CN107068479A - 一种提升负荷开关额定短路电流关合能力的电气结构 - Google Patents

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黄伟军
董千里
李斐刚
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Zhuhai XJ Electric Co Ltd
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Zhuhai XJ Electric Co Ltd
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/666—Operating arrangements
    • H01H33/6661—Combination with other type of switch, e.g. for load break switches

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  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)

Abstract

本发明公开了一种提升负荷开关额定短路电流关合能力的电气结构，包括负荷开关电磁机构控制电路，该电路中电源正极与负极之间串联有合闸线圈，合闸线圈中设置有动铁芯，与动铁芯间隔设置有运动支架，运动支架依次连接有合闸转轴、连杆和真空灭弧室触头动端，合闸转轴与动触头之间的连杆上套设有弹簧，在电源正极和负极之间连接有电容器，电容器用于储能，该储能用于间接增大合闸线圈在合闸瞬间的磁场，磁化的动铁芯与运动支架磁力连接，驱使运动支架、合闸转轴和真空灭弧室动触头联动。本发明通过在负荷开关的电磁机构二次电路中，增加相应的电气元器件，辅助合闸线圈在得电、动静铁芯吸合的瞬间，产生动力驱动动触头运动合闸。

Description

一种提升负荷开关额定短路电流关合能力的电气结构
技术领域
本发明属于户外投影应用技术领域，具体涉及一种智能投影幕墙，适用于建筑大楼上如商务楼上使用进行视频等的播放，代替传统的露天展示平台如LED屏。
背景技术
随着社会的发展和技术水平的提高，人们对供电可靠性及停电时间提出了更高的要求,为持续提高配网供电可靠性，强化配网安全管理，性能可靠、运行安全、价格实惠的具备主干线接地故障隔离、线路自动恢复供电的电压-时间型高压交流真空负荷开关，是馈线自动化不可缺少的设备；
电压-时间型真空负荷开关是一种根据开关关合前后线路不同时间段电压的状态识别以及隔离故障的负荷开关成套设备。在实际运行中需要相对频繁的关合短路电流。因此，额定短路电流关合能力在线路运行中至关重要，负荷开关关合能力的高低直接影响线路供电的可靠性。
现有的电压-时间型负荷开关，是按“GB/T 11022 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求”设计的，为E2级负荷开关，只能关合3次额定短路电流，即使按最高的E3级标准设计，也仅具备5次关合额定短路电流的能力。
发明内容
基于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种提升负荷开关额定短路电流关合能力的电气结构，使电压-时间型真空负荷开关实现多次额定短路电流关合，解决现有技术中关合次数少的缺点，提高主干线分段线路的供电可靠性。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种提升负荷开关额定短路电流关合能力的电气结构，包括负荷开关电磁机构控制电路，该电路中电源正极与负极之间串联有合闸线圈，合闸线圈中设置有动铁芯，与所述动铁芯间隔设置有运动支架，支架依次连接有合闸转轴、连杆和真空灭弧室动触头，所述合闸转轴与所述真空灭弧室动触头之间的连杆上套设有弹簧，在所述电源正极和负极之间还连接有电容器，所述电容器与所述合闸线圈并联，所述电容器用于储能，该储能用于间接增大合闸线圈在合闸瞬间的磁场，变化的磁场使所述动铁芯磁化，磁化的动铁芯与所述运动支架磁力连接，驱使所述运动支架、所述合闸转轴和所述真空灭弧室动触头联动。
优选的，所述电容器为铝电解电容。
优选的，所述电容器由两个串联的铝电解电容组成。
优选的，在电源正极与所述电容器之间串联有第一电阻，并联有第二电阻。
更优选的，所述第一电阻为带散热器高功率线绕限流电阻器。
更优选的，所述第二电阻为被釉线绕分压电阻器。
优选的，所述弹簧为右旋式，由60硅2锰钢制成，螺线直径为5.5mm。
