CN105513860A - 一种用于高压电力系统的电子电磁式智能开关 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高压电子电磁式智能开关，包括引弧触头组件，故障电流吸收及电弧过零离子消除组件、灭弧栅片组件、故障电流过零灭弧组件，共同组成灭弧室。新增加了开关跳闸大故障电流活锁扣机构，使得本开关提高了断开大故障电流的能力，应用范围更广泛，对大故障电流切断更可靠、速度更快。

Description

一种用于高压电力系统的电子电磁式智能开关

技术领域

本发明涉及一种电力开关，尤其是涉及一种用于高压电力系统的电子电磁式智能开关。

背景技术

申请人在申请号为20120435098.5的实用新型申请中公开了一种电子电磁式智能开关，这种开关虽然能达到一定的智能控制效果，但还不够完善，存在如下问题：一是原来引弧触头组件，触头使用过多，接线复杂致使效果较差，二是对大故障电流阻断较差。三没有涉及故障电流活锁扣跳闸机构。

发明内容

为了克服上述技术中存在的不足，本发明提供了一种结构更加优化、合理、可靠性更高性能更好的高压电子电磁式智能开关。

本发明的目的是通过下述方案实现的：一种用于高压电力系统的电子电磁式智能开关，包括引弧触头组件17、故障电流吸收及电弧过零离子消除组件43。和绝缘耐弧栅片组件64引弧触头组件17的上部设置有绝缘耐弧栅板67，穿在线圈一44内部的铁芯46的外部伸至由绝缘耐弧栅板68组成的绝缘耐弧栅片组件64两侧，绝缘耐弧栅片组件64上部外侧有离子吸收栅片69和电弧过零栅片组件28，数个离子吸收栅片69和过零栅片组件的数个栅片间各连接一组方向方向相反的高反压二极管14，上述装置组成灭弧室I，所述灭弧室I安装在开关静触头2上，静触头2下边设置故障电流跳闸组件，静触头2连接的分流线绕在近似凹字型铁芯上成为线圈二77，通电后导电杆73位于凹字型铁芯82缺口两边有拐臂的内侧，开关机构加设有大故障电流跳闸活锁扣组件。

上述方案中，引弧触头组件，包括灭弧栅片18，触头3用带弯的绝缘螺杆按需要穿在一起组成，从线圈一44后部抽头39下开始设置，通过下部、前部到上部末端为止。触头3只在电弧需要引入的区段线圈线径不同区段、电弧引弧距离过远，中间需要加中转的部位及电弧转弯的部位，其余均装上灭弧栅片18。每个触头3连接若干匝线圈。

在上述方案中，故障电流吸收线圈40两根出线连接散热片41两端及内侧全部铁芯组成故障电流吸收及电弧过零离子消除组件43。

在上述方案中，传动轴90的拐臂91开关合闸后，打在锁舌92的前端，故障电流脱扣机构组成有；锁扣外壳93，内装锁舌92，后端连接调节杆94，锁壳93后部下端装有止垫95，锁壳后端装有调节螺丝96，调节螺杆94外部套有压簧97，锁壳93两外侧装有导向杆98，锁壳93上部前端装有支杆座99，支杆座上装有固定的支杆100，101为固定角铁，上装有弹簧板102后端用调节螺丝103固定，前边装有上连板104下部装有下连板106，上下连板用轴105连接，锁壳93下部后端装有跳闸大电磁铁110。

小电磁铁跳闸活锁扣杠杆102后部转动固定，前部用支杆125支撑，支杆上有转动轴128，中间有小电磁铁122，电磁铁后部连接恢复弹簧121，支杆下部装有拉簧123，支杆底部有前、后止钉124126，杠杆前部装有拉簧127，杠杆最前部连接软索129，软索另一端连接拐臂91前端。

与现有技术相比，本发明电子电磁式智能开关具有以下有益效果：

1.因对引弧触头组件17进行了改进，接线简化，线圈44一后边加长了引弧触头组件17，引弧能力增强，效果更好。

2.新加设了故障电流吸收，及电弧过零离子消除组件43使得大量故障电流转移到故障电流吸收线圈40，然后被散热片41消耗，使得断弧能力大幅度提高，电弧过零更容易灭弧。

