CN208478233U - 一种可手动分合闸双稳态高压永磁真空断路器操动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于配电技术领域，具体涉及一种可手动分合闸双稳态高压永磁真空断路器操动机构，特别适合于配电线路中做柱上开关使用。本新型由永磁操作机构及手动机构组成：永磁操作机构由分合闸线圈通以直流电在涡流盘中产生相反的电磁斥力驱动动铁芯快速运动实现合闸动作及分闸动作，合分闸的状态由合闸保持磁铁及分闸保持磁铁保持，实现机构的双稳态特点。手动合分闸采用杠杆的工作原理，该设计中使用了省力杠杆，手动合分闸操作后，手动合分闸机构的位置复位由固定弹簧来实现，以解决机构不复位对机构动作产生卡滞的影响。

Description

一种可手动分合闸双稳态高压永磁真空断路器操动机构

技术领域

本实用新型属于配电技术领域，具体涉及一种可手动分合闸双稳态高压永磁真空断路器操动机构，特别适合于配电线路中做柱上开关使用。

背景技术

随着我国经济的快速发展，工农业的用电需求迅速增长，断路器做为在电力系统中承担控制及保护等重要功能的开关，其可靠性的好坏决定电力系统能否安全、可靠运行的重要因素。操作机构作为断路器的重要组成部分，其可靠性将直接影响断路器的性能质量。据统计，断路器故障中，70％左右的故障由操作机构造成。相比于电磁机构和弹簧机构，永磁机构具有结构简单、零部件少、操作能耗小、使用寿命长等优点。永磁机构在真空断路器中获得越来越多的应用。

目前我国开关设备的国家标准和电力行业标准对永磁机构断路器的约束明显不够，这会导致按传统的检测标准进行型式试验后，对新的元件的可靠性及稳定性得不到充分的验证。此外，现有的永磁真空断路器无手动分合闸功能或是手动分合闸功能结构复杂、可靠性较差。

主要的，现有技术存在如下缺点：

1、永磁真空断路器无手动分合闸，无法在故障情况下完成断路器的分合操作，使断路器的安全可操作性降低。

2、永磁真空断路器采用储能电容控制的手动分合闸，结构复杂、可靠性差，储能电容存在自动放电的现象，当长时间线路停电后，储能电容没有足够能量驱动断路器进行分合闸操作。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种可手动分合闸双稳态高压永磁真空断路器操动机构，具有结构简单、可靠性高、操作简单的特点，解决了现有的永磁真空断路器无手动分合闸或是手动分合闸可靠性差的问题。

本实用新型是这样实现的，提供一种可手动分合闸双稳态高压永磁真空断路器操动机构，包括永磁操作机构和手动分合闸机构，永磁操作机构包括固定单元和活动单元，固定单元通过固定架固定在断路器上，且固定单元由下至上包括固定在固定架上的合闸线圈、分闸线圈、分闸保持磁铁固定板和合闸保持磁铁固定板，分闸保持磁铁固定板和合闸保持磁铁固定板的相对面上分别固定分闸保持磁铁和合闸保持磁铁，活动单元包括中主轴和固定在中主轴上的涡流盘和动铁芯，活动单元套在固定架中间，涡流盘位于合闸线圈与分闸线圈之间，动铁芯位于分闸保持磁铁和合闸保持磁铁之间，动铁芯初始状态与分闸保持磁铁吸附在一起或与分闸保持磁铁吸附在一起；

所述手动分合闸机构包括手动分闸机构和手动合闸机构，手动分闸机构包括手动分闸机构固定弹簧、手动分闸杠杆和手动分闸操作柄，手动分闸杠杆设有两个，一端分别可转动地固定在所述合闸保持磁铁固定板对称的两端，另一端分别与手动分闸操作柄连接，手动分闸机构固定弹簧设有两个，一端分别与手动分闸操作柄的两端连接，另一端分别固定在断路器箱体内侧；