本发明的有益效果为：使电压-时间型真空负荷开关的关合额定短路电流的次数达到常规E2级负荷开关的7倍、达到最高E3级负荷开关的4倍，极大提升了负荷开关的关合性能，保障主干线分段线路能准确隔离故障、自动恢复线路供电，大大提高了线路供电的可靠性。
附图说明
图1为本发明具体实施例的真空负荷开关内部结构示意图；
图2为本发明具体实施例的电压型电磁机构的二次电气原理框图；
图3是本发明具体实施例的元器件安装及走线路径原理框图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，一种提升负荷开关额定短路电流关合能力的电气结构，包括负荷开关电磁机构控制电路，该电路中电源正极与负极之间串联有合闸线圈HC，合闸线圈HC与分闸线圈CC并联，合闸线圈HC中设置有动铁芯，与动铁芯间隔设置有运动支架，支架依次连接有合闸转轴1、连杆和真空灭弧室动触头2，合闸转轴1与真空灭弧室动触头2之间的连杆上套设有弹簧3，
在电源正极和负极之间还连接有电容器C3，电容器C3与合闸线圈HC并联，电容器C3用于储能，该储能用于间接增大合闸线圈HC在合闸瞬间的磁场，变化的磁场使动铁芯磁化，磁化的动铁芯与运动支架磁力连接，驱使运动支架、合闸转轴1和真空灭弧室动触头2联动。
本实施例弹簧3为超程弹簧，超程弹簧能在负荷开关合闸后，给三相动触头各提供较大触头压力，现有负荷开关合闸后，不同厂家设置的触头压力值不一，一般介于400N～800N之间；本实施例的超程弹簧为右旋式，由60硅2锰钢制成，螺线直径为5.5mm，能大幅减少关合短路电流过程中，负荷开关真空灭弧室动、静触头间的燃弧，减少动、静触头表面的烧损，从而保证真空负荷开关的关合次数。
本实施例的电容器为铝电解电容，电容器由两个串联的铝电解电容组成。
在电源正极与电容器之间串联有第一电阻R3，并联有第二电阻R4。第一电阻R3为带散热器高功率线绕电阻器，为分压电阻。第二电阻R4为被釉线绕分压电阻器，为限流电阻，两个电阻目的在于保护其它元器件不被烧损，保证电磁机构二次电路可靠运行，从而可靠驱动负荷开关正常完成合、分闸。
如图3所示，负荷开关的控制器外接AC220V工作电源，由控制器给负荷开关电压型机构合闸回路供电；容量较大的铝电解电容C3、带散热器高功率线绕限流电阻器R3，安装于控制器电池盒中，被釉线绕分压电阻器R4安装于负荷开关机构箱内。
本实施例通过在负荷开关的电磁机构二次电路中，增加相应的电气元器件，辅助合闸线圈HC在得电、动静铁芯吸合的瞬间，产生足够大的能量去驱动三相超程压力较大的动触头运动合闸；
负荷开关三相的动触头压力较大，能大幅减少关合短路电流过程中，灭弧室动、静触头间的燃弧，减少动、静触头接触表面的烧损，从而大幅提升负荷开关设备的关合性能，关合额定短路次数可达常规E2级负荷开关的7倍、最高E3级负荷开关的4倍。
需要说明的是，以上所述只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种提升负荷开关额定短路电流关合能力的电气结构，包括负荷开关电磁机构控制电路，该电路中电源正极与负极之间串联有合闸线圈，合闸线圈中设置有动铁芯，与所述动铁芯间隔设置有运动支架，支架依次连接有合闸转轴、连杆和真空灭弧室动触头，所述合闸转轴与所述真空灭弧室动触头动之间的连杆上套设有弹簧，其特征在于：在所述电源正极和负极之间还连接有电容器，所述电容器与所述合闸线圈并联，所述电容器用于储能，该储能用于间接增大合闸线圈在合闸瞬间的磁场，变化的磁场使所述动铁芯磁化，磁化的动铁芯与所述运动支架磁力连接，驱使所述运动支架、所述合闸转轴和所述真空灭弧室动触头联动。
2.如权利要求1所述的提升负荷开关额定短路电流关合能力的电气结构，其特征在于：所述电容器为铝电解电容。
3.如权利要求2所述的提升负荷开关额定短路电流关合能力的电气结构，其特征在于：所述电容器由两个串联的铝电解电容组成。
4.如权利要求1所述的提升负荷开关额定短路电流关合能力的电气结构，其特征在于：在电源正极与所述电容器之间串联有第一电阻，并联有第二电阻。
5.如权利要求4所述的提升负荷开关额定短路电流关合能力的电气，其特征在于：所述第一电阻为带散热器高功率线绕限流电阻
器。
6.如权利要求4所述的提升负荷开关额定短路电流关合能力的电气结构，其特征在于：所述第二电阻为被釉线绕分压电阻器。
7.如权利要求1所述的提升负荷开关额定短路电流关合能力的电气结构，其特征在于：所述弹簧为右旋式，由60硅2锰钢制成，螺线直径为5.5mm。
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