CN112927994B - 操动机构分闸时间控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及操动机构分闸时间控制方法。操动机构分闸时间控制方法：该方法包括以下步骤：步骤一、拆卸已有分闸电磁铁中动铁芯后端的弹簧座；步骤二、在分闸电磁铁的动铁芯后端面上固定延时配重，通过增大动铁芯的运动质量以减小动铁芯的动作速度；延时配重上设置与动铁芯的后端端面平齐的弹簧挡止面，依靠弹簧挡止面对分闸电磁铁的复位簧端部进行支撑，保证复位簧的工作长度与增加延时配重之前相同。上述方案能够较为容易地实现操动机构分闸时间的控制。

Description

操动机构分闸时间控制方法

技术领域

本发明涉及操动机构分闸时间控制方法。

背景技术

根据GB1984-2014的要求，对于额定短路开断电流的直流分量为50%的灭弧室且频率为50Hz的电流来说，真空断路器的分闸时间一般最短要保证在20ms以上，避免在电流幅值的高峰分断而导致电弧重燃。如果分闸时间过短，则断路器在开断满容量电流时，容易出现击穿。现有的断路器高电压操作分闸时，弹簧操作机构是依靠分闸电磁铁触发分闸动作。分闸电磁铁包括电磁铁主体，电磁铁主体的内部设有线圈，线圈中穿设动铁芯，用于在线圈的驱动下前伸以撞击操动机构的分闸扣板；分闸电磁铁还包括复位簧，用于带动动铁芯后退以实现动铁芯的复位。

目前采用电磁铁进行控制的弹簧操动机构的分闸时间一般在18~20ms之间，对真空断路器正常分断存在隐患。目前对弹簧操作机构分闸时间的调整主要有以下三种方式：一是调整弹簧操动机构的分闸模块的传动，二是调整分闸电磁铁与分闸扣板之间的扣接量，三是调整电磁铁参数。

但是，第一种方式设计难度较大，且需要进行寿命试验验证；第二种方式可能导致低电压脱扣不稳定；第三种方式需要与电磁铁厂家探讨方案，并进行多次验证。

发明内容

本发明的目的是提供一种操动机构分闸时间控制方法，能够较为容易地实现操动机构分闸时间的控制。

本发明中操动机构分闸时间控制方法采用如下技术方案：

操动机构分闸时间控制方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、拆卸已有分闸电磁铁中动铁芯后端的弹簧座；

步骤二、在分闸电磁铁的动铁芯后端面上固定延时配重，通过增大动铁芯的运动质量以减小动铁芯的动作速度；延时配重上设置与动铁芯的后端端面平齐的弹簧挡止面，依靠弹簧挡止面对分闸电磁铁的复位簧端部进行支撑，保证复位簧的工作长度与增加延时配重之前相同。

有益效果：采用上述技术方案能够通过增大动铁芯的运动质量减小动铁芯的动作速度，进而延长动作时间，同时，延时配重上的弹簧挡止面与动铁芯的后端端面平齐，能够对分闸电磁铁的复位簧端部进行支撑，保证复位簧的工作长度，与增加延时配重之前相同，从而较为容易地实现对操动机构分闸时间的控制。

