CN105161325A - 动斥力盘及使用该动斥力盘的斥力机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及配电网高压开关设备技术领域，特别涉及一种动斥力盘及使用该动斥力盘的斥力机构。动斥力盘在使用时与传动杆固连，动斥力盘包括盘状的骨架和固定在骨架轴向两侧的第一动斥力线圈和第二动斥力线圈。本发明的动斥力盘采用单盘双面的双线圈结构，在使用时，通电后的动斥力线圈和与之对应的静斥力线圈之间产生电磁斥力，驱动传动杆高速运动，使用这种动斥力盘，能够提高操动机构的运动可靠性，实现线路的快速关合与开断，减小电磁暂态效应对系统的冲击，提高供电质量。

Description

动斥力盘及使用该动斥力盘的斥力机构
技术领域
本发明涉及配电网高压开关设备技术领域，特别涉及一种动斥力盘及使用该动斥力盘的斥力机构。
背景技术
为了进一步提高高压开关工作的可靠性和动作的快速性，满足高质量、高安全电能的需求，国内外相继对依靠电磁斥力实现高压开关的斥力机构进行了研究，斥力机构突破传统意义上的机构动作原理，励磁时间短，能够在极短的时间内带动开关切断故障电流。
目前，SF6高压开关设备的斥力机构的结构如图1所示，斥力机构包括动斥力盘30，动斥力盘30上设有轴线沿上下方向延伸的中心孔，传动杆10通过中心孔固定在动斥力盘30上，传动杆10上位于动斥力盘30的上下两侧分别设有第一静斥力线圈20和第二静斥力线圈40，动斥力盘30采用整体铜盘或铝盘的金属结构，使用时，传动杆10与高压开关的动触头相连，对第一、第二静斥力线圈中的一个线圈中通电，由于脉冲磁场的作用，动斥力盘30内部形成感应涡流，感应涡流产生的磁场与通电的静斥力线圈产生的磁场方向相反，从而在静斥力线圈与动斥力盘间产生电磁斥力，推动动斥力盘带动传动杆运动，实现高压开关的合闸或分闸。这种斥力机构存在以下问题：由于动斥力盘涡流的趋肤深度，感应涡流在动斥力盘轴向呈指数规律分布，涡流主要集中分布在靠近静斥力线圈的区域，因此动斥力盘和静斥力线圈间产生斥力的出力效率不高，影响斥力机构的运动可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够改善出力特性的动斥力盘及使用该动斥力盘的斥力机构。
为实现上述目的，本发明动斥力盘的技术方案是：动斥力盘在使用时与传动杆固连，动斥力盘包括盘状的骨架和固定在骨架轴向两侧的第一动斥力线圈和第二动斥力线圈。
所述骨架包括分别用于安装第一动斥力线圈和第二动斥力线圈的两个槽口相背的安装环槽，安装环槽包括靠近骨架中心的内槽壁和靠近骨架外周的外槽壁。
所述第一动斥力线圈和第二动斥力线圈通过浇注的方式固定在骨架的安装环槽中。
所述内槽壁上设有与安装环槽相通的浇注口。
所述安装环槽的内槽壁和外槽壁上均设有向槽内翻折的翻边。
所述骨架包括位于两个安装环槽间的筋板，筋板上开设有绕骨架中心周向分布的贯通的长孔；所述筋板上靠近安装环槽的外槽壁处设有贯通的流动孔。
所述外槽壁上设有用于引出动斥力线圈出头的出头缺口，所述第一动斥力线圈和第二动斥力线圈对应的安装环槽的出头缺口分别位于骨架径向的两侧。
所述骨架上开设有用于穿装传动杆的轴向沿上下方向延伸的中心孔。
所述中心孔为阶梯孔，阶梯孔包括用于与传动杆螺纹连接的内螺纹孔。
本发明斥力机构的技术方案是：一种斥力机构，包括动斥力盘，动斥力盘与传动杆固定连接，传动杆上设有位于动斥力盘的轴向两侧的第一静斥力线圈和第二静斥力线圈，动斥力盘在使用时与传动杆固连，动斥力盘包括盘状的骨架和固定在骨架轴向两侧的第一动斥力线圈和第二动斥力线圈。
所述骨架包括分别用于安装第一动斥力线圈和第二动斥力线圈的两个槽口相背的安装环槽，安装环槽包括靠近骨架中心的内槽壁和靠近骨架外周的外槽壁。
所述第一动斥力线圈和第二动斥力线圈通过浇注的方式固定在骨架的安装环槽中。
所述内槽壁上设有与安装环槽相通的浇注口。
所述安装环槽的内槽壁和外槽壁上均设有向槽内翻折的翻边。