手动合闸机构包括手动合闸机构固定弹簧、手动合闸杠杠和手动合闸操作柄，手动合闸杠杆设有两个，一端分别可转动地固定在所述分闸保持磁铁固定板对称的两端，另一端分别与手动合闸操作柄连接，手动合闸机构固定弹簧设有两个，一端分别与手动合闸操作柄的中间段连接，另一端分别固定在手动分闸杠杆上。

进一步地，所述固定架包括两个支撑横杆和两个支撑立杆，形成长方形支撑体，所述合闸线圈、分闸线圈、分闸保持磁铁固定板和合闸保持磁铁固定板的两端分别固定在两个支撑立杆上。

进一步地，所述固定架通过螺钉固定在断路器上。

进一步地，所述中主轴上端固定在断路器拉杆上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：采用在永磁机构中附加手动机构的方法解决了永磁真空断路器手动分合闸的问题，该手动机构采用了杠杆的原理，通过较长的力臂撬动永磁机构的动板，完成断路器的手动分合闸。手动分合闸机构杠杆通过固定弹簧固定，保证在自动分合断路器时，手动分合闸机构不影响断路器的正常分合闸的操作。结构简单、操作方便、可靠性高、适应性好。很好的完善了永磁真空断路器的手动分合闸功能，进一步提高了永磁真空断路器的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型主视结构示意图；

图2为手动分闸杠杆和手动分闸操作柄连接结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本实用新型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仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参考图1和图2，本实用新型提供一种可手动分合闸双稳态高压永磁真空断路器操动机构，包括永磁操作机构和手动分合闸机构，永磁操作机构包括固定单元和活动单元，固定单元通过固定架固定在断路器上，且固定单元由下至上包括固定在固定架上的合闸线圈2、分闸线圈4、分闸保持磁铁固定板5和合闸保持磁铁固定板7，分闸保持磁铁固定板5和合闸保持磁铁固定板7的相对面上分别固定分闸保持磁铁8和合闸保持磁铁9，活动单元包括中主轴1和固定在中主轴1上的涡流盘3和动铁芯6，活动单元套在固定架中间，涡流盘3位于合闸线圈2与分闸线圈4之间，动铁芯6位于分闸保持磁铁8和合闸保持磁铁9之间，动铁芯6初始状态与分闸保持磁铁8吸附在一起或与分闸保持磁铁9吸附在一起；

手动分合闸机构包括手动分闸机构和手动合闸机构，手动分闸机构包括手动分闸机构固定弹簧10、手动分闸杠杆11和手动分闸操作柄12，手动分闸杠杆11设有两个，一端分别可转动地固定在所述合闸保持磁铁固定板7对称的两端，另一端分别与手动分闸操作柄12连接，手动分闸机构固定弹簧10设有两个，一端分别与手动分闸操作柄12的两端连接，另一端分别固定在断路器箱体内侧；

手动合闸机构包括手动合闸机构固定弹簧13、手动合闸杠杠14和手动合闸操作柄15，手动合闸杠杆14设有两个，一端分别可转动地固定在所述分闸保持磁铁固定板5对称的两端，另一端分别与手动合闸操作柄15连接，手动合闸机构固定弹簧13设有两个，一端分别与手动合闸操作柄15的中间段连接，另一端分别固定在手动分闸杠杆11上。

