CN109473310B - 油内使用的永磁操动机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油内使用的永磁操动机构，包括静盖板、铁芯、导磁环、导磁筒、动盖板、调节螺母、弹簧、分闸线圈、永磁铁、合闸线圈和拉杆，调节螺母安装于动盖板中心调节螺母安装孔内；铁芯活动置于合闸线圈、导磁环和分闸线圈以及静盖板和动盖板形成的中心埋孔内；弹簧套设于拉杆上并置于铁芯和调节螺母之间；铁芯上设有若干与其轴线方向平行的排油孔。本发明专为变压器油内使用而设计，避免了普通双稳态永磁操动机构的不足和弊病；采用了特殊设计的铁芯，使得机构动作时的油阻尼力得以消除；铁芯内带有调节弹簧，可以消除机构永磁力的平衡点，使得所配套的真空开关不会出现除合、分闸之外的第三态，确保开关能安全运行。
Description
技术领域
本发明属于真空开关技术领域，具体的说是涉及一种油内使用的永磁操动机构，可配合高压接触器或高压断路器使用，尤其适用于新能源并网逆变器中。
背景技术
现有的高压真空开关通常工作于空气中，由于外绝缘强度的原因，真空开关的尺寸往往很大，配套设计时带来成本过高、成套布局受限等方面的不便。这给高压真空开关设计带来了新的小型化需求，新的发展趋势是将高压开关主回路工作于变压器油内，靠高度绝缘的变压器油做为绝缘介质。此方案可以使相同等级的真空开关外形尺寸缩小到原来的1/5。但现有的永磁操动机构在油内使用时，存在耐温等级不足、合分闸时油阻尼过大、行程检测触点易失效、双稳态机构存在平衡点等问题，导致现有机构并不适用。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种油内使用的永磁操动机构，满足油内使用时各项性能指标的使用需求。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种油内使用的永磁操动机构，包括静盖板、铁芯、导磁环、导磁筒、动盖板、调节螺母、弹簧、分闸线圈、永磁铁、合闸线圈和拉杆，所述静盖板和动盖板分别固定于所述导磁筒的两端，所述动盖板中心设有带内螺纹的调节螺母安装孔，所述调节螺母通过外螺纹安装于该调节螺母安装孔内；所述合闸线圈、永磁体和分闸线圈依次固定于所述导磁筒的内侧面上，所述导磁环固定于所述永磁体的内侧面上，所述铁芯活动置于所述合闸线圈、导磁环和分闸线圈以及静盖板和动盖板形成的中心埋孔内；所述静盖板、铁芯和调节螺母中心分别对应设有通孔，所述拉杆的中部固定于所述铁芯的中心通孔内，所述拉杆的两端分别活动穿过所述静盖板和调节螺母上的通孔；所述弹簧套设于所述拉杆上，并置于所述铁芯和调节螺母之间；所述铁芯上设有若干与其轴线方向平行的排油孔。
作为本发明的进一步改进，对应所述拉杆的两端即合闸端和分闸端分别设有接近开关。
作为本发明的进一步改进，所述拉杆材质为不锈钢，所述静盖板、铁芯、导磁环、导磁筒和动盖板材质为电工纯铁。
作为本发明的进一步改进，所述永磁体为钕铁硼材质，使用温度为150℃。
作为本发明的进一步改进，所述合闸线圈同时与所述静盖板固定，所述分闸线圈同时与所述动盖板固定。
作为本发明的进一步改进，所述合闸线圈、导磁环和分闸线圈的内侧面共面。
作为本发明的进一步改进，若干排油孔均匀分布于同一圆柱体表面上，且该圆柱体的轴线与所述铁芯的轴线相同。
本发明的有益效果是：本发明专为变压器油内使用而设计，避免了普通双稳态永磁操动机构的不足和弊病；采用了特殊设计的铁芯，使得机构动作时的油阻尼力得以消除；采用了接近开关做为合分闸行程检测，比实体触点检测更可靠，寿命更长；铁芯内带有调节弹簧，可以消除机构永磁力的平衡点，使得所配套的真空开关不会出现除合、分闸之外的第三态，确保开关能安全运行。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明铁芯截面结构示意图。
结合附图，作以下说明：
1——静盖板； 2——铁芯；
3——导磁环； 4——导磁筒；
5——动盖板； 6——调节螺母；
7——弹簧； 8——分闸线圈；
9——永磁铁； 10——合闸线圈；
11——拉杆； 12——合闸端；
13——分闸端； 14——接近开关；
21——排油孔。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明的一个较佳实施例作详细说明。但本发明的保护范围不限于下述实施例，即但凡以本发明申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖范围之内。
