CN101877289A - 户外高压永磁机构固封真空断路器 - Google Patents

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本发明涉及供电户外配电开关设备，是一种户外高压永磁机构固封真空断路器，它主要由集成固封极柱、电流互感器及分合闸操动机构三部份组成，所述分合闸操动机构包括有壳体、连杆机构、分闸弹簧，以及执行驱动机构，特别是：所述执行驱动机构是采用永磁机构，该永磁机构具有外壳，外壳左右端分设有合闸端板和分闸端板，外壳内分左右侧设有合闸线圈和分闸线圈，两线圈中装有动铁芯组，动铁芯组穿装主轴与连杆机构连接；本发明克服了现有户外高压断路器采用弹簧执行驱动机构零件数量多，故障率高，维护量大的问题，适用于三相交流50Hz，额定电压40.5kV电力系统，作为分合负荷电流，过载电流及短路电流之用。

Description

户外高压永磁机构固封真空断路器
(一)技术领域：本发明涉及供电户外配电开关设备，尤其是一种户外高压永磁机构固封真空断路器。
(二)背景技术：目前，国内外电力系统中使用的真空断路器品种繁多，但主要由集成固封极柱、电流互感器及分合闸操动机构三部份组成，所述分合闸操动机构包括有壳体，装在壳体中并与集成固封极柱的拉杆连接的连杆机构，装在连杆机构中的分闸弹簧，以及驱动连杆机构的执行驱动机构。现有技术中的执行驱动机构主要有弹簧机构和电磁机构两种，其中弹簧机构比较复杂，零件数量多，且要求加工精度高，制造工艺复杂，成本高，机构的可靠性不易保证，机构各元件之间锈蚀、卡滞现象比较明显，导致开关不能正常分合，出现故障。户外环境条件对断路器也有较大的影响，尘埃、污秽、化学物质和潮湿沉积到外表面会降低电压耐受能力，温度周期变化以及外部的冲击和振动要求机构稳定性高。以往真空断路器极柱装配过程中手工装配工作量大，误差风险大，难以真正实现极柱的无故障、长寿命、免维护。这些情况都给真空断路器长期运行维护带来不便。而电磁机构比较笨重，动作时间比较长，要求用户配备价格昂贵的蓄电池组等。总之采用弹簧机构或电磁机构作执行驱动机构的真空断路器因零件数目较多，制造成本高，并且可靠性不易保证，故障率高，维护量大，故难以满足电力系统用户的多种需要。
(三)发明内容：本发明的目的就是要解决现有真空断路器由于采用弹簧机构或电磁机构作为执行驱动机构零件数目多、制造成本高、故障率高、维护量大的问题，提供一种户外高压永磁机构固封真空断路器。
本发明的具体方案是：针对现有户外高压真空断路器进行改进，它主要由集成固封极柱、电流互感器及分合闸操动机构三部份组成，所述分合闸操动机构包括有壳体，装在壳体中并与集成固封极柱的拉杆连接的连杆机构，装在连杆机构中的分闸弹簧，以及驱动连杆机构的执行驱动机构，其特征是：所述执行驱动机构是采用永磁机构，该永磁机构具有外壳，外壳左右端分设有合闸端板和分闸端板，外壳内分左右侧设有合闸线圈和分闸线圈，两线圈中装有动铁芯组，动铁芯组穿装主轴与连杆机构连接。
本发明中所述永磁机构中的动铁芯组包括有动铁套，动铁套中装有动铁芯，动铁芯的一端装有胶木板，动铁芯的外壁套装有永磁环，并采用胶木环定位。
本发明设计先进合理，结构简化，省去了传统机构易损的储能、锁扣等机械装置，零件数量减少了70％以上；机械故障率大大降低，提高了机构的可靠性和使用寿命，性能卓越的永磁机构可长期频繁操作，寿命可长达10万次，真正做到永久性免维护。
(四)附图说明：
图1是本发明总体结构主(剖)视图；
图2是本发明总体结构左视图；
图3是本发明中永磁机构合闸状态图；
图4是本发明中永磁机构分闸状态图。
图中：1-集成固封极柱，2-电流互感器，3-分合闸操动机构，4-壳体，5-永磁机构，6-连杆机构，7-分闸弹簧，8-拉杆，9-合闸端板，10-动铁芯，11-胶木环，12-合闸线圈，13-永磁环，14-动铁套，15-分闸线圈，16-分闸端板，17-主轴，18-外壳，19-胶木板。
(五)具体实施方式：
参见图1、图2，本发明具有普通户外高压真空断路器的基本结构，它主要由三相集成固封极柱1、电流互感器2及分合闸操动机构3三部份组成，所述分合闸操动机构3包括有壳体4，装在壳体4中并与集成固封极柱1的拉杆8连接的连杆机构6，装在连杆机构6中的分闸弹簧7，以及驱动连杆机构6的执行驱动机构，特别是本发明做以下改进：所述执行驱动机构是采用永磁机构5，参见图3、图4，该永磁机构5具有外壳18，外壳18左右端分设有合闸端板9和分闸端板16，外壳18内分左右侧设有合闸线圈12和分闸线圈15，两线圈中装有动铁芯组，动铁芯组穿装主轴17与连杆机构6连接。
所述永磁机构5中的动铁芯组10包括有动铁套14，动铁套14中装有动铁芯10，动铁芯10的一端装有胶木板19，动铁芯10的外壁套装有永磁环13，并采用胶木环11定位。
本发明的工作原理是：
合闸操作：当机构处于分闸已充电的状态时(图3)按动合闸按钮，合闸线圈12得电吸合动铁芯组，由于线圈产生的吸合力远大于分闸弹簧7对动铁芯组的分闸拉力从而使动铁芯组摆脱分闸弹簧7对动铁芯组的拉力并运动到合闸位置，此时嵌在动铁芯组内部的永磁环13通过动铁套14，动铁芯10和合闸端板9产生有利于保持合闸状态的磁场，使动铁芯组受磁场作用和合闸端板9吸合在一起，并保持合闸状态。当合闸动作完成后，处于合闸位置的接近开关得到合闸信号并发送到控制器，再由控制器停止合闸动作。此时合闸线圈12便失电停止吸合，由动铁芯组内部永磁体产生的磁场来保持合闸状态。
分闸操作：机构的合闸状态是由机构内永磁环13产生的磁场磁力来保持的，机构在断路器负载力的作用下有直线运动摆脱磁环13保持力的趋势，按动分闸按钮，机构内的分闸线圈15得电产生吸合力，动铁芯组朝分闸方向运动，机构的平衡状态解除，在断路器负载力的作用下运动到分闸位置(参见图4)。

Claims (2)

1.户外高压永磁机构固封真空断路器，主要由集成固封极柱、电流互感器及分合闸操动机构三部份组成，所述分合闸操动机构包括有壳体，装在壳体中并与集成固封极柱的拉杆连接的连杆机构，装在连杆机构中的分闸弹簧，以及驱动连杆机构的执行驱动机构，其特征是：所述执行驱动机构是采用永磁机构，该永磁机构具有外壳，外壳左右端分设有合闸端板和分闸端板，外壳内分左右侧设有合闸线圈和分闸线圈，两线圈中装有动铁芯组，动铁芯组穿装主轴与连杆机构连接。
2.根据权利要求1所述的户外高压永磁机构固封真空断路器，其特征是：所述永磁机构中的动铁芯组包括有动铁套，动铁套中装有动铁芯，动铁芯的一端装有胶木板，动铁芯的外壁套装有永磁环，并采用胶木环定位。
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