CN104821262B - 一种可调整合分闸时间的永磁机构及其调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电气开关技术领域，一种可调整合分闸时间的永磁机构及其调整方法，包括永磁机构及设置在永磁机构内部的外磁轭、上磁轭、下磁轭、动铁芯、铁芯后盖、拉杆、分闸弹簧、触头弹簧、调整螺母、锁紧螺母、内磁轭、线圈、永磁体；所述永磁机构的外侧设有外磁轭，所述上磁轭和下磁轭分别固定安装在所述外磁轭的上下两端，所述分闸弹簧置于所述动铁芯、铁芯后盖与上磁轭形成的腔内，所述触头弹簧置于所述拉杆上端的阶梯圆下端和铁芯后盖中间。本专利能够调整合分闸时间，确保有效缩短保护跳闸时间，进而确保线路速断保护的速动性，特别适合在合分闸过程中分闸弹簧和触头弹簧都参与，且配置多永磁机构的断路器。适用于电力领域中应用。

Description

一种可调整合分闸时间的永磁机构及其调整方法

技术领域

本发明属于电气开关技术领域，特别设计到一种可调整合分闸时间的永磁机构。

背景技术

在智能配网领域中，快速保护断路器得到广泛应用，其原因在于可将配网线路进行分段、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。发生故障的断路器能快速隔离故障区域，缩短故障的查找时间，减小停电半径，迅速恢复非故障区域的正常供电，建设自愈性的自动化系统网络具有非常重要的意义。然而，这一切都要依靠断路器保护系统的准确判断以及断路器操作机构可靠的速动性能。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。

传统断路器受传动结构采用一拖三的限制，导致动作缓冲时间长，输出分散性大。配合保护出口，一般故障切除时间大于60ms。也有一极一机构形式的断路器，即断路器的每一项均配用一个永磁机构，这种结构传动环节少可缩减保护跳闸时间，但难以保证断路器三项动作的同期性（断路器首开相和末开相之差的绝对值小于2ms），从而影响断路器成功速断的效果。目前，市面上出现一种一极一机构的断路器，其永磁机构的通过压缩或者释放分闸弹簧的操作，来实现合分闸时间的调整。这种方法在一定范围内可以改变合分闸时间，实现断路器的同期性，但是具有一定的局限性。一般来讲，断路器在合闸过程中，压缩分闸弹簧和触头弹簧，实现储能。分闸过程中，释放分闸弹簧和触头弹簧。在断路器电压等级或者电流等级提升的情况下，触头弹簧压力便会相应的大幅度增加，这样分闸过程中触头弹簧的参与便会增加。因此，发明一种分闸弹簧和触头弹簧都可以调整的机构则可以更好的保证断路器的同期性，更好的满足智能配电网的需求。

发明内容

本发明提供了一种可调整合分闸时间适应性更好的永磁机构及其调整方法，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，特别适合在合分闸过程中分闸弹簧和触头弹簧都参与，且配置多永磁机构的断路器。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：本发明提供一种可调整合分闸时间的永磁机构，其特征在于：包括永磁机构及设置在永磁机构内部的外磁轭、上磁轭、下磁轭、动铁芯、铁芯后盖、拉杆、分闸弹簧、触头弹簧、调整螺母、锁紧螺母、内磁轭、线圈、永磁体；所述永磁机构的外侧设有外磁轭，所述上磁轭和下磁轭分别固定安装在所述外磁轭的上下两端，三者形成一个不封闭的腔体，所述上磁轭内设有圆环形钢管，内壁设有阶梯圆，所述动铁芯位于外磁轭、上磁轭与下磁轭形成的腔体内，所述铁芯后盖设置在动铁芯下端，所述分闸弹簧置于所述动铁芯、铁芯后盖与上磁轭形成的腔内，并且两端分别作用于铁芯后盖和上磁轭，所述拉杆径向穿过动铁芯、分闸弹簧和触头弹簧，其两端分别通过上磁轭孔和铁芯后盖孔延伸出所述的上磁轭和铁芯后盖，且拉杆两端设有外螺纹，上端设有阶梯圆，所述触头弹簧置于所述拉杆上端的阶梯圆下端和铁芯后盖中间，且套在拉杆上，一端作用于拉杆上部的阶梯圆上，另一端同分闸弹簧共同作用在铁芯后盖上，所述动铁芯中心设有空心圆柱，下端面多处设有螺纹孔，所述铁芯后盖和动铁芯成螺纹配合，并相应位置设有阶梯孔同动铁芯的螺纹孔相对应，铁芯后盖下端面中心阶梯圆内陷，所述调整螺母和锁紧螺母从上到下依次同拉杆下端成螺纹配合，所述永磁体同外磁轭同心，粘接于外磁轭内壁，所述内磁轭设置在动铁芯与永磁体之间，所述线圈置于所述永磁体、外磁轭同上磁轭所形成的腔体内。

