CN205211685U - 一种双稳态永磁塑壳断路器 - Google Patents

Abstract

<b>本实用新型公开一种双稳态永磁塑壳断路器，包括操动机构，速动机构，连杆机构，以及主回路；操动机构通过连杆机构与主回路连接；所述操动机构包括动铁心，动铁心连杆，静铁心，分闸线圈，合闸线圈，以及永磁体；动铁心固定于动铁心连杆上，并位于静铁心内侧，分闸线圈和合闸线圈位于静铁心和动铁心之间，并置于静铁心中间极靴的两侧，同时永磁体位于静铁心中间极靴的端部，并位于动铁心外侧；所述速动机构包括速动绕组，铜盘，铁盘，以及铁盘连杆；速动绕组固定于静铁心外部前侧，铜盘固定于铁盘上，铁盘固定于铁盘连杆上，铁盘连杆与动铁心连杆一端固定连接，且铜盘位于铁盘和速动绕组之间，其优点在于，能够实现分闸、合闸和速动功能完全电控。</b>

Description

一种双稳态永磁塑壳断路器

技术领域

本实用新型涉及一种双稳态永磁塑壳断路器，可用于对高低压电气设备主回路进行接通、分断以及保护。

背景技术

目前，塑壳断路器基本采用手动操作机构加脱扣器的形式，操动机构采用弹簧储能，实现电气设备主回路进行接通、分断和保护；专利号为201510094877.6的专利“一种塑壳断路器”通过旋转电机储能方式实现在原有手动塑壳断路器基础上的电动控制，专利号为201410829577.3的专利“断路器电动操动机构”通过直线电机方式实现在原有手动塑壳断路器基础上的电动控制；但是上述专利及其他现有的可实现塑壳断路器的专利，都是采用保留原有操作机构的基础上附加机构的形式，这种形式虽然保留了原有手动操作功能，但是这种方式使得原有塑壳断路器机构更加复杂，降低了塑壳断路器的可靠性，同时在手动操作机构基础上，还要进一步购买辅助电子控制机构，增加了用户的负担。

发明内容

本实用新型目的是：提供一种能够实现分闸、合闸和速动功能完全电控的双稳态永磁塑壳断路器。

本实用新型的技术方案是：一种双稳态永磁塑壳断路器，包括操动机构，速动机构，连杆机构，以及主回路；所述操动机构通过所述连杆机构与所述主回路连接；

所述操动机构包括动铁心，动铁心连杆，静铁心，分闸线圈，合闸线圈，以及永磁体；所述动铁心固定于所述动铁心连杆上，并位于所述静铁心内侧，所述分闸线圈和所述合闸线圈位于所述静铁心和动铁心之间，并置于所述静铁心中间极靴的两侧，同时所述永磁体位于所述静铁心中间极靴的端部，并位于所述动铁心外侧；

所述速动机构包括速动绕组，铜盘，铁盘，以及铁盘连杆；所述速动绕组固定于所述静铁心外部前侧，所述铜盘固定于所述铁盘上，所述铁盘固定于所述铁盘连杆上，所述铁盘连杆与所述动铁心连杆一端固定连接，且所述铜盘位于所述铁盘和所述速动绕组之间。

作为优选的技术方案，所述连杆机构包括角簧，主动连杆，以及随动连杆；所述动铁心连杆末端通过主动转轴与所述主动连杆一端连接，所述主动连杆另一端和所述随动连杆一端通过限位轴连接，所述随动连杆另一端设于固定转轴上，且所述角簧的弯折处固定于所述固定转轴上，其一端与所述限位轴连接。

作为优选的技术方案，所述主回路包括进线，出线，连接线，动导电杆，静导电杆，电流传感器，以及灭弧机构；所述电流传感器设于所述进线上，所述进线通过连接线与所述动导电杆连接，所述动导电杆通过随动轴与所述随动连杆上部连接，所述角簧的另一端与所述动导电杆顶部连接，所述静导电杆与所述出线连接。

作为优选的技术方案，所述动导电杆端部固定有动触头，所述静导电杆端部固定有静触头，所述静触头与所述动触头对应设置，且所述灭弧机构覆盖所述动触头的运动路径。

作为优选的技术方案，所述动铁心、所述静铁心和所述铁盘均由导磁材料制成；

所述铁盘连杆和所述动铁心连杆均由非导磁材料制成。

作为优选的技术方案，所述进线、所述连接线、所述动导电杆、所述静导电杆、所述出线均由导电材料制成；

所述主动连杆和所述随动连杆均由非导电材料制成。

本实用新型的优点是：

1．本实用新型通过操动机构和速动机构的共同作用，实现分闸、合闸和速动功能完全电控，可以实现现有塑壳断路器的所用功能，在此基础上，相比现有弹簧机构塑壳断路器，简化了结构，提高了可靠性；