作为一种优选的技术方案：

在延时配重上设有沉槽，沉槽的槽底壁与所述动铁芯的后端端面固定连接；

所述沉槽的内径大于所述复位簧的外径，所述复位簧的后端嵌入所述沉槽内，依靠沉槽的槽底壁形成所述弹簧挡止面。

有益效果：采用上述技术方案，能够避免增加了延时配重后过多地增大动铁芯的轴向空间占用，避免出现弹簧操作机构内分闸电磁铁处空间不足的问题。

作为一种优选的技术方案：

在所述延时配重上设有螺钉穿孔，将所述延时配重通过螺钉固定在所述动铁芯的后端面上。

有益效果：采用上述技术方案拆装方便，便于选用合适重量的延时配重。

作为一种优选的技术方案：

在所述延时配重背向动铁芯的一侧设置沉头孔，供螺钉的头部沉入。

有益效果：采用上述技术方案能够进一步减小延时配重后占用的轴向空间。

作为一种优选的技术方案：

在增加所述延时配重的同时，增加分闸电磁铁的线圈匝数，以增大线圈的电磁力。

附图说明

图1是本发明操动机构分闸时间控制方法的实施例1中分闸电磁铁处于分闸状态时的结构示意图；

图2是图1中的分闸电磁铁处于合闸状态时的结构示意图；

图3是图1中延时配重的结构示意图；

图中相应附图标记所对应的组成部分的名称为：11、电磁铁主体；12、线圈；21、动铁芯；22、撞块；31、复位簧；41、延时配重；42、沉槽；43、沉头孔；44、螺钉穿孔；51、螺钉。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的具体实施方式中可能出现的术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，可能出现的语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明中操动机构分闸时间控制方法的实施例1：

该方法所对应的分闸电磁铁如图1和图2所示，分闸电磁铁为真空断路器中的弹簧操作机构所使用的分闸电磁铁，包括电磁铁主体11、动铁芯21、复位簧31和延时配重41，是在已有的分闸电磁铁的基础上改造而成，具体改造内容是将原来动铁芯21后端的弹簧座拆下，更换延时配重41。

电磁铁主体11的结构可以采用现有技术中的结构，内部设有线圈12，线圈12中穿设有动铁芯21。动铁芯21的前端穿出电磁铁主体11，穿出部分上固定有撞块22，用于在线圈12的驱动下前伸以撞击操动机构的分闸扣板，进而实现操动机构的分闸动作，驱动灭弧室完成断路器的分闸。

如图3，延时配重41为圆盘状结构，其前侧面上设有沉槽42，后侧面上设有沉头孔43，沉槽42供动铁芯21的后端插入，沉头孔43供螺钉51的头部沉入。沉槽42的中心设有螺钉穿孔44，供延时配重41通过螺钉51固定在所述动铁芯21的后端面上。复位簧31为已有分闸电磁铁的断路器，为了保证复位簧31的工作长度与增加延时配重41之前相同，沉槽42的内径大于所述复位簧31的外径，沉槽42的槽底壁与动铁芯21的后端端面平齐，供所述复位簧31的端部进入为复位簧31提供支撑，形成弹簧挡止面，替代已有分闸电磁铁的弹簧座。

整体上，该操动机构分闸时间控制方法包括以下步骤：

步骤一、拆卸已有分闸电磁铁中动铁芯21后端的弹簧座；如果已有分闸电磁铁的弹簧座是通过螺钉51固定在动铁芯21后端面上，可以直接拆卸螺钉51，如果已有分闸电磁铁的弹簧座是铆接在动铁芯21后端面上，可以通过破坏铆钉的方式拆卸。

步骤二、在分闸电磁铁的动铁芯21后端面上固定延时配重41：通过延时配重41上的沉槽42卡接到动铁芯21的后端，在延时配重41上的螺钉穿孔44中穿入螺钉51固定在所述动铁芯21的后端面上的螺纹孔内，从而增大动铁芯21的运动质量以减小动铁芯21的动作速度；沉槽42的槽底壁与动铁芯21的后端端面平齐，形成弹簧挡止面，依靠弹簧挡止面对分闸电磁铁的复位簧31端部进行支撑，保证复位簧31的工作长度与增加延时配重41之前相同。如果已有分闸电磁铁的弹簧座是铆接在动铁芯21后端面上，则安装分闸电磁铁前先在动铁芯21的后端面上加工螺纹孔。

