一種基于電磁推力致動的單相真空斷路器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于電磁推力致動的單相真空斷路器，包括機架（1）和固定于機架（1）上的固封極柱（2），所述固封極柱（2）包括絕緣拉桿（21）和帶有動觸頭以及靜觸頭的真空滅弧室（22），所述絕緣拉桿（21）與真空滅弧室（22）的動觸頭相連，所述機架（1）內(nèi)設(shè)有依次相連的智能控制模塊（3）、充電電源模塊（4）、儲能電容（5）和電磁推力致動組件（6），所述電磁推力致動組件（6）通過一傳動組件（7）與絕緣拉桿（21）相連。本實用新型具有結(jié)構(gòu)簡單、故障率低、動作速度快、體積緊湊、合分閘時間分散性小的優(yōu)點。
【專利說明】—種基于電磁推力致動的單相真空斷路器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及真空斷路器領(lǐng)域，具體涉及一種基于電磁推力致動的單相真空斷路器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力系統(tǒng)短路容量以及敏感性負(fù)荷的迅速增加，人們對供電系統(tǒng)的可靠性及電能質(zhì)量的要求也愈來愈高，電磁推力致動機構(gòu)作為一種新型的快速操作機構(gòu)，由于其多方面性能優(yōu)于普通彈簧和永磁機構(gòu)，因此在電力系統(tǒng)故障限流、電能質(zhì)量控制以及相控開關(guān)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，具有廣闊的應(yīng)用前景。電力裝備日益先進(jìn)的制造工藝，使得發(fā)電廠的單機容量加大，發(fā)電機出線的大電流封閉母線也被廣泛采用，為防止發(fā)電機發(fā)生機端相間短路，機端均采用單相設(shè)備，然而目前所普遍使用的單相斷路器較多采用的是彈簧操作機構(gòu)和永磁操動機構(gòu)，而此類機構(gòu)在制造工藝上尤為復(fù)雜，機械部件多、故障率較高、操動機構(gòu)做功效率低下。體積龐大，不能組合成三相使用，合分閘時間的分散性很大，因而不能保證符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，難以滿足供電可靠性的要求以及實現(xiàn)智能選相控制。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、故障率低、動作速度快、體積緊湊、合分閘時間分散性小的基于電磁推力致動的單相真空斷路器。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為:
[0005]一種基于電磁推力致動的單相真空斷路器，包括機架和固定于機架上的固封極柱，所述固封極柱包括絕緣拉桿和帶有動觸頭以及靜觸頭的真空滅弧室，所述絕緣拉桿與真空滅弧室的動觸頭相連，所述機架內(nèi)設(shè)有依次相連的智能控制模塊、充電電源模塊、儲能電容和電磁推力致動組件，所述電磁推力致動組件通過一傳動組件與絕緣拉桿相連。
[0006]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):
[0007]所述電磁推力致動組件包括傳動桿、合閘線圈安裝板和分閘線圈安裝板，所述機架內(nèi)設(shè)有安裝支架，所述合閘線圈安裝板和分閘線圈安裝板均安裝固定于安裝支架上，所述合閘線圈安裝板上鑲嵌有圓形合閘線圈和一對合閘保持永磁體，所述分閘線圈安裝板上鑲嵌有圓形分閘線圈和一對分閘保持永磁體，所述傳動桿上固定有銅質(zhì)渦流盤，所述銅質(zhì)渦流盤布置于圓形合閘線圈和圓形分閘線圈之間，所述銅質(zhì)渦流盤的兩端分別鑲嵌有導(dǎo)磁磁軛，所述傳動桿通過所述傳動組件與絕緣拉桿相連。
[0008]所述傳動組件包括傳動拐臂、第一鉸鏈和第二鉸鏈，所述機架內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)軸，所述傳動拐臂的中部套設(shè)于轉(zhuǎn)軸上，所述傳動拐臂的一端通過第一鉸鏈與傳動桿鉸接連接，所述傳動拐臂的另一端通過第二鉸鏈與絕緣拉桿鉸接連接，所述固封極柱通過螺栓固定于機架的前部。
[0009]所述機架內(nèi)設(shè)有支承座和用于手動分、合閘的手動杠桿，所述手動杠桿的中部鉸接于支承座上，所述手動杠桿的一端與傳動桿套接固定，所述手動杠桿的另一端伸出機架外。
[0010]本實用新型具有下述優(yōu)點:
[0011]1、本實用新型包括機架和固定于機架上的固封極柱，固封極柱包括絕緣拉桿和帶有動觸頭以及靜觸頭的真空滅弧室，絕緣拉桿與真空滅弧室的動觸頭相連，機架內(nèi)設(shè)有依次相連的智能控制模塊、充電電源模塊、儲能電容和電磁推力致動組件，電磁推力致動組件通過一傳動組件與絕緣拉桿相連，智能控制模塊通過充電電源模塊來給儲能電容充電，通過儲能電容放電來利用電磁推力致動組件推動真空滅弧室的動觸頭，能夠適用于鐵路系統(tǒng)接觸網(wǎng)、大型發(fā)電廠的封閉母線的廠用電分支系統(tǒng)等使用場所，能夠適用于12-40.5kV配電系統(tǒng)中作控制和保護電路，具有動作速度快、結(jié)構(gòu)簡單、動作時間分散性小、斷路器分合閘不同期性小于標(biāo)準(zhǔn)值的優(yōu)點。
[0012]2、本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)的普通彈操機構(gòu)(零件高達(dá)160多個，其中運動部件50多個)和普通永磁機構(gòu)(零件有80多個，傳動部件也有12個)而言，總零件20多個，傳動部件不多于7個，因此能夠克服現(xiàn)有技術(shù)的做功效率低，合、分閘時間長的缺點，而且由于結(jié)構(gòu)簡單，還能夠降低故障率，提高做功效率高；本實用新型的斷路器合、分閘速度快，本實用新型的合閘時間是普通永磁機構(gòu)的1/2、普通彈操機構(gòu)的1/8 ;本實用新型的分閘時間是普通永磁機構(gòu)的1/3、普通彈操機構(gòu)的1/10，而且本實用新型永磁體合閘保持力大，最大可達(dá)10000N及以上，而普通永磁機構(gòu)的斷路器保持力僅6000N左右，因此普通永磁機構(gòu)斷路器不能關(guān)合大的額定電流和不能開斷大的短路電流。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠性高、機械和電氣特性優(yōu)良，易于加工制造，方便推廣應(yīng)用，市場前景看好。
[0013]3、本實用新型可以通過組合在三相系統(tǒng)中使用并實現(xiàn)選相合閘與智能控制，因而提升開斷電流裕量大，可大大延長斷路器的使用壽命，是智能電網(wǎng)必備斷路器的理想選擇，具有適用范圍廣泛的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型實施例的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本實用新型實施例的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為圖2中A區(qū)域的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖例說明:1、機架；11、安裝支架；12、轉(zhuǎn)軸；13、支承座；14、手動杠桿；15、動觸頭位置指示部件；16、輔助開關(guān)；17、計數(shù)器；2、固封極柱；21、絕緣拉桿；22、真空滅弧室；3、智能控制模塊；4、充電電源模塊；5、儲能電容；6、電磁推力致動組件；61、傳動桿；611、銅質(zhì)潤流盤；612、導(dǎo)磁磁軛；62、合閘線圈安裝板；621、圓形合閘線圈；622、合閘保持永磁體；63、分閘線圈安裝板；631、圓形分閘線圈；632、分閘保持永磁體；7、傳動組件；71、傳動拐臂；72、第一鉸鏈；73、第二鉸鏈。
【具體實施方式】
[0018]如圖1、圖2和圖3所示，本實施例的基于電磁推力致動的單相真空斷路器，包括機架I和固定于機架I上的固封極柱2，固封極柱2包括絕緣拉桿21和帶有動觸頭以及靜觸頭的真空滅弧室22，絕緣拉桿21與真空滅弧室22的動觸頭相連，機架I內(nèi)設(shè)有依次相連的智能控制模塊3、充電電源模塊4、儲能電容5和電磁推力致動組件6，電磁推力致動組件6通過一傳動組件7與絕緣拉桿21相連。
[0019]本實施例中，機架I內(nèi)設(shè)有支承座13和用于手動分、合閘的手動杠桿14，手動杠桿14的中部鉸接于支承座13上，手動杠桿14的一端與傳動桿61套接固定，手動杠桿14的另一端伸出機架I外，且手動杠桿14裝設(shè)于傳動桿61上位于第一鉸鏈72上方的100?150_處，本實施例通過手動杠桿14能夠方便地實現(xiàn)手動試驗和緊急分、合閘，具有調(diào)試方便，緊急處理簡單快捷的優(yōu)點。
[0020]本實施例中，機架I還包括動觸頭位置指示部件15、輔助開關(guān)16和計數(shù)器17，動觸頭位置指示部件15、輔助開關(guān)16和計數(shù)器17分別與傳動桿61相連，通過動觸頭位置指示部件15能夠方便查看真空滅弧室22的動觸頭位置，通過輔助開關(guān)16能夠?qū)崿F(xiàn)連鎖與轉(zhuǎn)換，通過計數(shù)器17能夠記錄斷路器動作次數(shù)。由于動觸頭位置指示部件15、輔助開關(guān)16和計數(shù)器17均為現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)部件，故其詳細(xì)結(jié)構(gòu)在此不再贅述。