3.新加设了大故障电流活锁扣机构，使得系统发生大故障，切除更可靠、速度更快。

附图说明

图1为高压电子电磁式智能开关剖面结构示意图，

图2为图1的A向示图。

图3为图1的A-A示意图，

图4为图1的B-B示意图，

图5为跳闸机构的大电磁铁活锁扣的正视图，

图6为图5的侧视图，

图7为为跳闸机构的小电磁铁活锁扣的正视图

图8为图7的侧视图，

图中：I为灭弧室，II为故障电流跳闸组件，III为跳闸活锁扣组件，2为静触头，3为引弧触头，4为动触头，5为电源线，14二极管，17为引弧触头组件，18为灭弧栅片，19为引弧杆，20、21、为电阻，26为绝缘套，28为过零栅片组件，31为引弧杆，39为线圈一抽头，43为故障电弧电流吸收及电弧过零离子消除组件，44为线圈一，46为铁芯，54为u字形铁芯，55为带弯的u字形铁芯，64为绝缘栅片组件，66为凸出条，67为绝缘耐弧栅板，68为绝缘耐弧栅片，69为离子吸收栅片，70为保险管，71为绝缘耐弧壁，73为活动导电杆，77为线圈二，90为传动轴，91为拐臂，92为锁舌，93为锁扣外壳，94为调节杆，95为止垫，96为调节螺丝，97为压簧，98为导向杆，99为支杆座，100为支杆，101为固定角铁，102为弹簧板，104为上连板，105为连板轴，106为下连板，110为大电磁铁，120为杠杆，121为恢复弹簧，122为小电磁铁，123为拉簧，124、126止钉，125为支杆，127为拉簧，129为软索，130为固定板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明高压电力系统的电子电磁式智能开关作详细描述：

在图1、图3、图4中，本发明的目的是通过下述方案实现的：一种用于高压电力系统的电子电磁式智能开关，包括引弧触头组件17，故障电流吸收线圈、40和散热片41和线圈包围的全部铁芯组成电弧电流吸收和电弧过零离子消除组件43.u字形铁芯和带弯u字形铁芯设在相应的引弧触头组件17下，是为了磁路短磁力较强。当系统发生故障时开关导电杆73便受到推力使活锁扣失去平衡而倾斜，拐臂脱离锁舌而脱扣，动静触头即产生电弧并向上运动，当到达最近的两个引弧触头3时，便进入所连接的线圈一44产生电流，电流同时产生磁通通过故障电流吸收线圈40，线圈40产生反磁通进入，线圈一44电抗减小电弧电路高电压便再次输入电流，同时故障电流吸收线圈40再次产生反磁通，随着电弧前进，大量电弧电流进入故障电流吸收线圈40再流入散热片而消耗掉，引弧触头组件电路这样大量柔和的消耗大量电弧电流是所有开关没有的现象，如此反复进行，引弧触头组件17的上部设置有绝缘耐弧栅板67，栅板前部的离子吸收栅片和最后一个引弧触头3连接电阻20，线圈一44外侧设置有引弧触头3和灭弧栅片18组成的引弧触头组件17，布置在线圈一44的后部、线圈抽头的下边，经过线圈下部；前部到上部后端，穿在线圈一44内部的铁芯46的外部伸至绝缘耐弧栅片组件64两侧，绝缘耐弧栅片组件64上部及上外侧有离子吸收栅片69和电弧过零栅片组件28，上部离子吸收栅片69连接电阻21，上部外侧数个离子吸收栅片69和过零栅片组件的数个栅片间各连接一组方向相反的高反压二极管14，上述装置组成灭弧室I，设置在静触头2上，分流线和下边近似凹字型铁芯上的线圈二77连接，开关合闸后动触头4导电杆73位于铁芯82凹字型口的前端拐臂内侧。下部设置电源线5连接的故障电流跳

在图5、图6、图7和图8中当开关合闸时传动轴90拉开跳闸弹簧并带动拐臂91推动锁舌92向上运动到锁舌上边，锁舌92后边的压簧97将锁舌向前推回原位，拐臂91在失去合闸电流后便搭在锁舌92前边，锁舌前端的板弹簧102的拉力拉住锁壳93，处在稳定平衡位置，板弹簧102的拉力略大于跳闸弹簧的拉力和静触头对动触头的反压力处在稳定平衡状态，不致误动作跳闸。当故障电流达到一定值后加上跳闸弹簧的拉力和静触头的反压力，大于板弹簧102的拉力时，拐臂91压锁舌92向下运动，当拐臂91脱离锁舌92以后，在跳闸弹簧的拉力下，传动轴90带动拐臂91继续运动，直到开关跳闸后状态，在板弹簧102通过上、下连扳104、106把锁壳93拉起直到后边和支座95接触为止。当开关需要跳闸时，大电磁铁110通电铁芯顶杆把锁壳93后端顶起，锁舌92向下运动、拐臂91滑脱便进入跳闸后状态直到完毕。大电磁铁需要电流比较大。

当用小电磁铁跳闸机构合闸时，传动杆90带动拐臂91，带动软索129，再带动杠杆120拉开拉簧127，拐臂91前端落在锁舌92上，弹簧123拉动支杆125，将杠杆120支住，开关便合闸。

当开关故障跳闸时导电杆73便被推开跳闸。和前边所述跳闸相同。

当用小电磁铁跳闸机构跳闸时，小电磁铁122拉动弹簧121及弹簧123使支杆125围绕转轴128转动，杠杆120失去支撑，拉簧127通过软索129拉下锁壳93超过板弹簧102的拉力，而失去平衡，锁壳93围绕支杆100前锁舌92向下运动，拐臂91脱离锁舌92开始进入跳闸状态，直至完成。