所述骨架包括位于两个安装环槽间的筋板，筋板上开设有绕骨架中心周向分布的贯通的长孔；所述筋板上靠近安装环槽的外槽壁处设有贯通的流动孔。
所述外槽壁上设有用于引出动斥力线圈出头的出头缺口，所述第一动斥力线圈和第二动斥力线圈对应的安装环槽的出头缺口分别位于骨架径向的两侧。
所述骨架上开设有用于穿装传动杆的轴向沿上下方向延伸的中心孔。
所述中心孔为阶梯孔，阶梯孔包括用于与传动杆螺纹连接的内螺纹孔。
本发明的有益效果是：本发明的动斥力盘采用单盘双面的双线圈结构，在使用时，通电后的动斥力线圈和与之对应的静斥力线圈之间产生电磁斥力，驱动传动杆高速运动，使用这种动斥力盘，能够提高操动机构的运动可靠性，实现线路的快速关合与开断，减小电磁暂态效应对系统的冲击，提高供电质量。
进一步地，通过浇注，使动斥力线圈与骨架形成一体结构，实现了动斥力盘在运动过程中对动斥力线圈的可靠固定，避免了动斥力线圈与骨架间的磨损而影响绝缘，同时，动斥力线圈与绝缘的浇注材料充分结合后，提高了线圈匝间和对地的绝缘强度，提高了动斥力线圈电气性能的可靠性。
进一步地，安装环槽的内槽壁和外槽壁上均设有向槽内翻折的翻边，能够增加浇注料与骨架的结合强度，提高动斥力盘的整体机械强度。
进一步地，所述外槽壁上设有用于引出动斥力线圈出头的出头缺口，第一动斥力线圈和第二动斥力线圈对应的出头缺口位于骨架的径向两侧，两线圈的出头不会发生干涉，也便于分别对两线圈进行通电控制。
进一步地，两个安装环槽中间的筋板上开设有绕骨架中心周向分布的贯通长孔，有利于能够增加骨架、动斥力线圈与浇注料的结合；筋板上靠近安装环槽的外槽壁处设有贯通的流动孔，便于浇注时浇注料充分流动，使得动斥力线圈与骨架牢靠固定，从而增加动斥力盘的整体机械强度，同时减轻了运动质量。
附图说明
图1为现有的斥力机构的结构示意图；
图2为本发明动斥力盘具体实施例的结构示意图；
图3为图2的俯视图；
图4为图2中动斥力盘骨架的结构示意图；
图5为图4的俯视图。
具体实施方式
本发明的动斥力盘的具体实施例，如图2至5所示，动斥力盘上设有用于安装传动杆的轴线沿上下方向延伸的中心孔19，动斥力盘包括盘状的骨架1以及固定在骨架1上下两侧的第一动斥力线圈2和第二动斥力线圈3。骨架1为采用45#钢锻造而成的圆盘状结构，第一动斥力线圈2和第二动斥力线圈3结构相同，两线圈的轴线与中心孔19的轴线重合。骨架1上中心孔19的外周围设有用于安装第一动斥力线圈2和第二动斥力线圈3的两个安装环槽18，两个安装环槽18沿中心孔19的轴向间隔分布且槽口相背，安装环槽18包括靠近中心孔19的内槽壁、远离中心孔19的外槽壁以及连接内槽壁和外槽壁的槽底板。骨架1包括用于支撑和附着动斥力线圈的筋板16，筋板16为两个安装环槽18的共用的槽底板，筋板16上设有绕中心孔19周向均布的贯通的长孔11，筋板16的径向外侧即靠近外槽壁处圆周均布有贯通的流动孔12。骨架1上设有用于引出动斥力线圈的出头的出头缺口13，出头缺口13位于安装环槽18的外槽壁上，第一动斥力线圈2和第二动斥力线圈3对应的安装环槽的出头缺口13分别位于骨架直径的两端处，第一动斥力线圈2的出头包括下侧的第一进线出头21和上侧的第一出线出头22，第一进线出头21与第一出线出头22之间设有绝缘支撑，第二动斥力线圈3的出头包括上侧的第二进线出头31和下侧的第二出线出头32，第二进线出头31和第二出线出头32之间设有绝缘支撑。安装环槽18的内槽壁和外槽壁上均设有向槽内翻折的翻边15。安装环槽18的内槽壁上还设有与安装环槽18相通的浇注口17。中心孔19为阶梯孔，阶梯孔中的大径孔为用于与传动杆螺纹连接的内螺纹孔14。第一动斥力线圈2和第二动斥力线圈3均采用铜扁线密绕成盘，分别放入筋板16两侧的安装环槽18中进行预固定后，使用专用浇注工装将第一动斥力线圈2和第二动斥力线圈3与骨架1浇注成一体。对线圈浇注时，先在筋板16两侧均匀点几处粘胶将线圈定位，然后将定位好的线圈及骨架1放入专用浇注工装内从浇注口17处进行环氧树脂浇注，浇注完成后经过适当时间的固化后完成线圈浇注式斥力盘的加工。使用时，通过控制动第一、第二斥力线圈中的电流方向，与各自配对的静斥力线圈产生斥力，从而实现动斥力盘沿轴向做往复运动。动斥力盘中心孔中可固定连接传动杆从而带动与其相连的SF6高压开关的动触头做分、合操作。
