CN104103462A - 一种可调整合分闸时间的永磁机构及调整方法 - Google Patents

Abstract

一种可调整合分闸时间的永磁机构及调整方法，属于电器开关技术领域。一种可调整合分闸时间的永磁机构，包括外磁轭等；下磁轭孔上设有限位机构，限位机构包括套设在动铁芯导杆上并一端抵靠分闸弹簧的螺纹钢套和用于保持螺纹钢套位置的锁紧螺母；螺纹钢套同下磁轭孔螺纹配合，锁紧螺母同螺纹钢套成螺纹配合。本发明还公开了一种可调整合分闸时间的永磁机构的调整方法，通过加入一限位机构，对每个独立永磁机构内分闸弹簧压缩量的调节，控制每个永磁机构的动作时间，确保各项永磁机构的保护跳闸时间具有良好同期性，以达到：实现8ms～10ms内快速分闸，配合保护出口，故障切除整组时间小于25ms，完美实现当前智能配电网需求的目的。

Description

一种可调整合分闸时间的永磁机构及调整方法

技术领域

本发明属于电器开关技术领域，特别是涉及到一种可调整合分闸时间的永磁机构及调整方法。

背景技术

在智能配电领域中，快速保护断路器得到广泛应用，其原因在于可将线路进行分段、分界，在故障时依靠保护时间级差配合，将停电范围控制到最小。

在实现断路器保护动作时间级差配合的同时，为了保证线路速断保护的速动性，一般要求断路器保护跳闸时间不大于40ms。传统的永磁断路器动作形态，采用一拖多的结构方案，由于线圈输出能量的限制，导致动作缓冲时间特别长，分闸时间大于40ms，且分散性大，配合保护出口，一般故障切除时间大于60ms。为了控制保护时间，现有的断路器通过进一步改进，采取了多项单独直接驱动的结构方案，即断路器的每一项均配用一个永磁机构，理论上增加了总体的能量输出，可进而缩减了保护跳闸时间，但此设计，难以保证断路器三项动作的同期性，从而影响其缩减保护跳闸时间的效果。

因此有必要针对目前现有技术中的不足，对永磁机构的结构加以改进，以使断路器的多项动作能够具有良好同期性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供了一种可调整合分闸时间的永磁机构，能够调整合分闸时间，确保有效缩短保护跳闸时间，确保线路速断保护的速动性，特别适合配置多永磁机构的断路器。

本发明的可调整合分闸时间的永磁机构，包括外磁轭、动铁芯、动铁芯导杆、上磁轭、下磁轭、分闸弹簧；所述上磁轭和下磁轭固定安装于所述外磁轭的上下两端，三者形成一腔体；所述分闸弹簧置于所述动铁芯与下磁轭形成的槽内，所述动铁芯导杆径向穿过所述分闸弹簧和动铁芯，其两端分别通过上磁轭孔和下磁轭孔延伸出所述上磁轭和下磁轭；所述下磁轭孔上设有限位机构，所述限位机构包括套设在动铁芯导杆上并一端抵靠分闸弹簧的螺纹钢套和用于保持螺纹钢套位置的锁紧螺母；所述螺纹钢套同下磁轭孔螺纹配合，所述锁紧螺母同螺纹钢套成螺纹配合。

本发明的可调整合分闸时间的永磁机构的调整方法，包括以下步骤：

第一步，将断路器进行初级装配；

第二步，进行对断路器性能的测试，获取合闸时间和分闸时间；

第三步，将永磁机构的锁紧螺母旋松；

第四步，调整螺纹钢套深入腔内的长度；

第五步，将永磁机构的锁紧螺母旋紧；

第六步，再次进行对断路器性能的测试，获取合闸时间和分闸时间；

第七步，重复操作第三到第六步骤，最终确保分闸时间为8ms～10ms之间，实现断路器同期调整。

本发明的可调整合分闸时间的永磁机构，设置有限位机构，可以通过限位机构改变分闸弹簧的压缩量，从而改变合分闸保持力，达到自由控制保护跳闸时间。采用多项单独直驱结构方式的永磁断路器，在完成初级装配后，进入性能调试阶段。通过对每项永磁机构进行调节，确保各项永磁机构的保护跳闸时间具有良好同期性，可做到8ms～10ms内快速分闸，配合保护出口，故障切除整组时间小于25ms，可完美的实现当前智能配电网的需求。

该原理为：当分闸弹簧压缩量加大时，分闸保持力增大，合闸保持力减小，由于在合闸操作过程中，克服做功增多，使得合闸时间增加，分闸时间减小；相反若当分闸弹簧压缩量减小时，分闸保持力减小，合闸保持力增大，在线圈提供的合闸能量足够的情况下，继而使得合闸时间减小。

所述上磁轭孔处设有嵌件。工作时，动铁芯导杆会沿轴线上下运动，从而易对断路器各部件造成磨损，通过设置嵌件，增加了上磁轭孔处的耐磨程度和受力强度，并且有效保证了动铁芯导杆在运动过程中沿动铁芯导杆轴线运动，增加了设备的稳定性。作为优选，所述嵌件与所述上磁轭孔之间为过盈配合，具有结构简单、定心性好、承载能力高、减少磨损的特点。

