CN101447364B - Sf6高压断路器电磁力驱动机构 - Google Patents
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Abstract
一种SF6高压断路器电磁力驱动机构，属于输变电设备技术领域，该装置包括SF6高压断路器、连杆和电磁力驱动机构，其中电磁力驱动机构的传动杆连接连杆，电磁力驱动机构包括初级铁心、次级铁心、主永磁体、辅助永磁体、隔磁材料、绕组线圈和传动杆，电磁力驱动机构中的次级铁心在磁场中受到电磁力的作用带动SF6高压断路器的动触头分合闸运动，电磁力驱动机构中的辅助永磁体使高压断路器的分/合闸位置保持固定。本发明的优点应用辅助永磁体使高压断路器的分/合闸位置得到保持固定，电磁力驱动机构质量小、惯性小，便于控制，绕组线圈置于次级铁心内，由次级铁心运动带动绕组线圈运动，防止驱动机构失磁。
Description
技术领域
本发明属于输变电设备技术领域，特别涉及一种SF6高压断路器电磁力驱动机构，适用于智能化操作的新型操动机构。
背景技术
高压断路器是电力系统中重要的开关设备，担负着控制和保护的双重任务。其性能的好坏是决定电力系统能否安全运行的重要因素之一。随着人们对供电质量和供电可靠性的要求越来越高，对高压断路器的可靠性和免维护的要求也越来越高，操动机构是断路器的重要组成部分，是决定断路器分、合闸性能的关键部件之一，其性能的好坏将直接影响到断路器的技术性能。因此，断路器的工作可靠性在很大程度上依赖于操动机构的动作可靠性。
高压断路器的操动机构，是用来操动高压断路器的动触头运动，达到断路器的分、合闸目的的机构，操动机构的机械结构、传动特性及输出动力特性曲线，决定着触头的闭合、分断的速度特性，也影响断路器的分、合闸的质量，关乎整个电网的安全运行。
从断路器的故障统计数字来看，由于操动机构原因导致的事故占总事故的比率很大。可见操动机构对断路器工作性能和可靠性起着重要的作用，因此，新型操动机构的研发是十分必要的。以往的操动机构主要有液压操动机构、弹簧操动机构或气动操动机构，他们大都存在零部件多，传动机构复杂，或者是制造工艺要求高，且运动过程不可控。因此，在断路器向高电压、大容量、高可靠性发展的今天，为了满足电力系统对高可靠性的要求，有必要研究一种体积小、零部件少、结构简单可靠、动态性能好、且运动过程可控的操动机构。
发明内容
为了解决上述各种传统操动机构存在的缺陷和不足，本发明提供了一种用于SF6高压断路器电磁力驱动机构，省去了传统操动机构大部分的传动机构部分，直接利用操动机构的直线运动来带动SF6高压断路器的动触头从而来实现分/合闸。
该装置包括SF6高压断路器、连杆和电磁力驱动机构，电磁力驱动机构的传动杆和SF6高压断路器的动触头通过连杆连接，电磁力驱动机构中的次级铁心在磁场中受到电磁力的作用带动SF6高压断路器的动触头分合闸运动，电磁力驱动机构设有辅助永磁体，辅助永磁体使高压断路器的分/合闸位置保持固定。
电磁力驱动机构包括初级铁心、次级铁心、主永磁体、辅助永磁体、隔磁材料、绕组线圈和传动杆，其中电磁力驱动机构的初级铁心由圆筒形导磁材料和圆柱形导磁材料构成，圆柱形初级铁心位于圆筒形初级铁心的轴心，圆筒形初级铁心的内壁由上至下依次嵌放圆筒形的辅助永磁体、隔磁材料、主永磁体、隔磁材料和辅助永磁体，圆柱形初级铁心的外壁由上至下依次嵌放圆筒形的辅助永磁体、隔磁材料、主永磁体、隔磁材料和辅助永磁体，圆筒形初级铁心和圆柱形初级铁心之间设有圆筒形的次级铁心，次级铁心内设有绕组线圈，传动杆连接次级铁心，初级铁心内壁高度为200mm～220mm。辅助永磁体厚度为5mm～6mm。