所述内磁轭同动铁芯同心，且成间隙配合，外圆同所述永磁体粘接配合。

所述线圈同外磁轭同心，且成间隙配合。

所述永磁体装配时，从上磁轭开口处沿外磁轭内壁下滑，止于外磁轭内壁的阶梯圆端面。

所述下磁轭为不导磁材料，中心设有空心圈。

铁芯后盖设有四个紧固螺丝，以铁芯后盖中心每隔90度角设置一个紧固螺丝，通过旋转铁芯后盖的角度进一步调节触头弹簧和分闸弹簧的弹力，进而调节分闸时间。

一种可调整合分闸时间的永磁机构的调整方法：其特征是，该方法包括有如下步骤：

第一步；将永磁机构进行初级装配；

第二步，对断路器性能进行测试，获得合闸时间和分闸时间；

第三步，将铁芯后盖、锁紧螺母和调整螺母放松；

第四步，调整铁芯后盖以及调整螺母，以获得触头弹簧和分闸弹簧的松紧度，进而获得一个分闸时间；

第五步，再次对断路器进行性能测试，获取合闸时间和分闸时间；

第六步，重复第五步，最终确保分闸时间8-10ms之间，并满足断路器同期性要求；

第七步，将锁紧螺母紧固，并将动铁芯和铁芯后盖之间通过螺钉锁紧。

本发明的有益效果为：

1、本专利针对采用一极一机构，尤其是触头弹簧和分闸弹簧在合分闸过程都参与的永磁断路器，加入调整机构，通过对每个独立的永磁机构内的触头弹簧和分闸弹簧压缩量的调节，来调节每一个永磁机构的动作时间，并使得断路器的多项动作具有良好的同期性，同时达到了有效降低保护分闸时间的目的。

2、本专利将下磁轭采用不导磁材料，中心设有空心圈，目的在于永磁机构分闸时，对永磁机构下部空气进行压缩，气压会瞬间增大。在下磁轭中间开孔，会减小永磁机构分闸时气压因素的影响。再者下磁轭中心开孔，可方便永磁机构调整，方便调整工具的伸入，是调整工艺孔。

3、本专利在铁芯后盖下端设有内陷的阶梯圆，铁芯后盖和动铁芯通过螺纹配合后，通过紧固螺丝固定锁紧成一体，目的在于，分闸过程中，铁芯后盖设有内陷的阶梯圆，可减小分闸过程中，动铁芯及铁芯后盖对下磁轭的冲击。

4、本专利是一种可调整合分闸时间适应性更好的永磁机构，能够调整合分闸时间，确保有效缩短保护跳闸时间，进而确保线路速断保护的速动性，特别适合在合分闸过程中分闸弹簧和触头弹簧都参与，且配置多永磁机构的断路器。并且铁芯后盖的旋转及调整螺丝的调节，双重调节，使到断路器分闸时间的调节更加精密有效。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

图中：1-拉杆，2-触头弹簧，3-分闸弹簧，4-上磁轭，5-线圈，6-外磁轭，7-内磁轭，8-永磁体，9-下磁轭，10-动铁芯，11-铁芯后盖，12-调整螺母，13-锁紧螺母，14-永磁机构。

实施例：

本实施例包括：永磁机构14及设置在永磁机构14内部的外磁轭6、上磁轭4、下磁轭9、动铁芯10、铁芯后盖11、拉杆1、分闸弹簧3、触头弹簧2、调整螺母12、锁紧螺母13、内磁轭7、线圈5、永磁体8；永磁机构14的外侧设有外磁轭6，上磁轭4和下磁轭9分别固定安装在外磁轭6的上下两端，三者形成一个不封闭的腔体，上磁轭4内设有圆环形钢管，内壁设有阶梯圆，动铁芯10位于外磁轭6、上磁轭4与下磁轭9形成的腔体内，铁芯后盖11设置在动铁芯10下端，分闸弹簧3置于动铁芯10、铁芯后盖11与上磁轭4形成的腔内，并且两端分别作用于铁芯后盖11和上磁轭4，拉杆1径向穿过动铁芯10、分闸弹簧3和触头弹簧2，其两端分别通过上磁轭4孔和铁芯后盖11孔延伸出的上磁轭4和铁芯后盖11，且拉杆1两端设有外螺纹，上端设有阶梯圆，触头弹簧2置于拉杆1上端的阶梯圆下端和铁芯后盖11中间，且套在拉杆1上，一端作用于拉杆1上部的阶梯圆上，另一端同分闸弹簧3共同作用在铁芯后盖11上，动铁芯10中心设有空心圆柱，下端面多处设有螺纹孔，铁芯后盖11和动铁芯10成螺纹配合，并相应位置设有阶梯孔同动铁芯10的螺纹孔相对应，铁芯后盖11下端面中心阶梯圆内陷，调整螺母12和锁紧螺母13从上到下依次同拉杆1下端成螺纹配合，永磁体8同外磁轭6同心，粘接于外磁轭6内壁，内磁轭7设置在动铁芯10与永磁体8之间，线圈5置于永磁体8、外磁轭6同上磁轭4所形成的腔体内。本发明铁芯后盖设有四个紧固螺丝，以铁芯后盖中心每隔90度角设置一个紧固螺丝，通过旋转铁芯后盖的角度进一步调节触头弹簧和分闸弹簧的弹力，进而调节分闸时间。

