CN106298360A - 永磁机构真空分闸合闸装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种永磁机构真空分闸合闸装置，包括永磁操动机构，真空断路器和转轴；永磁操动机构内的电磁线圈通电时，动铁芯在磁场吸引力的作用下与静铁芯吸合，同时动铁芯与永磁体相互吸引，顶杆被动铁芯带动往壳体下侧方向伸出，顶杆通过转轴带动真空断路器内拉杆向下运动，真空断路器处于合闸状态；电磁线圈反向通电，动铁芯与静铁芯之间产生磁场斥力，动铁芯在磁场斥力和电开关分闸力的作用下带动顶杆往顶盖方向伸出，顶杆通过转轴带动拉杆向上运动，真空断路器处于分闸状态。它的优点是通过手动操作凸轮机构或对电磁线圈通电断电，可分别对进线导管和母线导管内电线进行导通或断开。

Description

永磁机构真空分闸合闸装置

技术领域

本发明涉及一种中压环网柜，尤其是一种永磁机构真空分闸合闸装置。

背景技术

在中压环网柜，固体绝缘环网柜就已被定义为无污染的绿色产品，产品对人类生存环境带来的极少影响，其中，灭弧方式为真空灭弧，不会排放污染性液体，没有气体释放到大气中，是一种零排放、零污染、高新、洁能、清洁、环保的的绿色电力产品。

目前，公知的中压环网柜大多数采用的是弹簧操动机构。操动机构是中压环网柜中关键核心部件之一，然而弹簧操动机构存在以下缺点：合闸是依赖电动机或人力操作使合闸弹簧拉伸储能后利用锁扣机械装置实现，完全依靠机构传动，零部件总数多，传动机构较为复杂，制造工艺要求较高，滑动磨擦面多，这些零部件的磨损、锈蚀、以及润滑剂的流失、固化等都会导致弹簧操动机构操作失误引起不可预估的后果。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种永磁机构真空分闸合闸装置。

本发明的一种技术方案：

一种永磁机构真空分闸合闸装置，包括：永磁操动机构，真空断路器和转轴；

永磁操动机构，永磁操动机构包括壳体、顶杆、电磁线圈、动铁芯、静铁芯和永磁体，顶杆贯穿壳体，动铁芯、静铁芯和电磁线圈均设在壳体内，动铁芯固定套设在顶杆上，电磁线圈固定在壳体内并套设在动铁芯上；

真空断路器，真空断路器包括设有左腔体和右腔体的外壳本体；左腔体内设有隔离刀闸且隔离刀闸的一端与外壳本体底壁镶嵌的第一导体一端连接，右腔体底部设有真空灭弧室，真空灭弧室的底部与第一导体另一端连接，真空灭弧室的顶部设有拉杆，且拉杆的上端伸出外壳本体，拉杆套有压缩弹簧；外壳本体的侧壁设有进线导管和母线导管，进线导管与左腔体连通且通过隔离刀闸与第一导体连接，母线导管与右腔体连通且通过设有的第二导体与拉杆连接；

转轴，转轴的一端与顶杆的下端通过设有的第一拐臂组件连接，转轴的一端与拉杆的上端通过设有的第二拐臂组件连接；

电磁线圈通电时，动铁芯在磁场吸引力的作用下与静铁芯吸合，同时动铁芯与永磁体相互吸引，顶杆被动铁芯带动往壳体下侧方向伸出，顶杆通过转轴带动拉杆向下运动，拉杆与第二导体接触，真空断路器处于合闸状态；电磁线圈反向通电，动铁芯与静铁芯之间产生磁场斥力，动铁芯在磁场斥力和电开关分闸力的作用下带动顶杆往顶盖方向伸出，顶杆通过转轴带动拉杆向上运动，拉杆与第二导体分开，真空断路器处于分闸状态。

由此方案可知，电磁线圈通电时，顶杆通过第一拐臂组件驱动转轴旋转，转轴通过第二拐臂组件驱动拉杆于右腔体内上下运动，拉杆的上下运动使得真空断路器处于分闸和合闸状态。

一种优选方案是永磁机构真空分闸合闸装置还包括用于支撑真空断路器和永磁操动机构的柜体。

由此方案可知，柜体对真空断路器和永磁操动机构起到支撑和保护作用。

一种优选方案是永磁操动机构的一侧设有与柜体固定连接的连接块，另一侧设有L形的分合指示板，分合指示板的水平板套于顶杆的上端，永磁操动机构的顶部设有凸轮机构，凸轮机构驱动顶杆和分合指示板沿壳体上下运动。