针对电磁力驱动机构在磁场中受到电磁力的作用带动SF6高压断路器的动触头分合闸过程，电磁力驱动机构中的辅助永磁体使高压断路器的分/合闸位置保持固定，实现上述功能的原理为电磁力驱动机构中间是主永磁体，建立主磁场，当通入直流电时，由于次级铁心在磁场中受到电磁力的作用开始运动，通过传动杆和连杆实现SF6高压断路器的动触头运动，进而实现高压断路器的分合闸过程，电磁力驱动机构中的辅助永磁体使高压断路器的分/合闸位置保持固定。
本发明的优点应用辅助永磁体使高压断路器的分/合闸位置保持固定，电磁力驱动机构质量小、惯性小，便于控制，绕组线圈置于次级铁心内，由次级铁心运动带动绕组线圈运动，防止电磁力驱动机构失磁。
附图说明
图1是本发明中SF6高压断路器电磁力驱动机构的结构示意图；
图2是本发明中电磁力驱动机构的结构示意图。
图1中：1SF6高压断路器的动触头，2连杆，3电磁力驱动机构；
图2中：4绕组线圈，5次级铁心，6传动杆，7圆筒形初级铁心，8圆柱形初级铁心，9辅助永磁体，10隔磁材料，11主永磁体。
具体实施方式
本发明以126kV SF6断路器为例，灭弧室要求电磁力驱动机构提供分闸电磁推力为21000N，分闸速度为4.2～4.8m/s；而合闸时其电磁推力为15000N，合闸速度为1.4～1.7m/s。
该装置如图1所示包括SF6高压断路器、连杆2和电磁力驱动机构3，电磁力驱动机构3的传动杆6和SF6高压断路器的动触头1通过连杆2连接，电磁力驱动机构3中的次级铁心5在磁场中受到电磁力的作用带动SF6高压断路器的动触头1分合闸运动，电磁力驱动机构3中的辅助永磁体9使高压断路器的分/合闸位置保持固定。
电磁力驱动机构如图2所示包括初级铁心、次级铁心5、主永磁体11、辅助永磁体9、隔磁材料10、绕组线圈4和传动杆6，其中电磁力驱动机构3的初级铁心由圆筒形导磁材料和圆柱形导磁材料构成，圆柱形初级铁心8位于圆筒形初级铁心7的轴心，圆筒形初级铁心7的内壁由上至下依次嵌放圆筒形的辅助永磁体9、隔磁材料10、主永磁体11、隔磁材料10、和辅助永磁体9，圆柱形初级铁心8的外壁由上至下依次嵌放圆筒形的辅助永磁体9、隔磁材料10、主永磁体11、隔磁材料10和辅助永磁体9，圆筒形初级铁心7和圆柱形初级铁心8之间设有圆筒形的次级铁心5，次级铁心5内设有绕组线圈4，传动杆6连接次级铁心5，初级铁心内壁高度为200mm～220mm。辅助永磁体厚度为5mm～6mm。
Claims (3)
1.一种SF6高压断路器电磁力驱动机构，包括SF6高压断路器和连杆，电磁力驱动机构中的传动杆和SF6高压断路器的动触头通过连杆连接，电磁力驱动机构中的次级铁心在磁场中受到电磁力的作用带动SF6高压断路器的动触头分合闸运动，其特征在于：电磁力驱动机构中设有辅助永磁体，辅助永磁体使高压断路器的分/合闸位置保持固定；
所述的电磁力驱动机构包括初级铁心、次级铁心、主永磁体、辅助永磁体、隔磁材料、绕组线圈和传动杆，其中电磁力驱动机构的初级铁心由圆筒形导磁材料和圆柱形导磁材料构成，圆柱形初级铁心位于圆筒形初级铁心的轴心，圆筒形初级铁心的内壁由上至下依次嵌放圆筒形的辅助永磁体、隔磁材料、主永磁体、隔磁材料和辅助永磁体，圆柱形初级铁心的外壁由上至下依次嵌放圆筒形的辅助永磁体、隔磁材料、主永磁体、隔磁材料和辅助永磁体，圆筒形初级铁心和圆柱形初级铁心之间设有圆筒形的次级铁心，次级铁心内设有绕组线圈，传动杆连接次级铁心。
2.根据权利要求1所述的SF6高压断路器电磁力驱动机构，其特征在于所述的初级铁心内壁高度为200mm～220mm。
3.根据权利要求1所述的SF6高压断路器电磁力驱动机构，其特征在于所述的辅助永磁体厚度为5mm～6mm。
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