[0021]本實施例中，智能控制模塊3包括CPU及其外圍電路，CPU具有智能控制和通訊的功能，因此可以方便的設(shè)定其功能，外圍電路提供RS-485通訊接口，為開關(guān)智能化提供了條件。智能控制模塊3具有完善的邏輯閉鎖和防跳功能，還設(shè)計有自由脫扣邏輯，當(dāng)操作回路電壓低于設(shè)定值時，智能控制模塊3發(fā)出告警信息，并閉鎖相應(yīng)的出口，盡可能防止誤動作的發(fā)生。而且，智能控制模塊3采用具有較高電壓電流裕量的晶閘管模塊，能夠通過1000多安培的瞬時電流，具有自動檢測功能，對于內(nèi)部故障和開關(guān)本體故障能夠?qū)崟r檢測并及時告警和閉鎖開關(guān)操作，具有無源分合閘、有源分合閘兩種控制方式，可以方便的同測控及保護裝置連接，組成智能斷路器系統(tǒng)。
[0022]本實施例中，充電電源模塊4采用金屬外殼模塊化封裝，端子方式連接，可直接安裝，具有充電功能，輸出可對外接的大容量電容進(jìn)行充電，輸出電壓連續(xù)可調(diào)，具有遙控關(guān)斷功能，可遙控充電狀態(tài)。
[0023]本實施例中，儲能電容5包含多個電容。
[0024]本實施例中，電磁推力致動組件6包括傳動桿61、合閘線圈安裝板62和分閘線圈安裝板63，機架I內(nèi)設(shè)有安裝支架11，合閘線圈安裝板62和分閘線圈安裝板63均安裝固定于安裝支架11上，合閘線圈安裝板62上鑲嵌有圓形合閘線圈621和一對合閘保持永磁體622，分閘線圈安裝板63上鑲嵌有圓形分閘線圈631和一對分閘保持永磁體632，傳動桿61上固定有銅質(zhì)潤流盤611,銅質(zhì)潤流盤611布置于圓形合閘線圈621和圓形分閘線圈631之間，銅質(zhì)渦流盤611的兩端分別鑲嵌有導(dǎo)磁磁軛612，傳動桿61通過傳動組件7與絕緣拉桿21相連。
[0025]本實施例中，傳動組件7包括傳動拐臂71、第一鉸鏈72和第二鉸鏈73，機架I內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)軸12，傳動拐臂71的中部套設(shè)于轉(zhuǎn)軸12上，傳動拐臂71的一端通過第一鉸鏈72與傳動桿61鉸接連接，傳動拐臂71的另一端通過第二鉸鏈73與絕緣拉桿21鉸接連接，固封極柱2通過螺栓固定于機架I的前部。本實施例通過傳動拐臂71以及兩端的第一鉸鏈72和第二鉸鏈73，傳動拐臂71形成傳動桿61與絕緣拉桿21之間的剛性鉸接結(jié)構(gòu)，從而能夠簡單高效地實現(xiàn)電磁推力致動組件6的傳動桿61與絕緣拉桿21之間的實時可靠的聯(lián)動，將傳動桿61的位移傳動給絕緣拉桿21，進(jìn)而通過絕緣拉桿21傳動給真空滅弧室22的動觸頭，具有結(jié)構(gòu)簡單、動作速度快的優(yōu)點。
[0026]本實施例的裝配過程如下:1)將傳動桿61通過螺紋固定在兩端鑲嵌有剛性的導(dǎo)磁磁軛612的銅質(zhì)渦流盤611的幾何中心，完成銅質(zhì)渦流盤611和傳動桿61裝配。2)將繞有一定圈數(shù)的圓形合閘線圈621、圓形分閘線圈631分別固定在合閘線圈安裝板62、分閘線圈安裝板63的幾何中心,在合閘線圈安裝板62、分閘線圈安裝板63的縱向兩端分別安裝合閘保持永磁體622、分閘保持永磁體632，完成合閘線圈安裝板62、分閘線圈安裝板63的裝配。3)將銅質(zhì)渦流盤611裝配置于合閘線圈安裝板62、分閘線圈安裝板63的中間位置，并將銅質(zhì)渦流盤611裝配的傳動桿61上下端分別穿過合閘線圈安裝板62、分閘線圈安裝板63的中心孔，通過限位螺桿連接形成電磁推力致動組件6。4)將電磁推力致動組件6固定在機架I的后中部。5)將固封極柱2用螺桿固定在機架I的后前部。6)通過傳動拐臂71將絕緣拉桿21與傳動桿61連接，并在傳動桿61與傳動拐臂71連接的第一鉸鏈72正上方100?150mm的位置安裝杠桿61，在傳動桿61的最上方安裝動觸頭位置指示部件15，將安裝于機架I上的計數(shù)器17的拉簧與動觸頭位置指示部件15聯(lián)系起來。通過銅質(zhì)渦流盤611的運動帶動傳動桿61與傳動拐臂71運動,通過傳動拐臂71驅(qū)動絕緣拉桿21帶動真空滅弧室2的動觸頭運動。7)將智能控制模塊3安裝在機架I的內(nèi)框上部，在機架I的左右兩側(cè)上、中部分別安裝充電電源模塊4和儲能電容5，通過導(dǎo)線將三者按照電連接，SP可可按照控制指令對儲能電容5進(jìn)行充電和放電的控制。8)將儲能電容5分別與圓形合閘線圈621、圓形分閘線圈631通過導(dǎo)線連接起來。
