一種高速分閘真空開關的制作方法
【專利說明】
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及高壓開關領域,特別涉及一種高速分閘真空開關。
【【背景技術】】
[0002]隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,電力系統(tǒng)對電力開關的要求越來越高。而目前真空斷路器的操動機構主要有電磁操動機構、彈簧操動機構和永磁操動機構等。
[0003]電磁操動機構是真空斷路器最常用的一類操動機構,它的優(yōu)點是結構簡單、零件數少、工作可靠、制造成本低。同時螺管電磁鐵的出力特性容易滿足真空斷路器合閘反力特性的要求。其缺點是合閘線圈消耗的功率太大,因而要求配用昂貴的蓄電池,加上電磁機構的結構笨重,動作時間較長。電磁操動機構出現(xiàn)最早,但目前用量趨于減少。
[0004]彈簧操動機構的出力特性與真空斷路器的負載特性不相匹配,要在輪廓曲線和連桿結構上進行合理設計。彈簧操動機構由彈簧貯存分、合閘所需的所有能量,并通過凸輪機構和四連桿機構推動真空滅弧室觸頭動作。其分合閘速度不受電源電壓波動的影響,相當穩(wěn)定,通過調整彈簧的壓力能夠獲得滿足要求的分合閘速度。其缺點是機械零件多(達160多個),零件的材質、加工精度和裝配精度都直接影響機構的可靠性。彈簧機構的出力特性,基本上就是儲能彈簧的釋能下降特性,為改善匹配,設計中采用四連桿機構和凸輪機構來進行特性改變。目前彈簧操動機構技術已經成熟,因此用量較大。
[0005]永磁機構是一種全新的操動機構,它利用永磁保持、電子控制、電容器儲能。其優(yōu)勢是結構簡單、零件數目少,工作時的主要運動部件只有一個,無需機械脫扣、鎖扣裝置。永磁機構分為兩種類型:單穩(wěn)態(tài)永磁機構和雙穩(wěn)態(tài)永磁機構。永磁機構尚需經受考驗,需解決好電容器的壽命問題、永久磁鐵的保持力問題及電子器件的可靠性等問題。且在目前條件下,永磁操動機構也無法達到非常高的動作速度。目前其用量還不大。
[0006]相較電磁操動機構、彈簧操動機構和永磁操動機構等的操動機構而言,真空斷路器中依靠渦流斥力原理的電磁斥力操動機構由于在快速性和可靠性方面有突出的優(yōu)點而成為研究的熱點。斥力操動機構具有結構簡單、動作速度極快、可靠性高的優(yōu)點,因此得到了國內外學者的重視與研究。
[0007]CN200810150067.8中提出了一種結合電磁斥力裝置和永磁機構的快速分閘操動機構的結構。然而,CN200810150067.8中所涉及結構在進行分閘操作時,分閘初期的分閘力由于經過了觸頭彈簧的緩沖而使得在分閘時刻相對滯后。
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【發(fā)明內容】
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[0008]本發(fā)明提出一種高速分閘真空開關,縮短動作反應時間,提前分閘時刻并提高觸頭剛分加速度。
[0009]—種高速分閘真空開關,包括真空開關滅弧室、絕緣操作桿、斥力操動機構、合閘保持觸頭彈簧、永磁機構及上、下驅動連桿,其中,斥力操動機構位于真空開關滅弧室和合閘保持觸頭彈簧之間,上驅動桿穿過斥力操動機構與合閘保持觸頭彈簧的一端連接,下驅動桿穿過永磁機構與合閘保持觸頭彈簧的另一端連接。
[0010]所述斥力操動機構包括斥力線圈和斥力盤,所述斥力線圈安裝在真空開關的框架上,斥力盤安裝在上驅動連桿上。
[0011]所述絕緣操作桿與真空開關滅弧室連接,且絕緣操作桿與上驅動桿的頂部連接。