2．本实用新型的速动机构与操动机构在作用时是独立的，在上述合闸过程、分闸过程、合闸保持阶段，均可以实现断路器的速动功能。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型双稳态永磁塑壳断路器的分闸状态结构示意图；

图2为本实用新型双稳态永磁塑壳断路器的合闸过程结构示意图；

图3为本实用新型双稳态永磁塑壳断路器的合闸状态结构示意图；

其中：1操动机构：11动铁心；12静铁心；13合闸线圈；14分闸线圈；15永磁体；16动铁心连杆；

2速动机构：21速动绕组；22铜盘；23铁盘；24铁盘连杆；

3连杆机构：31角簧；32主动连杆；321主动转轴；33随动连杆；331固定转轴；332随动转轴；333限位轴；

4主回路：41进线；42电流传感器；43连接线；44动导电杆；441动触头；45静导电杆；451静触头；46出线；47灭弧机构。

具体实施方式

实施例：参照图1、2、3所示，一种双稳态永磁塑壳断路器，包括操动机构1，速动机构2，连杆机构3，以及主回路4；操动机构1与速动机构2串联，操动机构1通过连杆机构3与主回路4并联。

本实用新型的操动机构1包括动铁心11，动铁心连杆16，静铁心12，分闸线圈14，合闸线圈13，以及永磁体15；动铁心11固定于动铁心连杆16上，并位于静铁心12内侧，分闸线圈14和合闸线圈13位于静铁心12和动铁心11之间，并置于静铁心12中间极靴的两侧，同时永磁体15位于静铁心12中间极靴的端部，并位于动铁心11外侧；

本实用新型的速动机构2包括速动绕组21，铜盘22，铁盘23，以及铁盘连杆24；速动绕组21固定于静铁心12外部前侧，铜盘22固定于铁盘23上，铁盘23固定于铁盘连杆24上，铁盘连杆24与动铁心连杆16一端固定连接，且铜盘22位于铁盘23和速动绕组21之间。

本实用新型的连杆机构3包括角簧31，主动连杆32，以及随动连杆33；动铁心连杆16末端通过主动转轴321与主动连杆32一端连接，主动连杆32另一端和随动连杆33一端通过限位轴333连接，随动连杆33另一端设于固定转轴331上，且角簧31的弯折处固定于固定转轴331上，其一端与限位轴333连接。

本实用新型的主回路4包括进线41，出线46，连接线43，动导电杆44，静导电杆45，电流传感器42，以及灭弧机构47；电流传感器42设于进线41上，进线41通过连接线43与动导电杆44连接，动导电杆44通过随动转轴332与随动连杆33上部连接，角簧31的另一端与动导电杆44顶部连接，静导电杆45与出线46连接，动导电杆44端部固定有动触头441，静导电杆45端部固定有静触头451，静触头441与动触头451对应设置，且灭弧机构47覆盖动触头441的运动路径。

本实用新型的动铁心11、静铁心12和铁盘23均由导磁材料制成，铁盘连杆24和动铁心连杆16均由非导磁材料制成，进线41、连接线43、动导电杆44、静导电杆45、出线46均由导电材料制成，主动连杆32和随动连杆33均由非导电材料制成。

本实用新型的具体操作方法如下：

（1）参照图1所示，在分闸状态下，动导电杆44的动触头441与静导电杆45的静触头451分离，动铁心11位于靠近速动机构2一侧，并依靠动铁心11与永磁体15间的永磁力保持，即为本实用新型的第一个稳态。

（2）参照图2、3所示，当需要进行合闸时，合闸线圈13通入正向电流单独作用、或合闸线圈13和分闸线圈14通入正向电流共同作用下，动铁心11向远离速动机构2一侧运动，动铁心连杆16通过主动转轴321带动主动连杆32运动；主动连杆32通过限位轴333带动随动连杆33运动；随动连杆33通过角簧31、固定转轴331、随动转轴332和限位轴333的共同作用，带动动导电杆44向下运动，实现合闸动作，在合闸过程中，动触头441与静触头451接触后，动导电杆44与限位轴333分离，依靠角簧31对动导电杆44进行限位，当动铁心11与静铁心12接触后，完成合闸过程，合闸过程完成后，合闸线圈13和分闸线圈14内都不再流通电流，操动机构1依靠动铁心11与永磁体15间的永磁力保持，即为本实用新型的第二个稳态。

