CN202839374U - 快速灭弧开关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种快速灭弧开关，包括静触头、与静触头相对设置的动触头以及与动触头相连接的电磁涡流斥力机构，所述静触头连接有高压母线，所述动触头连接有接地母线，所述电磁涡流斥力机构由阶梯状的推杆、套设于推杆小径端的线圈盘和金属盘以及套设于推杆大径端的永磁盘组成，所述推杆大径端与动触头相连接，所述推杆小径端设置有分闸保持卡簧，所述线圈盘串联到储能回路中，所述金属盘位于线圈盘和永磁盘之间。本实用新型结构简单、成本较低且灭弧动作极快，显著提高开关柜对内部故障电弧的防护能力，更及时、更有效地保护开关设备和人身安全，极大地减少设备停电时间和维修成本，最大程度地减少燃弧气体的释放。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种快速灭弧开关，适用于开关设备。
背景技术
开关设备因绝缘缺陷会出现内部电弧故障，电弧故障会造成严重的破坏，例如内部压力、温度急剧上升、局部温度可达20000℃、金属及绝缘材料的气化/燃烧、物体喷溅及有毒气体释放、运行检修人员的伤害及开关设备的损毁。传统一般采用上级断路器分闸以达到灭弧效果，灭弧动作慢，在电弧故障发生后30ms~40ms内熄灭电弧，无法及时保护开关设备和人身安全。为了更好地保护开关设备和人身安全，目前已出现采用快速灭弧器来为开关设备提供更多的保护，其灭弧动作时间为4ms~8ms，快速灭弧器的原理是在中压设备发生内部电弧故障时，将系统三相直接接地短路，快速熄灭故障电弧，从而有效保护开关设备免受热效应和机械应力损坏，保障运行维修人员的人身安全。由此可见，灭弧动作时间越短越有利于保护开关设备和人身安全，因此本领域技术人员一致致力于缩短灭弧动作时间，也就是完成合闸动作的时间。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于提供一种灭弧动作时间极短的快速灭弧开关。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种快速灭弧开关，包括静触头、与静触头相对设置的动触头以及与动触头相连接的电磁涡流斥力机构，所述静触头连接有高压母线，所述动触头连接有接地母线，所述电磁涡流斥力机构由阶梯状的推杆、套设于推杆小径端的线圈盘和金属盘以及套设于推杆大径端的永磁盘组成，所述推杆大径端与动触头相连接，所述推杆小径端设置有分闸保持卡簧，所述线圈盘串联到储能回路中，所述金属盘位于线圈盘和永磁盘之间。
优选的，所述静触头固定设置于上支座上，所述电磁涡流斥力机构设置于下支座上，所述上支座经若干根绝缘拉杆与下支座连接成一体，所述绝缘拉杆之间固定设置有中间撑板，所述永磁盘固定设置于中间撑板下侧，所述分闸保持卡簧设置于下支座下侧。
优选的，所述静触头和动触头的对接端部包覆于真空灭弧室内。
优选的，所述永磁盘由导磁盘和设置于导磁盘内的永磁铁组成。
优选的，所述金属盘由靠近永磁盘的电工纯铁盘和靠近线圈盘的铜盘叠加而成。
优选的，所述永磁盘的中部通孔内设置有与推杆大径端相配合的导套。
优选的，所述储能回路由储能电容、晶闸管和电阻串联而成，所述电阻由储能电容寄生电阻和晶闸管导通电阻组成。
本实用新型具有以下优点：该快速灭弧开关结构简单、成本较低且灭弧动作快，通过电磁涡流斥力机构使得静触头和动触头在3ms时间内完成合闸动作，这一技术指标在国内属首创，显著提高开关柜对内部电弧的防护能力，更及时、更有效地保护开关设备和人身安全，极大地减少设备停电时间和维修成本，最大程度地减少燃弧气体的释放。
附图说明
图1为本实用新型实施例的构造示意图。
图中：1-上支座，2-高压母线，3-静触头，4-绝缘拉杆，5-动触头，6-接地母线，7-永磁盘，7-1-导磁盘，7-2-永磁铁，8-金属盘，8-1-电工纯铁盘，8-2-铜盘，9-线圈盘，10-下支座，11-分闸保持卡簧，12-推杆，13-中间撑板，14-导套，15-真空灭弧室，C-储能电容，SCR-晶闸管，R-电阻。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的阐述。