由此方案可知，在断电或电信号比较弱时，或者在紧急情况下，扳动凸轮机构，凸轮机构带动顶杆上运动，因此间接地控制真空断路器的分闸和合闸。

一种优选方案是分合指示板的竖直板设有滑槽，壳体设有与滑槽对应的滑销，凸轮机构驱动顶杆和分合指示板沿壳体上下运动时，分合指示板沿滑销上下运动。

由此方案可知，分合指示板对真空断路器的分闸和合闸状态起到指示作用。

一种优选方案是第一拐臂组件包括与顶杆的下端连接的下拐臂，与转轴旋转连接的上拐臂，以及连接下拐臂和上拐臂的第一连接杆。

由此方案可知，顶杆的上下运动，带动下拐臂和上拐臂旋转运动，因此可带动转轴旋转运动。

一种优选方案是第二拐臂组件包括与拉杆的上端连接的右拐臂，与转轴连接的左拐臂，以及连接左拐臂和右拐臂的横钢；转轴转动时，带动左拐臂和右拐臂来回摆动。

由此方案可知，转轴转动时，带动左拐臂和右拐臂来回摆动，右拐臂来回摆动带动拉杆的上下运动，因此可控制真空断路器的分闸和合闸。

一种优选方案是永磁机构真空分闸合闸装置还包括一端与隔离刀闸连接的绝缘拉杆，绝缘拉杆的另一端与外壳本体上表面设有的手动开关连接；扳动手动开关控制隔离刀闸闭和开。

由此方案可知，手动开关可方便控制隔离刀闸闭和开。

一种优选方案是左腔体内设有3个平行的隔离刀闸，右腔体内设有3个平行的拉杆。

一种优选方案是左腔体和右腔体内壁设有增加爬电距离的皱褶。

由此方案可知，皱褶可增加爬电距离，减少左腔体和右腔体内的电弧。

一种优选方案是外壳本体与进线导管和母线导管之间分别设有绝缘胶套。

由此方案可知，绝缘胶套可起到绝缘和密封作用。

综合上述技术方案可知，本发明具有如下有益效果：外壳本体和真空灭弧室为绝缘介质，达到双重绝缘灭弧效果；取消现有机械式的操作机构，采用永磁操动机构，通过永磁操动机构控制顶杆运动，减少了传动件的数量；通过手动操作凸轮机构或对电磁线圈通电断电，可分别对进线导管和母线导管内电线进行导通或断开。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1是本发明的立体图。

图2是本发明的剖视图。

图3是本发明中永磁操动机构某一个角度的立体图。

图4是本发明中永磁操动机构另一个角度的立体图。

图5是本发明中永磁操动机构的剖视图。

图6是本发明中永磁操动机构爆炸图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图对本发明做进一步描述。

如图1和图2所示，一种永磁机构真空分闸合闸装置1，包括永磁操动机构20，真空断路器30，转轴40和柜体10。

如图2至6所示，永磁操动机构20，永磁操动机构20包括壳体201、顶杆204、电磁线圈212、动铁芯213、静铁芯202和永磁体214，顶杆204贯穿壳体201，动铁芯213、静铁芯202和电磁线圈212均设在壳体201内，动铁芯213固定套设在顶杆204上，电磁线圈212固定在壳体201内并套设在动铁芯213上；

如图5和图6所示，壳体201包括相互固定连接的底盖2012、主体2011和顶盖2010。顶杆20贯穿壳体201，动铁芯213、静铁芯202和电磁线圈212均设在壳体201内。在壳体201内，顶杆204依次贯穿动铁芯213和静铁芯202。静铁芯202和永磁体214均固定在底盖2012内侧。具体地，永磁体214有8块，永磁体214均匀分布于静铁芯202的周围并与静铁芯202外壁贴合。其中，静铁芯202的外径大于动铁芯213的外径，而永磁体214分布在静铁芯202的周围，当动铁芯213与静铁芯202接触时，动铁芯213不会接触到永磁体214，永磁体214不会因此产生磨损。

如图5和图6所示，动铁芯213外圆周均匀设有三条涡流导流开槽203。电磁线圈212固定在壳体201内并套设在动铁芯213上。具体地，电磁线圈212绕制在线圈骨架202上，线圈骨架202固定在壳体201内，线圈骨架202套设在动铁芯213上。动铁芯213固定套设在顶杆204上。顶杆204的中段设有轴肩210和外螺纹215，动铁芯213的中孔内设有环形凸台216。顶杆204与动铁芯213装配时，轴肩210与凸台216一边侧壁相互抵顶，顶杆204中段的外螺纹215连接有螺母217，螺母217与凸台216的另一边侧壁相互抵顶。