内磁轭7同动铁芯10同心，且成间隙配合，外圆同永磁体8粘接配合。

线圈5同外磁轭6同心，且成间隙配合。

永磁体8装配时，从上磁轭4开口处沿外磁轭6内壁下滑，止于外磁轭6内壁的阶梯圆端面。

下磁轭9为不导磁材料，中心设有空心圈。

铁芯后盖11下端设有内陷的阶梯圆，铁芯后盖11和动铁芯10通过螺纹配合后，通过紧固螺丝固定锁紧成一体。

本发明的可调整合分闸时间的永磁机构14的调整方法，包括以下步骤：

第一步；将永磁机构14进行初级装配；

第二步，对断路器性能进行测试，获得合闸时间和分闸时间；

第三步，将铁芯后盖11、锁紧螺母13和调整螺母12放松；

第四步，调整铁芯后盖11以及调整螺母12，以获得触头弹簧和分闸弹簧的松紧度，进而获得一个分闸时间；

第五步，再次对断路器进行性能测试，获取合闸时间和分闸时间；

第六步，重复第五步，最终确保分闸时间8-10ms之间，并满足断路器同期性要求；

第七步，将锁紧螺母13紧固，并将动铁芯10和铁芯后盖11之间通过螺钉锁紧。

本发明的工作原理为：当分闸弹簧3或者触头弹簧2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3或者触头弹簧2压缩量减小时，分闸保持力减小，合闸保持力增大，在线圈5提供的合闸能量足够的情况下，继而使得合闸时间减小。

本发明的可调整合分闸时间的永磁机构14，设有调整装置，可通过两处调整装置改变分闸弹簧3和触头弹簧2的压缩量，从而改变合分闸保持力，达到合理调整断路器跳闸时间的目的。采用一极一机构结构方式的断路器，在完成初级装配之后，进入性能跳闸阶段。通过对每项永磁机构14进行调节，确保各项永磁机构14合闸时间满足同期，分闸时间同样满足同期，并可做到8-10ms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。

利用本发明的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种可调整合分闸时间的永磁机构，其特征在于：包括永磁机构及设置在永磁机构内部的外磁轭、上磁轭、下磁轭、动铁芯、铁芯后盖、拉杆、分闸弹簧、触头弹簧、调整螺母、锁紧螺母、内磁轭、线圈、永磁体；所述永磁机构的外侧设有外磁轭，所述上磁轭和下磁轭分别固定安装在所述外磁轭的上下两端，三者形成一个不封闭的腔体，所述上磁轭内设有圆环形钢管，内壁设有阶梯圆，所述动铁芯位于外磁轭、上磁轭与下磁轭形成的腔体内，所述铁芯后盖设置在动铁芯下端，所述分闸弹簧置于所述动铁芯、铁芯后盖与上磁轭形成的腔内，并且两端分别作用于铁芯后盖和上磁轭，所述拉杆径向穿过动铁芯、分闸弹簧和触头弹簧，其两端分别通过上磁轭孔和铁芯后盖孔延伸出所述的上磁轭和铁芯后盖，且拉杆两端设有外螺纹，上端设有阶梯圆，所述触头弹簧置于所述拉杆上端的阶梯圆下端和铁芯后盖中间，且套在拉杆上，一端作用于拉杆上部的阶梯圆上，另一端同分闸弹簧共同作用在铁芯后盖上，所述动铁芯中心设有空心圆柱，下端面多处设有螺纹孔，所述铁芯后盖和动铁芯成螺纹配合，并相应位置设有阶梯孔同动铁芯的螺纹孔相对应，铁芯后盖下端面中心阶梯圆内陷，所述调整螺母和锁紧螺母从上到下依次同拉杆下端成螺纹配合，所述永磁体同外磁轭同心，粘接于外磁轭内壁，所述内磁轭设置在动铁芯与永磁体之间，所述线圈置于所述永磁体、外磁轭同上磁轭所形成的腔体内；所述铁芯后盖设有四个紧固螺丝，以铁芯后盖中心每隔90度角设置一个紧固螺丝，通过旋转铁芯后盖的角度进一步调节触头弹簧和分闸弹簧的弹力，进而调节分闸时间。