[0027]本實施例的工作原理如下:本實施例在使用時通過智能控制模塊3控制電容充電模塊4對儲能電容5進(jìn)行充電，當(dāng)儲能電容5給圓形合閘線圈621和圓形分閘線圈631放電時，由于產(chǎn)生潤流而推動銅質(zhì)潤流盤611運動，當(dāng)銅質(zhì)潤流盤611帶動連同一體的導(dǎo)磁磁軛612運動到合閘保持永磁體622或者分閘保持永磁體632的表面時，由于強磁場的作用，將導(dǎo)磁磁軛612連同銅質(zhì)渦流盤611牢牢吸附在合閘保持永磁體622或者分閘保持永磁體632的表面，同時，當(dāng)銅質(zhì)潤流盤611帶動連同一體的導(dǎo)磁磁軛612運動時,傳動桿61也通過傳動拐臂71帶動絕緣拉桿21運動,使真空滅弧室22的動、靜觸頭動作于合位或分位,通過動觸頭位置指示部件15直觀的顯示出來，并帶動計數(shù)器17記錄動作的次數(shù)，本實施例具有機構(gòu)簡單，控制原理先進(jìn)、可靠性高的優(yōu)點，是智能電網(wǎng)及重要應(yīng)用場所的理想替代品，有著重要的推廣應(yīng)用前景。
[0028]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，本實用新型的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本實用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實用新型的保護范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于電磁推力致動的單相真空斷路器，包括機架(I)和固定于機架(I)上的固封極柱(2)，所述固封極柱(2)包括絕緣拉桿(21)和帶有動觸頭以及靜觸頭的真空滅弧室(22)，所述絕緣拉桿(21)與真空滅弧室(22)的動觸頭相連，其特征在于:所述機架(I)內(nèi)設(shè)有依次相連的智能控制模塊(3)、充電電源模塊(4)、儲能電容(5)和電磁推力致動組件(6),所述電磁推力致動組件(6)通過一傳動組件(7)與絕緣拉桿(21)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電磁推力致動的單相真空斷路器，其特征在于:所述電磁推力致動組件(6)包括傳動桿(61)、合閘線圈安裝板(62)和分閘線圈安裝板(63)，所述機架(I)內(nèi)設(shè)有安裝支架(11)，所述合閘線圈安裝板(62)和分閘線圈安裝板(63)均安裝固定于安裝支架(11)上，所述合閘線圈安裝板(62)上鑲嵌有圓形合閘線圈(621)和一對合閘保持永磁體(622)，所述分閘線圈安裝板(63)上鑲嵌有圓形分閘線圈(631)和一對分閘保持永磁體(632)，所述傳動桿(61)上固定有銅質(zhì)渦流盤(611)，所述銅質(zhì)渦流盤(611)布置于圓形合閘線圈(621)和圓形分閘線圈(631)之間，所述銅質(zhì)渦流盤(611)的兩端分別鑲嵌有導(dǎo)磁磁軛(612),所述傳動桿(61)通過所述傳動組件(7)與絕緣拉桿(21)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于電磁推力致動的單相真空斷路器，其特征在于:所述傳動組件(7 )包括傳動拐臂(71)、第一鉸鏈(72 )和第二鉸鏈(73 )，所述機架(I)內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)軸(12)，所述傳動拐臂(71)的中部套設(shè)于轉(zhuǎn)軸(12)上，所述傳動拐臂(71)的一端通過第一鉸鏈(72)與傳動桿(61)鉸接連接，所述傳動拐臂(71)的另一端通過第二鉸鏈(73)與絕緣拉桿(21)鉸接連接，所述固封極柱(2)通過螺栓固定于機架(I)的前部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于電磁推力致動的單相真空斷路器，其特征在于:所述機架(I)內(nèi)設(shè)有支承座(13)和用于手動分、合閘的手動杠桿(14)，所述手動杠桿(14)的中部鉸接于支承座(13)上，所述手動杠桿(14)的一端與傳動桿(61)套接固定，所述手動杠桿(14)的另一端伸出機架(I)外。
【文檔編號】H01H33/666GK203466123SQ201320496420
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月14日
【發(fā)明者】陳愛軍, 丁鑫 申請人:安徽碩日光電科技有限公司