电磁线圈212正向通电，动铁芯213在磁场吸引力的作用下与静铁芯202吸合，顶杆20被动铁芯213带动往底盖2012方向伸出，同时动铁芯213与永磁体214相互吸引，加强了保持力。

电磁线圈212反向通电，动铁芯213与静铁芯202之间产生磁场斥力，动铁芯213在磁场斥力和电开关分闸力的作用下带动顶杆204往顶盖2010方向伸出。

如图2所示，真空断路器30，真空断路器30包括设有左腔体313和右腔体314的外壳本体301，外壳本体301由环氧树脂绝缘材料制成，外壳本体301的底壁埋有铜材料制成的第一导体304。左腔体313内设有隔离刀闸302且隔离刀闸302的一端与外壳本体301底壁镶嵌的第一导体304一端连接，右腔体314底部设有真空灭弧室305，真空灭弧室305的底部与第一导体304另一端连接，真空灭弧室305的顶部设有拉杆309，且拉杆309的上端伸出外壳本体301，拉杆309套有压缩弹簧312，压缩弹簧312使得第二导体306与拉杆309保持接触；外壳本体301的侧壁设有进线导管303和母线导管307，进线导管303与左腔体313连通且通过隔离刀闸302与第一导体304连接，母线导管307与右腔体314连通且通过设有的第二导体306与拉杆309连接，出线动端315通过第二导体306与母线导管307连接。

如图2和图3所示，转轴40，转轴40的一端与顶杆204的下端通过设有的第一拐臂组件210连接，转轴40的另一端与拉杆204的上端通过设有的第二拐臂组件50连接。

电磁线圈212通电时，动铁芯213在磁场吸引力的作用下与静铁芯202吸合，同时动铁芯213与永磁体214相互吸引，顶杆204被动铁芯213带动往壳体201下侧方向伸出，顶杆204依次通过第一拐臂组件210，转轴40和第二拐臂组件50带动拉杆309向下运动，拉杆309与第二导体306接触，真空断路器30处于合闸状态；电磁线圈212断电时，动铁芯213与静铁芯202之间产生磁场斥力，顶杆204被动铁芯213带动往壳体201上侧方向收回，顶杆204依次通过第一拐臂组件210，转轴40和第二拐臂组件50带动拉杆309向上运动，拉杆309与第二导体306分开，真空断路器30处于分闸状态。

具体地，如图2所示，永磁机构真空分闸合闸装置1还包括用于支撑真空断路器30和永磁操动机构20的柜体10。永磁操动机构20的一侧设有与柜体10固定连接的连接块208，另一侧设有L形的分合指示板205，分合指示板205的水平板2052套于顶杆204的上端，永磁操动机20构的顶部设有凸轮机构206，凸轮机构206驱动顶杆204和分合指示板205沿壳体201上下运动。顶杆204的上端固定有圆盘207，凸轮机构206夹于圆盘207与顶盖2010之间。其中，凸轮机构206包括均布于顶杆204两侧的凸轮2061和连接两凸轮2061的旋转轴2060，旋转轴2060与连接块208旋转连接，凸轮2061与顶盖2010接触，旋转把手209时，凸轮2061顶着顶杆204沿沿壳体201上下运动，因此在紧急情况下，可通过旋转凸轮机构206实现开关紧急分闸。

如图3所示，分合指示板205的竖直板2051设有滑槽2051a，壳体201设有与滑槽2051a对应的滑销，凸轮机构206驱动顶杆204和分合指示板205沿壳体201上下运动时，分合指示板205沿滑销上下运动。

如图4所示，第一拐臂组件210包括与顶杆204的下端连接的下拐臂2101，与转轴40旋转连接的上拐臂2113，以及连接下拐臂2101和上拐臂2113的第一连接杆2112。顶杆204上下运动是，可驱动下拐臂2101和上拐臂2113旋转，因此可带动转轴10旋转。

如图2所示，第二拐臂组件50包括与拉杆309的上端连接的右拐臂501，与转轴40连接的左拐臂502，以及连接右拐臂501和左拐臂502的横钢503；转轴40转动时，带动右拐臂501和左拐臂502来回摆动。40转动带动右拐臂501和左拐臂502来回摆动时，拉杆309沿右腔体314上下运动，拉杆309与第二导体306断开或接触，因此可控制永磁机构真空分闸合闸装置1的开闸或闭闸。

