CN100394524C - 大容量真空短路电流的开断器 - Google Patents

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Abstract

本发明专利所涉及一种大容量真空短路电流的开断器，它包括真空灭弧室、限流熔断器和永磁机构，永磁机构包括上铁芯、下铁芯、分隔线圈和永磁铁芯，分隔线圈设在永磁铁芯外，上铁芯与动导电杆联动，动触头设在动导电杆上，动触头和静触头分别通过动导电杆和静导电杆与限流熔断器连通。本发明专利其额定电流大，开断电流大，结构简单、工作可靠、不需要维护。不需要精确检测短路电流的设备。体积小、价廉，可普遍使用。特别是它具有特别大的额定电流和很大的开断电流，能满足大型变压器，大容量发电机短路保护的需要。

Description

大容量真空短路电流的开断器
技术领域
本发明涉及一种能保护大型变压器、发电机组等电器设备的大容量开断器，特别是一种大容量真空短路电流的开断器。
背景技术
大容量火电厂、水电厂的发电机出口发生短路时，大容量发电机组出口的短路电流很大，由发电机提供的短路电流周期分量可超过90KA～100KA，短路电流中又含有约50％～60％非周期分量，无论电流幅值还是非周期分量，均超除了断路器型式试验的条件。普通断路器无法满足其要求，目前不得已的办法是：一、向国外高价订购；二、发电器—变压器组死连接；三、发电机或变压器出口串接限流电抗器。不得已的办法终归是不得已的办法。高耗资，裕兴还有诸多毛病，就是国外的断路器还要经过几个周波才能灭弧和开断短路电流。到目前为止，国外还没有能满足此要求的真空开断器。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种额定电流大，开断电流大，结构简单、工作可靠、任何时刻短路电流过零时就熄弧的大容量真空短路电流的开断器。
为了达到上述目的，本发明所设计的一种大容量真空短路电流的开断器，它包括真空灭弧室、限流熔断器和永磁机构，永磁机构包括上铁芯、下铁芯、分隔线圈和永磁铁芯，分隔线圈设在永磁铁芯外，上铁芯与动导电杆联动，动触头设在动导电杆上，动触头和静触头分别通过动导电杆和静导电杆与限流熔断器连通。在动触头和静触头外设有屏蔽罩，在真空灭弧室位置外设有纵磁线圈，构成真空灭弧室外的纵向磁场；纵向线圈一端与限流熔断器和静导电杆连接，另一端与分隔线圈连接。在动导导杆外设有下波纹管，在静导电杆外设有上波纹管。
本发明其工作原理是当永磁机构在接到大过载电流和短路电流(以下简称为故障电流)的信号时迅速吧真空灭弧室打开，同时当通过真空灭弧室的故障电流接近零点前，将此故障电流转移到限流熔断器上，有限流熔断器进行限流、开断。从而达到保护电器设备的目的。
本发明提供的在真空灭弧室外加纵向磁场使真空灭弧室触头极快地分离，又无分闸弹跳，同时当真空灭弧室过零时，能迅速熄灭电弧和使间隙又极快地把带电粒子扩散到屏蔽罩上，使介质瞬间恢复，熄灭电弧，同时电流转移到熔断器上，熔断器经过限流作用后，即将剩余电流衰减到零而断开电路，达到任何时刻故障电流过零是，熄灭电弧，极快分离，同时极快扩散带电粒子，同时电流极快转移衰减；这些关键动作确保了开断大容量又极大的故障电流。
本发明所得到的一种大容量真空短路电流的开断器，其额定电流大，开断电流大，结构简单、工作可靠、不需要维护。不需要精确检测短路电流的设备。体积小、价格廉，可普遍使用。特别是它具有特别大的额定电流(可做到6300A)和很大的开断电流(可达63kA曾至到180Ka)，能满足大型变压器，大容量发电机短路保护的需要。
附图说明
图1是本发明开断器结构示意图；
图2是导电杆分离状态结构示意图；
1：分隔线圈、2：上铁芯、3：永磁铁芯、4：动触头、5：纵磁线圈、6：限流熔断器、7：动导电杆、8：下铁芯、9：下波纹管、10：陶瓷外壳、11：间隙、12：上波纹管、13：静导电杆、14屏蔽罩、15：静触头、16：真空灭弧室、17：永磁机构。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。
实施例1
如图1所示，本实施例描述的一种大容量真空短路电流的开断器，它包括真空灭弧室16、限流熔断器6和永磁机构17，永磁机构17包括上铁芯2、下铁芯8、分隔线圈1和永磁铁芯3，分隔线圈1设在永磁铁芯3外，上铁芯2与动导电杆7联动，动触头4设在动导电杆7上，动触头4和静触头15分别通过动导电杆7和静导电杆13与限流熔断器6连通。在动触头4和静触头15外设有屏蔽罩14，在真空灭弧室16外设有纵磁线圈5，此纵磁线圈5课设在真空灭弧室16位置的陶瓷壳10外，构成真空灭弧室16外的纵向磁场；纵磁线圈5一端与限流熔断器6和静导电杆13外设有上波纹管12.
本实施例描述的一种大容量真空短路电流的开断器，在保护发电机或大容量变压器或大型电器等出现大过载和短路电流故障是，由通过分隔线圈1的大过载电流和短路电流直接产生一个电磁吸力将上铁芯2向下移动，而使动触头4分离静触头(静导杆13的下端)，直到上铁芯2与永磁铁芯3相碰而吸住。如图2所示，在静触头15与动触头4分开瞬间就产生电弧并在纵向磁场下，使间隙11又极快地把带电粒子扩散到屏蔽罩14上，使间隙瞬间恢复，进行熄灭电弧，同时部分电离电流开始转移到限流熔断器中，最终由限流熔断器来限流开断短路电流。
开断器的额定电流可做到5000～6300A，开端电流可达到30～60KA.若采用两台并联使用，额定电流可增加到8000～16000A，开断电流可增加到125～160KA.它能满足高压大容量发电机组的短路保护。
本发明进行多次试验证明，其工作可靠性高，结构简单、节能不需要维护检修，不需要精确地检测短路电流的设备等。除特殊设计的限流熔断器外，并可以多次使用。

Claims (2)

1.一种大容量真空短路电流的开断器，它包括真空灭弧室(16)、限流熔断器(6)和永磁机构(17)，其特征是永磁机构(17)包括上铁芯(2)、下铁芯(8)、分隔线圈(1)和永磁铁芯(3)，分隔线圈(1)设在永磁铁芯(3)外，上铁芯(2)与动导电杆(7)联动，动触头(4)设在动导电杆(7)上，动触头(4)和静触头(15)分别通过动导电杆(7)和静导电杆(13)与限流熔断器(6)连通，动触头(4)和静触头(15)外设有屏蔽罩(14)，在真空灭弧室(16)外设有纵磁线圈(5)，构成真空灭弧室(16)外的纵向磁场；纵磁线圈(5)一端与限流熔断器(6)和静导电杆(13)连接，另一端与分隔线圈(1)连接。
2.根据权利要求1所述的大容量真空短路电流的开断器，其特征是在动导电杆(7)外设有下波纹管(9)，在静导电杆(13)外设有上波纹管(12)。
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