CN203721619U - 一种水平进出线智能型真空断路器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种水平进出线智能型真空断路器，该断路器包括箱体、设置在箱体上的进线套管、出线套管、机构罩、状态指示针及接地装置，所述箱体内设有绝缘灭弧部分、电流互感器、驱动部件以及传动部分，所述进线套管和出线套管均水平布置，所述驱动部件由双稳态永磁机构、弹簧分闸装置、状态转换装置和电路控制装置组成，电路控制装置与双稳态永磁机构连接并对其进行控制，弹簧分闸装置和双稳态永磁机构分别与箱体内的传动部分连接；本实用新型采用永磁机构驱动，与传统的操作机构相比，永磁机构采用一种全新的工作原理和结构，工作时主要运动部件只有一个，无需机械联锁、脱扣装置，故障源少，具有较高的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及高压电气设备领域，具体地说是一种水平进出线智能型真空断路器。
背景技术
电力设备开关常要用到真空断路器，真空断路器使用的时候要求分断速度越快越好，时间越短越好，因为高压电气设备的动触头和静触头接近的时候容易产生电弧，分断速度越快产生电弧的时间越短，对设备的损害越小；目前断路器主要采用弹簧扣去结构、电磁操作机构等，研究表明，大约80%的故障来源于传统操作结构的失灵；永磁操动机构实现了传统操动机构的全部功能，其运动部件少，结构简单、可靠性高，大大减少了高压开关的机构故障，但这要设计高性能的永磁操动机构。
实用新型内容
针对上述现有技术中真空断路器故障率高的问题，本实用新型提供一种水平进出线智能型真空断路器。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种水平进出线智能型真空断路器，该断路器包括箱体、设置在箱体上的进线套管、出线套管、机构罩、状态指示针及接地装置，所述箱体内设有绝缘灭弧部分、电流互感器、驱动部件以及传动部分，所述进线套管和出线套管均水平布置，所述驱动部件由双稳态永磁机构、弹簧分闸装置、状态转换装置和电路控制装置组成，电路控制装置与双稳态永磁机构连接并对其进行控制，弹簧分闸装置和双稳态永磁机构分别与箱体内的传动部分连接；
所述的双稳态永磁机构通过链板与箱体内的传动部分相连接，形成滑块—拐臂式驱动系统；
所述的弹簧分闸装置为四连杆驱动系统，通过压缩拐臂的旋转压缩弹簧从而提供分闸力；
所述的双稳态永磁机构由磁轭、导磁环、永磁体、线圈组件、分闸端盖、合闸端盖、连杆及动铁芯组成；
所述箱体上设有吊装支架和手动搬抬装置。
本实用新型的有益效果：
本实用新型提供的水平进出线智能型真空断路器，采用永磁机构驱动，与传统的操作机构相比，永磁机构采用一种全新的工作原理和结构，工作时主要运动部件只有一个，无需机械联锁、脱扣装置，故障源少，具有较高的可靠性；双稳态永磁机构的两种稳态，不需要机械联锁也不需要外界能量的消耗，仅靠自身的永磁吸力保持；永磁机构的动铁芯的驱动控制系统采用电路控制，其运动能量的存储和运动信号的触发时间均很短，避免了传动机构储能时间较长的缺点，从而可以满足现代化智能电网的要求；通过双稳态永磁机构驱动开关进行合闸和分闸动作，进而开断和关合额定电流和断路电流，也可通过手分装置来驱动真空断路器进行分闸动作，同时可在此真空断路器基础上对电路驱动模块进行重新设计进而实现快速重合功能，满足特殊环境下的频繁快速操作要求。
附图说明
图1是本实用新型实施例的开关设备整体结构图；
图2是本实用新型实施例的驱动部件结构图；
图3是本实用新型实施例的双稳态永磁机构原理图；
图4是本实用新型实施例的双稳态永磁机构电动原理图。
附图标记：1、进线套管，2、出线套管，3、吊装支架，4、箱体，5、机构罩，6、手分手柄，7、状态指示针，8、安装固定支架，9、手动搬抬装置，10、接地装置，501、双稳态永磁机构，502、链板，503、弹簧分闸装置，504、状态转换装置，505、电路控制装置，5011、磁轭，5012、导磁环，5013、永磁体，5014、线圈组件，5015、分闸端盖，5016、合闸端盖，5017、连杆，5018、动铁芯，5019、空气气隙，5020、磁力线。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本实用新型做进一步的阐述。
如图1、图2所示：一种水平进出线智能型真空断路器，该断路器包括箱体4、设置在箱体4上的进线套管1、出线套管2、机构罩5、状态指示针7及接地装置10，所述箱体4内设有绝缘灭弧部分、电流互感器、驱动部件以及传动部分，所述进线套管1和出线套管2均水平布置，所述驱动部件由双稳态永磁机构501、弹簧分闸装置503、状态转换装置504和电路控制装置505组成，电路控制装置505与双稳态永磁机构501连接并对其进行控制，弹簧分闸装置503和双稳态永磁机构501分别与箱体4内的传动部分连接；所述的双稳态永磁机构501通过链板502与箱体4内的传动部分相连接，形成滑块—拐臂式驱动系统；所述的弹簧分闸装置503为四连杆驱动系统，通过压缩拐臂的旋转压缩弹簧从而提供分闸力；所述的电路控制装置505通过调整其控制模块进而限制双稳态永磁机构501内线圈组件的通流时间和电流峰值；所述的双稳态永磁机构501由磁轭5011、导磁环5012、永磁体5013、线圈组件5014、分闸端盖5015、合闸端盖5016、连杆5017及动铁芯5018组成；所述箱体4上设有吊装支架3和手动搬抬装置9。