所述嵌件由逆磁性材料铝加工所得，如此设计，可以增大合闸回路磁性阻值，减小合闸所需电流，既是减小合闸所需功率。

所述嵌件同所述上磁轭互为一体。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：针对采用了多项单独直接驱动结构的永磁断路器，加入一限位机构，通过对每个独立永磁机构内分闸弹簧压缩量的调节，来调节每个永磁机构的动作时间，进而使得断路器的多项动作能够具有良好同期性，同时达到有效降低了保护分闸时间的目的。

附图说明

图1为本发明的永磁机构合闸状态时的结构示意图。

图2为本发明的永磁机构的螺纹钢套旋入前下磁轭的结构示意图。

图3为本发明的永磁机构的螺纹钢套旋入后下磁轭的结构示意图。

具体实施方式

结合附图和实施例对本发明做进一步的详述：

参照图1，本发明的可调整合分闸时间的永磁机构，包括下磁轭1、上磁轭9、螺纹钢套2、锁紧螺母3、外磁轭4、线圈5、永磁体6、内磁轭7、嵌件8、动铁芯10、动铁芯导杆11、分闸弹簧12。外磁轭4成圆筒形结构，线圈5位于下磁轭1、上磁轭9、外磁轭4组成的腔体内，且线圈5与外磁轭4同心配合，下磁轭1、上磁轭9通过螺钉连接固定在外磁轭4上。永磁体6位于外磁轭4与内磁轭7同心配合所形成的缝隙内，并分别于外磁轭4和内磁轭7间隙配合。螺纹钢套2套设在动铁芯导杆11上，与下磁轭1螺纹配合，位于腔内一端抵靠分闸弹簧12。锁紧螺母3套设在螺纹钢套2上，两者螺纹配合。嵌件8整体覆盖上磁轭9位于腔内一侧表面连同上磁轭9孔内壁，且于上磁轭9外缘处向腔内一侧延伸。嵌件8与上磁轭9孔过盈配合，嵌件8选用铝嵌件，并通过液压压入固定。动铁芯10与动铁芯导杆11同轴，动铁芯导杆11贯穿动铁芯10，两者螺纹配合固定，分闸弹簧12内置在动铁芯10和下磁轭1所形成的空间中，并套设在动铁芯导杆11上。

工作时，预将断路器初级装配完成，然后进入性能调试阶段，通过对每个永磁机构的动作时间进行调整，保证整体具有良好的同期性和整体保护分闸时间为8ms～10ms之间。

参照图2、图3，将螺纹钢套2向腔内旋入，螺纹钢套2一端抵靠分闸弹簧12，分闸弹簧12长度被压缩，待达到所需压缩程度后，通过旋动锁紧螺母3将螺纹钢套2进行位置固定，此时分闸保持力增大，合闸保持力减小，使得合闸时间增加，分闸时间减小。

将螺纹钢套2向腔外旋处，螺纹钢套2一端抵靠分闸弹簧12，分闸弹簧12长度增长，待达到所需长度程度后，通过旋动锁紧螺母3将螺纹钢套2进行位置固定，此时分闸保持力减小，合闸保持力增大，使得合闸时间减少，分闸时间增加。

Claims (6)

1.一种可调整合分闸时间的永磁机构，包括外磁轭、动铁芯、动铁芯导杆、上磁轭、下磁轭、分闸弹簧；所述上磁轭和下磁轭固定安装于所述外磁轭的上下两端，三者形成一腔体；所述分闸弹簧置于所述动铁芯与下磁轭形成的槽内，所述动铁芯导杆径向穿过所述分闸弹簧和动铁芯，其两端分别通过上磁轭孔和下磁轭孔延伸出所述上磁轭和下磁轭；其特征在于：所述下磁轭孔上设有限位机构，所述限位机构包括套设在动铁芯导杆上并一端抵靠分闸弹簧的螺纹钢套和用于保持螺纹钢套位置的锁紧螺母；所述螺纹钢套同下磁轭孔螺纹配合，所述锁紧螺母同螺纹钢套成螺纹配合。

2.一种可调整合分闸时间的永磁机构的调整方法，其特征在于：

包括以下步骤

第一步，将断路器进行初级装配；

第二步，进行对断路器性能的测试，获取合闸时间和分闸时间；

第三步，将永磁机构的锁紧螺母旋松；

第四步，调整螺纹钢套深入腔内的长度；

第五步，将永磁机构的锁紧螺母旋紧；

第六步，再次进行对断路器性能的测试，获取合闸时间和分闸时间；

第七步，重复操作第三到第六步骤，最终确保分闸时间为8ms～10ms之间，实现断路器同期调整。

3.如权利要求1所述的可调整合分闸时间的永磁机构，其特征在于：所述上磁轭孔处设有嵌件。

4.如权利要求3所述的可调整合分闸时间的永磁机构，其特征在于：所述嵌件与所述上磁轭孔之间为过盈配合。

5.如权利要求3所述的可调整合分闸时间的永磁机构，其特征在于：所述嵌件由逆磁性材料铝加工所得。

6.如权利要求3所述的可调整合分闸时间的永磁机构，其特征在于：所述嵌件同所述上磁轭互为一体。