以下对本发明用于高压电力系统的电子电磁式智能开关的灭弧原理及过程作进一步详述：

当开关需要运行时可手动或电动操作开关合闸，开关闭合后高压电子电磁式智能开关，动、静触头紧密接触，使电路接通正常运行，灭弧装置处于空闲状态，当有大故障电流时，导电杆73间便产生很大电动力，操作机构活锁扣失去平衡锁壳93倾斜，拐臂91脱离锁舌92，导电杆73立即被推开，动、静触头间便产生电弧，在磁力推动下电弧立即向上运动并进入线圈一44最近的两个引弧触头3之间的线圈，故障电流吸收线圈40便产生反磁通抵消线圈一44的磁通，线圈一电抗下降，电压降低电弧电路便再次输入电流如此反复进行，同时故障吸收线圈40并将电流流入散热片41而消耗，这样大量故障电流被消耗，电弧同时不断运动到达引弧触头组件17末端，及绝缘耐弧栅片组件64内，在磁力作用下电弧不断向上运动，并受到挤压、碰撞、拉长而减少，电弧到达灭弧栅片组件顶部并进入电阻21，再进人电弧过零灭弧栅片组件28而灭弧。活动导电杆73不经保护、机构，直接由故障电流跳闸，所以很可靠，动、静触头分离后电弧立即进入灭弧室灭弧，所以灭弧速度极快，实现了开关的智能化。当运行中需断开时，可电动或手动跳开开关。

Claims (5)

1.一种用于高压电力系统的电子电磁式智能开关，包括引弧触头组件(17)、故障电流吸收及电弧过零离子消除组件(43)。和绝缘耐弧栅片组件(64)引弧触头组件(17)的上部设置有绝缘耐弧栅板(67)，穿在线圈一(44)内部的铁芯(46)的外部伸至由绝缘耐弧栅板(68)组成的绝缘耐弧栅片组件(64)两侧，绝缘耐弧栅片组件(64)上部外侧有离子吸收栅片(69)和电弧过零栅片组件(28)，数个离子吸收栅片(69)和过零栅片组件的数个栅片间各连接一组方向相反的高反压二极管(14)，上述装置组成灭弧室I，所述灭弧室I安装在开关静触头(2)上，静触头(2)下边设置故障电流跳闸组件，静触头(2)的连接分流线绕在凹字型铁芯上成为线圈2(77)，通电后导电杆位于凹字缺口里边的上部两边有凸出的拐臂，开关机构加设大故障电流，跳闸活锁扣组件。

2.根据权利要求1所述一种用于高压电力系统的电子电磁式智能开关，其特征在于，所述引弧触头组件(17)，包括灭弧栅片(18)带弯的绝缘螺杆按需要穿在一起组成，从线圈一44后部抽头(39)下开始设置，通过下部、前部到上部末端为止。触头(3)只在电弧需要引入的区段线圈线径不同，电弧引弧距离过远，中间需要加中转的部位及电弧转弯的部位安装，其余均装上灭弧栅片(18)。

3.根据权利要求1所述一种用于高压电力系统的电子电磁式智能开关在，其特征在于，所述故障电流吸收线圈(40)两根出线连接散热片(41)两端，和所包围的线圈组成故障电流吸收及电弧过零离子消除组件(43)。

4.根据权利要求1所述一种用于高压电力系统的电子电磁式智能开关，其特征在于，所述开关跳闸活锁扣机构，传动轴(90)的拐臂(91)开关合闸后搭在锁舌(92)的前端，故障电流脱扣机构组成有锁扣外壳(93)，内装锁舌(92)，后端连接调节杆(94)，锁壳(93)后部下端装有止垫(95)，锁壳后端装有调节螺丝(96)，调节螺杆外部套有压簧(97)，锁壳(93)两外侧装有导向杆(98)，锁壳(93)上部前端装有支杆座(99)，支杆座上装有固定的支杆(100)，(101)为固定角铁，上装有弹簧板(102)后端用调节螺丝(103)固定，前边装有上连板(104)下连板(106)，上下连板用轴(105)连接。锁壳(93)下部后端装有跳闸大电磁铁(110)。

5.根据权利要求1所述一种用于高压电力系统的电子电磁式智能开关，其特征在于，所述开关跳闸活锁扣机构，小电磁铁跳闸活锁扣杠杆(120)后部转动固定前部用支杆(128)支撑，支杆上有转动轴(128)，中间有小电磁铁(122)，小电磁铁后部连接恢复弹簧(121)，支杆下部装有拉簧(123)，支杆底部装有前、后止钉(124)(126)，杠杆前部装有拉簧(127)，杠杆最前部连接软索(129)，软索另一端连接拐臂(91)前端。全部部件装在固定板(130)。