（3）参照图1、3所示，当需要进行分闸时，分闸线圈14通入反向电流单独作用或合闸线圈13和分闸线圈14均通入反向电流共同作用下，动铁心11向速动机构2一侧运动，动铁心连杆16通过主动转轴321带动主动连杆32运动；主动连杆32通过限位轴333带动随动连杆33运动；通过角簧31、随动连杆33、固定转轴331、随动转轴332和限位轴333的共同作用，带动动导电杆44向上运动，实现分闸动作，分闸过程完成后，合闸线圈13和分闸线圈14内都不再需要电流，操动机构1依靠动铁心11与永磁体15间的永磁力保持，恢复到本实用新型的第一个稳态。

（4）参照图1、2、3所示，当电流传感器42检测到主回路4电流异常时或需要快速切断主回路4时，速动绕组21通入较大的电流，该电流将引起铜盘22上的涡流，并带来较大的涡流斥力。由于铜盘22固定于铁盘23上，铁盘23又通过铁盘连杆24与操动机构1的动铁心11相连，速动绕组21中电流产生的涡流斥力最终使得动铁心11快速地向速动机构2的一侧运动，使本实用新型的双稳态永磁塑壳断路器快速地分闸，恢复到本实用新型的第一个稳态，从而实现对主回路4所接负载的保护动作。

由于速动机构2与操动机构1在作用时都是独立的，在上述合闸过程、分闸过程或合闸保持阶段，均可以实现断路器的速动功能。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双稳态永磁塑壳断路器，其特征在于，包括操动机构，速动机构，连杆机构，以及主回路；所述操动机构通过所述连杆机构与所述主回路连接；

所述操动机构包括动铁心，动铁心连杆，静铁心，分闸线圈，合闸线圈，以及永磁体；所述动铁心固定于所述动铁心连杆上，并位于所述静铁心内侧，所述分闸线圈和所述合闸线圈位于所述静铁心和动铁心之间，并置于所述静铁心中间极靴的两侧，同时所述永磁体位于所述静铁心中间极靴的端部，并位于所述动铁心外侧；

所述速动机构包括速动绕组，铜盘，铁盘，以及铁盘连杆；所述速动绕组固定于所述静铁心外部前侧，所述铜盘固定于所述铁盘上，所述铁盘固定于所述铁盘连杆上，所述铁盘连杆与所述动铁心连杆一端固定连接，且所述铜盘位于所述铁盘和所述速动绕组之间。

2.根据权利要求1所述的双稳态永磁塑壳断路器，其特征在于，所述连杆机构包括角簧，主动连杆，以及随动连杆；所述动铁心连杆末端通过主动转轴与所述主动连杆一端连接，所述主动连杆另一端和所述随动连杆一端通过限位轴连接，所述随动连杆另一端设于固定转轴上，且所述角簧的弯折处固定于所述固定转轴上，其一端与所述限位轴连接。

3.根据权利要求2所述的双稳态永磁塑壳断路器，其特征在于，所述主回路包括进线，出线，连接线，动导电杆，静导电杆，电流传感器，以及灭弧机构；所述电流传感器设于所述进线上，所述进线通过连接线与所述动导电杆连接，所述动导电杆通过随动轴与所述随动连杆上部连接，所述角簧的另一端与所述动导电杆顶部连接，所述静导电杆与所述出线连接。

4.根据权利要求3所述的双稳态永磁塑壳断路器，其特征在于，所述动导电杆端部固定有动触头，所述静导电杆端部固定有静触头，所述静触头与所述动触头对应设置，且所述灭弧机构覆盖所述动触头的运动路径。

5.根据权利要求1所述的双稳态永磁塑壳断路器，其特征在于，

所述动铁心、所述静铁心和所述铁盘均由导磁材料制成；

所述铁盘连杆和所述动铁心连杆均由非导磁材料制成。

6.根据权利要求3所述的双稳态永磁塑壳断路器，其特征在于，

所述进线、所述连接线、所述动导电杆、所述静导电杆、所述出线均由导电材料制成；

所述主动连杆和所述随动连杆均由非导电材料制成。