CN102110546A - 一种防弹跳的高速框架式斥力机构真空接触器 - Google Patents
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Abstract
一种防弹跳的高速框架式斥力机构真空接触器，属于电气工程与机械技术领域。本发明采用框架式高速斥力机构与永磁机构配合来制作高速接触器的操动部分，由其带动真空灭弧室形成高速真空接触器。接触器采用的高速框架式斥力机构，将分闸线圈与合闸线圈放置在纯铁框架内，保证了线圈在高速运动过程中不受损坏。采用永磁机构实现位置保持，可以节省电能。斥力机构在分闸操作的末尾阶段上采用对合闸线圈的放电激励，可以有效防止短行程高速分闸动作所引起的碰撞弹跳。本发明对于需要高速操作的电力传输与系统保护等场合开关提供了一种高效、可靠、节能的接触器装置，并且其结构简单、容易维护。
Description
技术领域
本发明属于电气工程与机械技术领域，涉及一种电力系统中的用于电力高速投切与电能转换的开关装置。
背景技术
随着用户对电能质量要求的逐步提高，在很多场合用户对开关的动作速度要求越来越高，比如一级负荷的故障电源的切换；直流断路器中的转移电流的瞬时引入；电压低落时的瞬态补偿等均要求机械开关的高速、可靠动作。传统的真空接触器采用电磁机构来带动真空灭弧室动作，由于电磁线圈的电感效应导致其触动时间较长，因而在一些特定的场合无法满足要求。另外，电磁线圈的保持需要一直带电，这样比较耗能。高速斥力机构在近年来得到了较多的研究，主要有以下几个问题困扰着其实际应用：1.高速斥力机构的碰撞反弹在短行程下不好解决；2.斥力线圈的安置一直不太好解决，从而导致在工作中会出现线圈破损或者散开等故障；所以本发明拟采用一种框架式的斥力机构，把线圈盘安置在由纯铁构造的框架盘当中，并由计算分析最佳电磁场效应，从而有效保护线圈的工作强度。在防止碰撞反弹上采用上、下两层斥力盘相互配合使用，由控制模块来实现上、下线圈盘的放电时序。同时接触器采用永磁机构保持，节省了接触器工作时的电能消耗。
发明内容
本发明为电力传输过程中需要高速动作的电力接触器开关提供一种防弹跳的高速框架式斥力机构真空接触器，符合我国发展智能化电网的基本需求。
本发明采用新型框架式斥力机构与永磁机构配合来实现高速动作的真空接触器。此高速接触器可以实现在短行程下高速动作而不会发生反弹，触动时间在1ms左右。在保持上采用永磁机构保持，节省电能。采用框架式组合，保护线圈不被损坏。其技术方案是：
一种防弹跳的高速框架式斥力机构真空接触器，主灭弧室采用真空灭弧室，采用永磁机构进行分、合闸位置保持，实现节能特性。永磁机构上面与斥力机构相连，框架式斥力机构上面连接绝缘拉杆，绝缘拉杆上面连接真空灭弧室。斥力机构内线圈与电容脉冲放电装置相连，电容脉冲放电装置与控制模块相连。当接触器需要合闸时，由控制模块发出命令来使得电容脉冲放电装置对斥力机构中的线圈放电，由涡流斥力使得斥力机构动作，通过绝缘拉杆带动真空灭弧室动作，从而完成合闸操作。分闸操作与此方向相反。
框架式高速斥力机构中，分闸线圈和合闸线圈分别安装在上、下两层纯铁框架内，从而保证了线圈不被运动冲击损坏。铜盘与导杆相连，放置在两层线圈框架之间，当线圈给电时，推动铜盘上、下运动实现合、分闸操作。在分闸操作时，由于需要高速运动，所以在分闸末尾阶段，激励合闸线圈，产生一定的缓冲力，以防止高速分闸碰撞反弹。