参阅图1-2，为本发明所述的一种油内使用的永磁操动机构，包括静盖板1、铁芯2、导磁环3、导磁筒4、动盖板5、调节螺母6、弹簧7、分闸线圈8、永磁铁9、合闸线圈10和拉杆11，所述静盖板和动盖板分别固定于所述导磁筒的两端，所述动盖板中心设有带内螺纹的调节螺母安装孔，所述调节螺母通过外螺纹安装于该调节螺母安装孔内；所述合闸线圈、永磁体和分闸线圈依次固定于所述导磁筒的内侧面上，所述导磁环固定于所述永磁体的内侧面上，所述铁芯活动置于所述合闸线圈、导磁环和分闸线圈以及静盖板和动盖板形成的中心埋孔内；所述静盖板、铁芯和调节螺母中心分别对应设有通孔，所述拉杆的中部固定于所述铁芯的中心通孔内，所述拉杆的两端分别活动穿过所述静盖板和调节螺母上的通孔；所述弹簧套设于所述拉杆上，并置于所述铁芯和调节螺母之间；所述铁芯上设有若干与其轴线方向平行的排油孔21。
其中，对应所述拉杆的两端即合闸端12和分闸端13分别设有接近开关14。所述拉杆材质为不锈钢，所述静盖板、铁芯、导磁环、导磁筒和动盖板材质为电工纯铁。所述永磁体为钕铁硼材质，使用温度为150℃。所述合闸线圈同时与所述静盖板固定，所述分闸线圈同时与所述动盖板固定。所述合闸线圈、导磁环和分闸线圈的内侧面共面。若干排油孔均匀分布于同一圆柱体表面上，且该圆柱体的轴线与所述铁芯的轴线相同。
该油内使用的永磁操动机构的工作方式与现有普通永磁操动机构相同，再次不再赘述。但为了适用于油内工作，采用了一些特殊的结构设计。
首先，普通机构在外力消除的情况下，机构正中位置存在一个永磁力的平衡点，当控制系统故障或驱动能量不足时，易使所配套的真空开关出现除合、分闸之外的第三态。本发明在铁芯一端正中有一个沉孔，内有一个弹簧，在弹簧的另一端顶在调节螺母，通过调整调节螺母与静端盖的旋合深度，可以调整和消除机构永磁力的平衡点，使得所配套的真空开关不会出现除合、分闸之外的第三态，确保开关能安全运行。
其次，不影响铁芯导磁能力的前提下，在铁芯端面增加了排油孔，当铁芯做合分运动时，一端的油液能很迅速的从排油孔流到另一端，使得机构动作时的油阻尼力得以消除，且有润滑和冲洗吸合端面的作用。
再者，普通机构行程检测是采用实体金属触点，在油内工作一段时间后，由于电弧对变压器油的分解劣化，产生的胶质会污染触点表面，造成触点接触不良或失效。本发明采用了耐油耐高温的接近开关做为合分闸行程检测器件，比实体触点检测更稳定可靠，寿命更长。
由此可见，本发明专为变压器油内使用而设计，避免了普通双稳态永磁操动机构的不足和弊病；采用了特殊设计的铁芯，使得机构动作时的油阻尼力得以消除；采用了接近开关做为合分闸行程检测，比实体触点检测更可靠，寿命更长；铁芯内带有调节弹簧，可以消除机构永磁力的平衡点，使得所配套的真空开关不会出现除合、分闸之外的第三态，确保开关能安全运行。
Claims (7)
1.一种油内使用的永磁操动机构，其特征在于：包括静盖板(1)、铁芯(2)、导磁环(3)、导磁筒(4)、动盖板(5)、调节螺母(6)、弹簧(7)、分闸线圈(8)、永磁铁(9)、合闸线圈(10)和拉杆(11)，所述静盖板和动盖板分别固定于所述导磁筒的两端，所述动盖板中心设有带内螺纹的调节螺母安装孔，所述调节螺母通过外螺纹安装于该调节螺母安装孔内；所述合闸线圈、永磁体和分闸线圈依次固定于所述导磁筒的内侧面上，所述导磁环固定于所述永磁体的内侧面上，所述铁芯活动置于所述合闸线圈、导磁环和分闸线圈以及静盖板和动盖板形成的中心埋孔内；所述静盖板、铁芯和调节螺母中心分别对应设有通孔，所述拉杆的中部固定于所述铁芯的中心通孔内，所述拉杆的两端分别活动穿过所述静盖板和调节螺母上的通孔；所述弹簧套设于所述拉杆上，并置于所述铁芯和调节螺母之间；所述铁芯上设有若干与其轴线方向平行的排油孔(21)。
2.根据权利要求1所述的油内使用的永磁操动机构，其特征在于：对应所述拉杆的两端即合闸端(12)和分闸端(13)分别设有接近开关(14)。
3.根据权利要求1所述的油内使用的永磁操动机构，其特征在于：所述拉杆材质为不锈钢，所述静盖板、铁芯、导磁环、导磁筒和动盖板材质为电工纯铁。
4.根据权利要求1所述的油内使用的永磁操动机构，其特征在于：所述永磁体为钕铁硼材质，使用温度为150℃。
5.根据权利要求1所述的油内使用的永磁操动机构，其特征在于：所述合闸线圈同时与所述静盖板固定，所述分闸线圈同时与所述动盖板固定。
6.根据权利要求5所述的油内使用的永磁操动机构，其特征在于：所述合闸线圈、导磁环和分闸线圈的内侧面共面。
7.根据权利要求1所述的油内使用的永磁操动机构，其特征在于：若干排油孔均匀分布于同一圆柱体表面上，且该圆柱体的轴线与所述铁芯的轴线相同。
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