永磁机构真空分闸合闸装置1还包括一端与隔离刀闸302连接的绝缘拉杆311，绝缘拉杆311的另一端与外壳本体301上表面设有的手动开关315连接；扳动手动开关315控制隔离刀闸302闭和开。左腔体313内设有3个平行的隔离刀闸302，右腔体314内设有3个平行的拉杆309。左腔体313和右腔体314内壁设有增加爬电距离的皱褶310，拉杆309的表面设有皱褶310。皱褶310可增加爬电距离，减少左腔体313和右腔体314内的电弧。外壳本体301与进线导管303和母线导管307之间分别设有绝缘胶套308。绝缘胶套308可起到绝缘和密封作用。

以上是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种永磁机构真空分闸合闸装置，其特征在于，包括：

永磁操动机构，所述永磁操动机构包括壳体、顶杆、电磁线圈、动铁芯、静铁芯和永磁体，顶杆贯穿壳体，动铁芯、静铁芯和电磁线圈均设在壳体内，动铁芯固定套设在顶杆上，电磁线圈固定在壳体内并套设在动铁芯上；

真空断路器，所述真空断路器包括设有左腔体和右腔体的外壳本体；所述左腔体内设有隔离刀闸且隔离刀闸的一端与外壳本体底壁镶嵌的第一导体一端连接，所述右腔体底部设有真空灭弧室，所述真空灭弧室的底部与第一导体另一端连接，真空灭弧室的顶部设有拉杆，且所述拉杆的上端伸出外壳本体，所述拉杆套有压缩弹簧，且压缩弹簧位于右腔体内；外壳本体的侧壁设有进线导管和母线导管，所述进线导管与左腔体连通且通过隔离刀闸与第一导体连接，所述母线导管与右腔体连通且通过设有的第二导体与拉杆连接；

转轴，所述转轴的一端与顶杆的下端通过设有的第一拐臂组件连接，所述转轴的一端与拉杆的上端通过设有的第二拐臂组件连接；

电磁线圈通电时，动铁芯在磁场吸引力的作用下与静铁芯吸合，同时动铁芯与永磁体相互吸引，顶杆被动铁芯带动往壳体下侧方向伸出，顶杆通过转轴带动拉杆向下运动，拉杆与第二导体接触，真空断路器处于合闸状态；电磁线圈反向通电，动铁芯与静铁芯之间产生磁场斥力，动铁芯在磁场斥力和电开关分闸力的作用下带动顶杆往顶盖方向伸出，顶杆通过转轴带动拉杆向上运动，拉杆与第二导体分开，真空断路器处于分闸状态。

2.如权利要求1所述的永磁机构真空分闸合闸装置，其特征在于，所述永磁机构真空分闸合闸装置还包括用于支撑所述真空断路器和永磁操动机构的柜体。

3.如权利要求2所述的永磁机构真空分闸合闸装置，其特征在于，所述永磁操动机构的一侧设有与柜体固定连接的连接块，另一侧设有L形的分合指示板，所述分合指示板的水平板套于顶杆的上端，所述永磁操动机构的顶部设有凸轮机构，凸轮机构驱动所述顶杆和分合指示板沿壳体上下运动。

4.如权利要求3所述的永磁机构真空分闸合闸装置，其特征在于，所述分合指示板的竖直板设有滑槽，所述壳体设有与滑槽对应的滑销，凸轮机构驱动所述顶杆和分合指示板沿壳体上下运动时，分合指示板沿滑销上下运动。

5.如权利要求1所述的永磁机构真空分闸合闸装置，其特征在于，所述第一拐臂组件包括与顶杆的下端连接的下拐臂，与转轴旋转连接的上拐臂，以及连接下拐臂和上拐臂的第一连接杆。

6.如权利要求1所述的永磁机构真空分闸合闸装置，其特征在于，所述第二拐臂组件包括与拉杆的上端连接的右拐臂，与转轴连接的左拐臂，以及连接左拐臂和右拐臂的横钢；转轴转动时，带动左拐臂和右拐臂来回摆动。

7.如权利要求1所述的永磁机构真空分闸合闸装置，其特征在于，所述永磁机构真空分闸合闸装置还包括一端与隔离刀闸连接的绝缘拉杆，所述绝缘拉杆的另一端与外壳本体上表面设有的手动开关连接；扳动手动开关控制隔离刀闸闭和开。

8.如权利要求1所述的永磁机构真空分闸合闸装置，其特征在于，所述左腔体内设有3个平行的隔离刀闸，所述右腔体内设有3个平行的拉杆。

9.如权利要求1所述的永磁机构真空分闸合闸装置，其特征在于，所述左腔体和右腔体内壁设有增加爬电距离的皱褶。

10.如权利要求1所述的永磁机构真空分闸合闸装置，其特征在于，所述外壳本体与进线导管和母线导管之间分别设有绝缘胶套。