所述的纯铁框架采用高导磁性材料制作。
本发明的效果和益处是：发明一种高速动作的真空接触器，采用高速斥力机构来带动灭弧室，采用永磁机构来进行分、合闸位置保持。接触器实现了高速操作的同时，又可以节省电能。最重要的是可以解决短行程接触器在高速运动时的碰撞反弹问题。从而使得装置的工作可靠，并且其结构简单，易维护。
附图说明
图1是本发明的功能结构示意图。
图2是框架式高速斥力机构内部结构示意图。
图中：1永磁机构；2框架式斥力机构；3电容脉冲放电装置；4控制模块；5绝缘拉杆；6真空灭弧室；7导杆；8铜盘；9纯铁框架；10合闸线圈；11分闸线圈。
具体实施方式
本发明的图2中框架式高速斥力机构典型地用于图1中的框架式斥力机构。根据图1所示的功能结构示意图和图2所示的框架式高速斥力机构内部结构示意图所示，1永磁机构上面与2框架式斥力机构相连，2框架式斥力机构上面连接5绝缘拉杆，5绝缘拉杆上面连接6真空灭弧室。2框架式斥力机构内11分闸线圈、10合闸线圈分别与3电容脉冲放电装置相连，3电容脉冲放电装置与4控制模块相连。当接触器需要合闸时，由4控制模块发出命令来使得3电容脉冲放电装置对2框架式斥力机构中的10合闸线圈放电，由涡流斥力使得2框架式斥力机构内8铜盘动作，通过5绝缘拉杆带动6真空灭弧室动作，从而完成合闸操作。分闸操作与此方向相反。接触器由1永磁机构实现分、合闸位置保持。
图2框架式高速斥力机构中，11分闸线圈和10合闸线圈分别安装在上、下两层9纯铁框架内。8铜盘与7导杆相连，放置在11分闸线圈和10合闸线圈两层框架之间，7导杆上面与5绝缘拉杆相连。当3电容脉冲放电装置对10合闸线圈放电时，推动8铜盘向上运动实现合闸操作。当3电容脉冲放电装置对11分闸线圈放电时，推动8铜盘向下运动实现分闸操作。在分闸操作时末尾阶段，3电容脉冲放电装置对10合闸线圈放电，产生一定的缓冲力，以防止高速分闸碰撞反弹。
本发明涉及的高速斥力机构和永磁机构系统结构简单、工业实现方便，运行可靠、寿命长，并不受外界环境干扰，可用于要求高速操作的电力传输与保护场合。
Claims (4)
1.一种防弹跳的高速框架式斥力机构真空接触器，其特征在于，主灭弧室采用真空灭弧室(6)，永磁机构(1)进行分、合闸位置保持；永磁机构(1)上面与框架式斥力机构(2)相连，框架式斥力机构(2)上面连接绝缘拉杆(5)，绝缘拉杆(5)上面连接真空灭弧室(6)；框架式斥力机构(2)内分闸线圈(11)、合闸线圈(10)分别与电容脉冲放电装置(3)相连，电容脉冲放电装置(3)与控制模块(4)相连。
2.根据权利要求1所述的一种防弹跳的高速框架式斥力机构真空接触器，其特征在于，框架式斥力机构(2)中的分闸线圈(11)和合闸线圈(10)分别安装在上、下两层纯铁框架(9)内。铜盘(8)与导杆(7)相连，放置在分闸线圈(11)和合闸线圈(10)两层框架之间，导杆(7)上面与绝缘拉杆(5)相连。
3.根据权利要求2所述的一种防弹跳的高速框架式斥力机构真空接触器，其特征在于，在分闸操作时末尾阶段，控制模块(4)对电容脉冲放电装置(3)发出指令，对合闸线圈(10)放电，产生一定的缓冲力，以防止高速分闸碰撞反弹。
4.根据权利要求1或2所述的一种防弹跳的高速框架式斥力机构真空接触器，其特征在于，纯铁框架(9)采用其它高导磁性材料制作。
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