[0012]與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明高速分閘真空開關由斥力操動機構實現(xiàn)快速分閘,由永磁機構進行常規(guī)分、合閘。將斥力操動機構置于真空開關滅弧室與合閘保持觸頭彈簧之間。其目的在于:對于觸頭動作過程來說,去除了通常結構真空開關的觸頭彈簧的釋放時間,提高初期觸頭加速度,從而進一步縮減本高速分閘真空開關的分閘時間、提前分閘時刻。將分閘時刻提前了 Ims以上,在開斷時間要求3?5ms的真空開關中,可起到顯著效果。
【【附圖說明】】
[0013]圖1為本發(fā)明高速分閘真空開關的結構示意圖。
[0014]圖2(a)為快速分閘前狀態(tài)示意圖,圖2(b)為快速分閘后的狀態(tài)示意圖。
【【具體實施方式】】
[0015]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述:
[0016]參照圖1,本發(fā)明高速分閘真空開關主要由真空開關滅弧室1、絕緣操作桿2、斥力操動機構3(斥力操動機構3包括斥力線圈3.1和斥力盤3.2兩部分)、合閘保持觸頭彈簧5、永磁機構6以及上驅動連桿7和下驅動連桿8組成。在短路電流的情況下通過外回路給斥力線圈3通電,從而使得斥力操動機構3動作達到快速閘目的(線圈充電使得在斥力盤中產生渦流從而在斥力盤與線圈之間在短時間內產生一個很大的斥力,該斥力使斥力盤帶動驅動連桿快速運動)。利用永磁機構6進行常規(guī)分、合閘,即在非短路電流下進行的分閘以及合閘動作。
[0017]所述的真空開關滅弧室I與絕緣操作桿2相連,斥力操動機構3置于真空開關滅弧室I與合閘保持觸頭彈簧5之間,斥力線圈3.1單獨固定在真空開關的框架上,斥力盤3.2固定在上驅動連桿7上,由上驅動連桿7依次穿過斥力線圈3.1、斥力盤3.2并與合閘保持觸頭彈簧5的一端連接,下驅動連桿8貫穿永磁機構6與合閘保持觸頭彈簧5的另一端相連。通過這樣的方式,在進行快速分閘操作時,斥力操動機構3的分閘力直接作用于真空開關滅弧室I中的觸頭上,與通常結構相比,避免了分閘時由于觸頭彈簧的緩沖造成的分閘時刻相對滯后及分閘初期觸頭加速度的損失,從而更進一步地縮減本高速分閘真空開關的分閘時間,并將分閘時刻提前了Ims以上,在開斷時間要求3?5ms的真空開關中,可起到顯著效果。
【主權項】
1.一種高速分閘真空開關,包括真空開關滅弧室(I)、絕緣操作桿(2)、斥力操動機構(3)、合閘保持觸頭彈簧(5)、永磁機構(6)及上、下驅動連桿(7、8),其特征在于:斥力操動機構(3)位于真空開關滅弧室(I)和合閘保持觸頭彈簧(5)之間,上驅動桿(7)穿過斥力操動機構(3)與合閘保持觸頭彈簧(5)的一端連接,下驅動桿穿過永磁機構(6)與合閘保持觸頭彈簧(5)的另一端連接。2.根據權利要求1所述的一種高速分閘真空開關,其特征在于:所述斥力操動機構(3)包括斥力線圈(3.1)和斥力盤(3.2),所述斥力線圈(3.1)安裝在真空開關的框架上,斥力盤(3.2)安裝在上驅動連桿上。3.根據權利要求1所述的一種高速分閘真空開關,其特征在于:所述絕緣操作桿(2)與真空開關滅弧室(I)連接,且絕緣操作桿與上驅動桿(7)的頂部連接。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高速分閘真空開關。其主要由真空開關滅弧室、絕緣操作桿、斥力操動機構(斥力操動機構包括斥力線圈和斥力盤)、合閘保持觸頭彈簧、永磁機構及上、下驅動連桿構成。該高速分閘真空開關由斥力操動機構實現(xiàn)快速分閘,由永磁機構進行常規(guī)分、合閘。相較通常結構的真空開關而言,將斥力操動機構置于真空開關滅弧室與合閘保持觸頭彈簧之間,以達到縮短動作反應時間,提高初期觸頭加速度,快速提升分閘速度,進一步縮減本高速分閘真空開關分閘時間的目的。
【IPC分類】H01H33/666
【公開號】CN105609364
【申請?zhí)枴緾N201510556425
【發(fā)明人】潘峰, 黎小林, 陳名, 李欣, 顏莉萍, 劉景博
【申請人】中國西電電氣股份有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年9月2日