参考图1，一种快速灭弧开关，包括静触头3、与静触头3相对设置的动触头5以及与动触头5相连接的电磁涡流斥力机构，所述静触头3和动触头5的对接端部包覆于真空灭弧室15内，所述静触头3连接有高压母线2，所述动触头5连接有接地母线6，所述电磁涡流斥力机构由阶梯状的推杆12、套设于推杆12小径端的线圈盘9和金属盘8以及套设于推杆12大径端的永磁盘7组成，所述推杆12大径端与动触头5相连接，所述推杆12小径端设置有分闸保持卡簧11，所述线圈盘9串联到储能回路中，所述金属盘8位于线圈盘9和永磁盘7之间。
在本实施例中，所述静触头3固定设置于上支座1上，所述电磁涡流斥力机构设置于下支座10上，所述上支座1经若干根绝缘拉杆4与下支座10连接成一体，所述绝缘拉杆4之间固定设置有中间撑板13，所述永磁盘7固定设置于中间撑板13下侧，所述分闸保持卡簧11设置于下支座10下侧。
在本实施例中，所述永磁盘7由导磁盘7-1和设置于导磁盘7-1内的永磁铁7-2组成，所述金属盘8由靠近永磁盘7的电工纯铁盘8-1和靠近线圈盘9的铜盘8-2叠加而成。
在本实施例中，所述永磁盘7的中部通孔内设置有与推杆12大径端相配合的导套14，所述动触头5、推杆12、电工纯铁盘8-1、铜盘8-2和接地母线6组成的三相短接接地组件安装在导套14内，可以在导套14内自由上下运动；装配时，将接地组件拉到分闸位，由分闸保持卡簧11固定。
在本实施例中，所述储能回路由储能电容C、晶闸管SCR和电阻R串联而成，所述电阻R由储能电容寄生电阻和晶闸管导通电阻组成。
本实用新型的工作原理如下：该快速灭弧开关装配后处于分闸位，工作时先将储能电容C充满，然后通过控制触发信号给晶闸管SCR触发，晶闸管SCR导通后储能电容C瞬间向线圈盘9放电，此时线圈盘9在轴向产生迅速增大的磁场，根据楞次定理，金属盘8为抵抗这种变化，就会瞬间在其本身感应产生很大的涡流。由于涡流和线圈盘9电流的共同作用，在线圈盘9与铜盘8-2之间产生很大的电磁斥力，铜盘8-2在电磁斥力作用下高速向上运动，推进动触头5高速运动，在3ms时间内完成合闸动作（这一技术指标在国内属首）。动触头5合闸到位后，电工纯铁盘8-1靠近永磁强磁铁，产生很强的闭合力，这一闭合力通过推杆12传递给动触头5，动、静触头之间产生足够的接触力，使开关能够承载额定短路电流。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
Claims (7)
1.一种快速灭弧开关，其特征在于：包括静触头、与静触头相对设置的动触头以及与动触头相连接的电磁涡流斥力机构，所述静触头连接有高压母线，所述动触头连接有接地母线，所述电磁涡流斥力机构由阶梯状的推杆、套设于推杆小径端的线圈盘和金属盘以及套设于推杆大径端的永磁盘组成，所述推杆大径端与动触头相连接，所述推杆小径端设置有分闸保持卡簧，所述线圈盘串联到储能回路中，所述金属盘位于线圈盘和永磁盘之间。
2.根据权利要求1所述的快速灭弧开关，其特征在于：所述静触头固定设置于上支座上，所述电磁涡流斥力机构设置于下支座上，所述上支座经若干根绝缘拉杆与下支座连接成一体，所述绝缘拉杆之间固定设置有中间撑板，所述永磁盘固定设置于中间撑板下侧，所述分闸保持卡簧设置于下支座下侧。
3.根据权利要求1或2所述的快速灭弧开关，其特征在于：所述静触头和动触头的对接端部包覆于真空灭弧室内。
4.根据权利要求1或2所述的快速灭弧开关，其特征在于：所述永磁盘由导磁盘和设置于导磁盘内的永磁铁组成。
5.根据权利要求1或2所述的快速灭弧开关，其特征在于：所述金属盘由靠近永磁盘的电工纯铁盘和靠近线圈盘的铜盘叠加而成。
6.根据权利要求1或2所述的快速灭弧开关，其特征在于：所述永磁盘的中部通孔内设置有与推杆大径端相配合的导套。
7.根据权利要求1或2所述的快速灭弧开关，其特征在于：所述储能回路由储能电容、晶闸管和电阻串联而成，所述电阻由储能电容寄生电阻和晶闸管导通电阻组成。
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