状态保持原理：
因双稳态永磁机构501需要为开关提供行程，则必然存在空气气隙5019，空气气隙5019越大其阻抗越大，当分闸端盖5015与合闸端盖5016两侧空气气隙5019大小不一致时，则永磁体5013所产生的磁场方向由N极至S极在空气气隙5019较小侧呈聚集状态；动铁芯5018在磁场的作用下向空气气隙5019小的那侧运动，故双稳态永磁机构有合闸与分闸两种稳态；当动铁芯5018运动到合闸端盖5015或分闸端盖5016侧时空气气隙5019足够小(可以忽略不计)，由于铁磁材料的阻抗远小于空气气隙5019的阻抗，则磁场大部分通过动铁芯5018和磁轭5011形成闭合状态，从而产生较大的永磁吸力，图3为双稳态永磁机构在合闸侧原理图，其中磁场用磁力线5020表示。
手动分闸操作原理：
当且仅当双稳态永磁机构501在合闸位置即开关在合闸状态下：用力拉动手分手柄6，在手分手柄6的作用下弹簧分闸装置503压缩弹簧，当弹簧力的作用于打破保持合闸状态的平衡时，弹簧能量释放推动动铁芯5018向分闸侧运动；动铁芯5018的运动使双稳态永磁机构501磁场重新分布，动铁芯5018最终运动保持在分闸端盖5017侧，进而实现分闸动作。
电动操作原理：
电路控制装置505根据状态装换装置504所提供的状态信号判断出断路器的合、分状态，进而判断操作人员所进行的电动操作时是否符合正确的逻辑运算关系；当且仅当操作人员的操作命令正确时，双稳态永磁机构501才执行进行相应的动作命令；当开关在合闸状态时即双稳态永磁机构501在合闸状态时，操作人员进行分闸操作时，电路控制装置505分闸回路导通，使线圈组件5014中线圈通过直流励磁产生与合闸保持磁场相反方向的磁场，如图4所示用单箭头表示，此时双稳态永磁机构501合闸保持力减小，随着直流励磁的电流的增大，双稳态永磁机构501保持力减小到保持合闸状态的平衡时，动铁芯5018向分闸侧运动；动铁芯5018的运动使双稳态永磁机构501磁场重新分布，动铁芯5018最终运动保持在分闸端盖5017侧，进而实现分闸动作，线圈组件5014的直流同流时间和峰值可以根据速度、时间的需要通过电路控制装置505进行更改；电动操作原理仅以分闸动作进行分析，合闸动作原理相似。
综上，本实施例的水平出线型智能真空断路器，其操作机构采用双稳态永磁机构501，进而实现断路器的合、分动作，弹簧分闸装置503保证其分闸的可靠性，也使其在断电的情况进行分闸动作，电路控制装置505和双稳态永磁机构501的使用使其满足快速重合智能化的要求，其连线结构简单，成本较低，而且有利于实现各种智能保护功能。
Claims (6)
1.一种水平进出线智能型真空断路器，该断路器包括箱体（4）、设置在箱体（4）上的进线套管（1）、出线套管（2）、机构罩（5）、状态指示针（7）及接地装置（10），所述箱体（4）内设有绝缘灭弧部分、电流互感器、驱动部件以及传动部分，其特征在于：所述进线套管（1）和出线套管（2）均水平布置，驱动部件由双稳态永磁机构（501）、弹簧分闸装置（503）、状态转换装置（504）和电路控制装置（505）组成，电路控制装置（505）与双稳态永磁机构（501）连接并对其进行控制，弹簧分闸装置（503）和双稳态永磁机构（501）分别与箱体（4）内的传动部分连接。
2.如权利要求1所述的水平进出线智能型真空断路器，其特征在于：所述的双稳态永磁机构（501）通过链板（502）与箱体（4）内的传动部分相连接，形成滑块—拐臂式驱动系统。
3.如权利要求1所述的水平进出线智能型真空断路器，其特征在于：所述的弹簧分闸装置（503）为四连杆驱动系统，通过压缩拐臂的旋转压缩弹簧从而提供分闸力。
4.如权利要求1所述的水平进出线智能型真空断路器，其特征在于：所述的电路控制装置（505）通过调整其控制模块进而限制双稳态永磁机构（501）内线圈组件的通流时间和电流峰值。
5.如权利要求1所述的水平进出线智能型真空断路器，其特征在于：所述的双稳态永磁机构（501）由磁轭（5011）、导磁环（5012）、永磁体（5013）、线圈组件（5014）、分闸端盖（5015）、合闸端盖（5016）、连杆（5017）及动铁芯（5018）组成。
6.如权利要求1所述的水平进出线智能型真空断路器，其特征在于：所述箱体（4）上设有吊装支架（3）和手动搬抬装置（9）。
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Cited By (2)
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2014
- 2014-03-12 CN CN201420110326.5U patent/CN203721619U/zh not_active Expired - Lifetime
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