在本实施例中，动斥力盘骨架两侧的动斥力线圈与骨架通过专用的浇注工装采用环氧树脂浇注使线圈与骨架成为一体，适合于需要快速合、分操作的六氟化硫开关用操动机构的电动斥力线圈结构，实现机构对开关本体的相对于弹簧操动机构、永磁机构等常规机构的快速驱动，实现线路的快速转换，减小电磁暂态效应对系统的冲击，提高供电质量。因此，使用动斥力盘的斥力机构能够匹配六氟化硫高压开关设备的快速动作、转换线路、切除故障的需求，快速分合特性匹配开关本体实现线路的快速关合与开断，有利于降低分合时断口暂态电磁效应对开关主体的烧蚀和对电网系统的冲击。在骨架上开设贯通长孔，能够减小动斥力线圈中电流产生的磁场在骨架中引起的涡流损耗，有利于浇注时环氧树脂与骨架、线圈结合，从而增加斥力盘的整体机械强度，同时还减轻了重量，提高了斥力的出力特性。在骨架的筋板上设置流动孔，便于浇注时浇注料环氧树脂充分流动，将线圈与骨架牢靠固定。在安装环槽的槽壁上设置翻边，能够增加浇注料与骨架的结合强度，提高动斥力盘的整体机械强度。使动斥力线圈的外表面被浇注的环氧材料包裹，从而保护线圈的绝缘和可靠定位。
在其他实施例中，动斥力线圈也可以采用胶粘或采用压紧结构等其他的固定方式固定在骨架上。
在其他实施例中，动斥力盘的骨架也可以和传动杆一体固连。
本发明的斥力机构的具体实施例，斥力机构包括动斥力盘，动斥力盘上设有轴线沿上下方向延伸的中心孔，传动杆通过中心孔固定在动斥力盘上，传动杆上位于动斥力盘的上下两侧分别设有第一静斥力线圈和第二静斥力线圈，该动斥力盘的结构与上述实施例中的动斥力盘的结构相同，在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种动斥力盘，动斥力盘在使用时与传动杆固连，其特征在于：动斥力盘包括盘状的骨架和固定在骨架轴向两侧的第一动斥力线圈和第二动斥力线圈。
2.根据权利要求1所述的动斥力盘，其特征在于：所述骨架包括分别用于安装第一动斥力线圈和第二动斥力线圈的两个槽口相背的安装环槽，安装环槽包括靠近骨架中心的内槽壁和靠近骨架外周的外槽壁。
3.根据权利要求2所述的动斥力盘，其特征在于：所述第一动斥力线圈和第二动斥力线圈通过浇注的方式固定在骨架的安装环槽中。
4.根据权利要求3所述的动斥力盘，其特征在于：所述内槽壁上设有与安装环槽相通的浇注口。
5.根据权利要求2所述的动斥力盘，其特征在于：所述安装环槽的内槽壁和外槽壁上均设有向槽内翻折的翻边。
6.根据权利要求2所述的动斥力盘，其特征在于：所述骨架包括位于两个安装环槽间的筋板，筋板上开设有绕骨架中心周向分布的贯通的长孔；所述筋板上靠近安装环槽的外槽壁处设有贯通的流动孔。
7.根据权利要求2所述的动斥力盘，其特征在于：所述外槽壁上设有用于引出动斥力线圈出头的出头缺口，所述第一动斥力线圈和第二动斥力线圈对应的安装环槽的出头缺口分别位于骨架径向的两侧。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的动斥力盘，其特征在于：所述骨架上开设有用于穿装传动杆的轴向沿上下方向延伸的中心孔。
9.根据权利要求8所述的动斥力盘，其特征在于：所述中心孔为阶梯孔，阶梯孔包括用于与传动杆螺纹连接的内螺纹孔。
10.一种斥力机构，包括动斥力盘，动斥力盘与传动杆固定连接，传动杆上设有位于动斥力盘的轴向两侧的第一静斥力线圈和第二静斥力线圈，其特征在于：所述动斥力盘为权利要求1至9任意一项所述的动斥力盘。
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