使用该专利分闸电磁铁时，首先确定分闸电磁铁撞击分闸扣板所需的电磁力，在该电磁力的基础上测试分闸时间，通过相应质量的延时配重41控制分闸时间，并通过改变线圈12匝数适当增大电磁力，从而在保证低电压稳定分闸的情况下，延长一定的分闸时间，例如3-5ms时间，使断路器分闸时间保证在20ms以上。另外，弹簧挡止面与动铁芯21的后端端面平齐，不影响原复位簧31的工作长度，不会明显增加分闸电磁铁的整体长度，以免与面板产生干涉，留出了复位簧31运动空间，保证了分闸电磁铁行程，由于延时配重41上设有沉槽42，能够保证延时块具有足够的质量。同时，上述结构能够方便对分闸性能需求不同的分闸电磁铁进行改造。通过改变线圈12匝数适当增大电磁力，有利于分闸电磁铁满足最基本的分闸要求。虽然磁力增加会使分闸更加容易，但是，过大的增加电磁力会导致30%的分闸额定电压不可以分闸这个标准失效且分闸时间也会过短，不利于电弧熄灭，因此，线圈匝数的增加和延时配重41配合使用能够更容易地满足分闸电磁铁的动作要求，既保证分闸时间又保证正常的分闸动作。

本发明中操动机构分闸时间控制方法的实施例2：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，延时配重41通过螺钉51固定在动铁芯21的后端面上，而本实施例中，延时配重41铆接固定在动铁芯21的后端面上。在其他实施例中，确定好延时配重41的重量以后，也可以焊接到动铁芯21的后端面上。

本发明中操动机构分闸时间控制方法的实施例3：

本实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1中，延时配重41为圆盘结构，而本实施例中，延时配重包括基板，基板的前侧面形成弹簧挡止面，基板前侧面上沿周向均布有凸块。当然，在其他实施例中，延时配重41也可以是板状结构，为了保证延时配重41具有设定的重量，可以增加延时配重的径向尺寸。

本发明中操动机构分闸时间控制方法的实施例4：

与实施例1的不同之处在于，本实施例中，除了增加延时配重41，还增加了分闸电磁铁的线圈12的匝数，从而能够增大线圈12的电磁力，适应动铁芯21运动质量的增加，保证对分闸扣板的撞击力。当然，在撞击力满足需求的情况下，也可以采用原分闸电磁铁的线圈12匝数。

以上所述，仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，本申请的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本申请的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本申请的保护范围内。

Claims (4)

1.操动机构分闸时间控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、拆卸已有分闸电磁铁中动铁芯（21）后端的弹簧座；

步骤二、在分闸电磁铁的动铁芯（21）后端面上固定延时配重（41），通过增大动铁芯（21）的运动质量以减小动铁芯（21）的动作速度；延时配重（41）上设置与动铁芯（21）的后端端面平齐的弹簧挡止面，依靠弹簧挡止面对分闸电磁铁的复位簧（31）端部进行支撑，保证复位簧（31）的工作长度与增加延时配重（41）之前相同；

增大分闸电磁铁的电磁铁主体（11）内部设置的线圈（12）的匝数，增大电磁力，以通过线圈（12）的匝数与延时配重（41）的配合，保证正常的分闸动作以及实现对分闸时间的控制。

2.根据权利要求1所述的操动机构分闸时间控制方法，其特征在于，

在延时配重（41）上设有沉槽（42），沉槽（42）的槽底壁与所述动铁芯（21）的后端端面固定连接；

所述沉槽（42）的内径大于所述复位簧（31）的外径，所述复位簧（31）的后端嵌入所述沉槽（42）内，依靠沉槽（42）的槽底壁形成所述弹簧挡止面。

3.根据权利要求1或2所述的操动机构分闸时间控制方法，其特征在于，

在所述延时配重（41）上设有螺钉穿孔（44），将所述延时配重（41）通过螺钉（51）固定在所述动铁芯（21）的后端面上。

4.根据权利要求1或2所述的操动机构分闸时间控制方法，其特征在于，

在所述延时配重（41）背向动铁芯（21）的一侧设置沉头孔（43），供螺钉（51）的头部沉入。