本新型为一个带手动分合闸的双稳态永磁机构，当需要合闸时，在合闸线圈2中通以直流电，由电磁感应原理，涡流盘3产生与合闸线圈2方向相反的电磁场，驱动动铁芯6，靠近合闸保持磁铁9的位置，对应断路器的分闸位置；当需要分闸时，在分闸线圈4中通以直流电，由电磁感应原理，涡流盘3产生与分闸线圈4方向相反电磁场，驱动动铁芯6，靠近分闸保持磁铁8的位置，对应断路器的分闸位置。本机构的手动部分采用了杠杆的原理，杠杆设计成大角度弯曲形状，其中动力臂大于阻力臂为省力杠杆，支点部分采用了小圆弧过度，减小了阻力，方便手动机构杠杆的转动。当要手动分闸时，拉动手动分闸操作柄12，该操作柄两端连接于手动分闸杠杆11上，因为采用省力杠杆的结构，可以以较小的力撬动动铁芯6克服合闸保持磁铁9对动铁芯6的吸力，随着手动操作动铁芯6向下移动，合闸保持磁铁9对其的吸引力迅速减小，而分闸保持磁铁8的吸力迅速增大，这样在手动操作的状态下，也可以得到比较好的分闸动作速度特性，手动分闸完成后手动分闸机构固定弹簧10将其拉回原来位置，不至于影响以后的合闸操作；当要手动合闸时，拉动手动合闸操作柄15，其两端连接于手动合闸杠杆14的动力臂的最远端，此杠杆也为省力杠杆，以减小操作时的力量，方便手动操作，通过手动合闸杠杆14撬动动铁芯6向上移动，随着手动操作动铁芯6向上移动，合闸保持磁铁9对其的吸引力迅速增大，而分闸保持磁铁8的吸力迅速减小，这样在手动操作的状态下，也可以得到比较好的合闸动作速度特性，手动合闸完成后手动合闸机构固定弹簧13使手动分闸杠杆14恢复操作前的位置，不至于影响以后的分闸操作。

为了更好地固定永磁操作机构，作为技术方案的改进，固定架包括两个支撑横杆16和两个支撑立杆17，形成长方形支撑体，所述合闸线圈2、分闸线圈4、分闸保持磁铁固定板5和合闸保持磁铁固定板7的两端分别固定在两个支撑立杆17上。

作为一种具体的实施方式，所述固定架通过螺钉固定在断路器上。所述中主轴上端固定在断路器拉杆上。

Claims (4)

1.一种可手动分合闸双稳态高压永磁真空断路器操动机构，其特征在于，包括永磁操作机构和手动分合闸机构，永磁操作机构包括固定单元和活动单元，固定单元通过固定架固定在断路器上，且固定单元由下至上包括固定在固定架上的合闸线圈、分闸线圈、分闸保持磁铁固定板和合闸保持磁铁固定板，分闸保持磁铁固定板和合闸保持磁铁固定板的相对面上分别固定分闸保持磁铁和合闸保持磁铁，活动单元包括中主轴和固定在中主轴上的涡流盘和动铁芯，活动单元套在固定架中间，涡流盘位于合闸线圈与分闸线圈之间，动铁芯位于分闸保持磁铁和合闸保持磁铁之间，动铁芯初始状态与分闸保持磁铁吸附在一起或与分闸保持磁铁吸附在一起；

所述手动分合闸机构包括手动分闸机构和手动合闸机构，手动分闸机构包括手动分闸机构固定弹簧、手动分闸杠杆和手动分闸操作柄，手动分闸杠杆设有两个，一端分别可转动地固定在所述合闸保持磁铁固定板对称的两端，另一端分别与手动分闸操作柄连接，手动分闸机构固定弹簧设有两个，一端分别与手动分闸操作柄的两端连接，另一端分别固定在断路器箱体内侧；

手动合闸机构包括手动合闸机构固定弹簧、手动合闸杠杠和手动合闸操作柄，手动合闸杠杆设有两个，一端分别可转动地固定在所述分闸保持磁铁固定板对称的两端，另一端分别与手动合闸操作柄连接，手动合闸机构固定弹簧设有两个，一端分别与手动合闸操作柄的中间段连接，另一端分别固定在手动分闸杠杆上。

2.如权利要求1所述的可手动分合闸双稳态高压永磁真空断路器操动机构，其特征在于，所述固定架包括两个支撑横杆和两个支撑立杆，形成长方形支撑体，所述合闸线圈、分闸线圈、分闸保持磁铁固定板和合闸保持磁铁固定板的两端分别固定在两个支撑立杆上。

3.如权利要求2所述的可手动分合闸双稳态高压永磁真空断路器操动机构，其特征在于，所述固定架通过螺钉固定在断路器上。

4.如权利要求1所述的可手动分合闸双稳态高压永磁真空断路器操动机构，其特征在于，所述中主轴上端固定在断路器拉杆上。