
气体膨胀自灭弧电路断路器的固定接触装置16包括三个呈扇形状的接触指42，周向布置，形成一圆柱形中空接触件。该中空接触件的内径很明显要与可动接触件14的外径相适应，以便分别在可动接触件14开启行程的开始和关闭行程的末了，允许作伸缩自如的滑动。
每一个接触指42与呈弧形刀片状的弹簧相联结，弹簧的凸面支承在相应支承臂34的绝缘垫块36上。三个接触指42相对于固定接触装置16纵向轴线的定心藉助于三个接触指42后面提供的边缘46，以扣锁的方式安装在柱24的定心凸肩48上而完成。
所述的线圈18同心围绕所述的固定接触装置16，具有较小的环状间隙，形成悬臂组件的预先安装好的总成藉助于螺母50固定到面板26上，该螺母50可从壳体12的外侧接近它。
线圈18内的固定接触装置的结构布置是为了给它以双重功能，即为产生永久性电流流动的固定主接触件和可动接触件与固定接触装置分开时以及线圈18中电流切换阶段的固定起弧接触件。在图6至9中，每一个接触指42用复合金属结构制成，采用不同的材料焊接而成。接触指42的本体用铜制成，呈圆柱扇形状，以便当可动接触件14处于关闭位置时使永久性的电流通过。镍-钨电极54焊接到位于扣锁边缘46对侧的本体52的后部。该电极54执行固定的起弧接触，以便保护固定接触装置16不受电弧影响的作用。
本体52的内圆柱部通过中间曲线部56与电极54连接，以便于在断路器的关闭阶段可动接触件14的插入。一用钢或其它铁磁材料制成的弓形件58焊接到本体52电极54的外缘，以便完成电弧的导向和当电弧转换到导轨32时，线圈产生的磁场能够均匀分布。弓形件58的轴向长度大于电极54的长度，并向上延伸到本体52的圆柱部附近。
本发明灭弧室10的工作原理如下：
在关闭位置(见图1)，可动接触件14插入到固定接触装置16内，并与铜质本体52结合，以便使额定电流为630A的永久性电流通过。接触压力通过弹簧44施加到多个接触指42上，此时，由于所有电流通过柱24、多个接触指42和管子20的可动接触体14，所以线圈不工作。紧密的作用力在两接触件上产生补偿作用，以使它们维持关闭状态。
如果发生电流短路，操作机构使管子20向上滑动，以及可动接触件14在电极54的方向拔出。一旦可动接触件14从电极54分开，它与轨道32分隔一小的轴向间隙。于是，电弧迁移到轨道32上，使得电流在线圈18和多个支承臂34内流过，伴随着磁场60形成，引起电弧围绕轨道32高速旋转。此时，没有任何电流在多个接触件42内流动。
电弧温度的上升使壳体12内的氟化硫(SF6)气体的压力增加，随后，气体通过管子20到气箱(未图示)的膨胀容积内。一旦电弧藉气流得以充分冷却，电弧即被息灭。
作为主接触件和起弧接触件的固定接触装置16在线圈18内部空间的联合操作使得以低制造成本获得十分紧凑的灭弧室成为可能。