CN208538752U - 一种相控永磁真空断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及输电线安全设备技术领域，具体涉及一种相控永磁真空断路器，包括真空灭弧室和箱体，真空灭弧室固定置于箱体上，所述箱体上从左至右均匀设置有三个相同的真空灭弧室，所述真空灭弧室的前方设置有隔离开关，后端中部设置有电流互感器，底部设置有管状通道，所述管状通道中活动安装有连杆，连杆与永磁装置紧密连接。本实用新型的目的在于提供一种相控永磁真空断路器，以期望通过永磁装置直接分合真空灭弧室来提升断路器的分闸速度，同时通过增设隔离开关，用以保障线路养护维修时因误操作而导致的断电事故。

Description

一种相控永磁真空断路器

技术领域

本实用新型涉及输电线安全设备技术领域，具体涉及一种相控永磁真空断路器。

背景技术

真空断路器作为配电线安全保障的核心部件，人们对其质量和性能的要求越来越高，真空断路器的优劣主要体现在分合闸动作的快慢上，现有分合闸动作多采用操动机构来实现，目前主要的操动机构包括弹簧机构和电磁机构，弹簧机构交直流电均可使用、且电机功率小，但因其零部件众多、工艺复杂，其稳定性得不到保障，而电磁机构零部件少、工作可靠、制作成本较低，但其驱动电机功率大、接触力小，且合闸时触头易发生跳动，给配电线路带来极大安全隐患。

同时，现有的真空断路器通过操动机构来实现线路的分合闸需求，当设备需要检修时，极易因误操作而断开整段配电线路，故需要有区别于真空断路器的分合闸装置，用于在无负荷电流下实现线路的分合闸需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种相控永磁真空断路器，以期望通过永磁装置直接分合真空灭弧室来提升断路器的分闸速度，同时通过增设隔离开关，用以保障线路养护维修时因误操作而导致的断电事故。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种相控永磁真空断路器，包括真空灭弧室和箱体，真空灭弧室固定置于箱体上，所述箱体上从左至右均匀设置有三个相同的真空灭弧室，所述真空灭弧室的前方设置有隔离开关，后端中部设置有电流互感器，底部设置有管状通道，所述管状通道中活动安装有连杆，连杆与永磁装置紧密连接。

进一步的，所述隔离开关包括绝缘支柱、拉杆支柱和绝缘保护罩，所述绝缘支柱固定置于箱体上，其上端电连接有导线，导线的另一端与设置在真空灭弧室顶部的高压输入端电连接，所述拉杆支柱置于绝缘支柱的前方，其下端与焊接在箱体边沿的金属板固定连接，所述绝缘保护罩活动置于绝缘支柱和拉杆支柱的顶部。

进一步的，所述管状通道、连杆和永磁装置均置于箱体的内部，且所述永磁装置的底部与支撑板固定连接，所述支撑板与箱体的内壁两侧水平连接。

进一步的，所述永磁装置包括静铁芯、动铁芯、永磁体、分闸线圈、合闸线圈、弹性垫圈和传动杆，所述动铁芯与传动杆固定连接并活动置于静铁芯内，所述分闸线圈、永磁体和合闸线圈从左至右依次置于静铁芯和动铁芯之间，且永磁体置于静铁芯的轴向中心位置，所述弹性垫圈对称置于静铁芯的两侧，且弹性垫圈与传动杆活动连接，所述传动杆与连杆紧密相连。

进一步的，所述静铁芯、分闸线圈和合闸线圈的表面均设置有防腐防氧化绝缘层。

进一步的，所述相控永磁真空断路器还包括智能开关控制器，所述智能开关控制器与箱体内的相应元器件电连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果至少是如下之一：

本实用新型通过采用永磁装置直接与真空灭弧室相连接的方式来实现分合闸需求，相对于传统的断路器，省去了复杂的拐臂、弹簧等过渡零部件，极大的提升了断路器的分闸速度，使得断路器会先于变电站跳闸，从而有效降低了变电站频繁跳闸带来的一系列不便，增加了售电量。

本实用新型通过将永磁装置置于密闭的箱体内，用于预防永磁装置受外部环境影响而产生损坏，同时通过在静铁芯、分闸线圈和合闸线圈外部设置防腐防氧化绝缘层用于进一步确保永磁装置通电时的磁力效能不受外界干扰，且通过在永磁装置的静铁芯两侧设置弹性垫圈，用于限定动铁芯在分合闸工作时的左右两端极限位置，从而保障分合闸操作的稳定。

本实用新型通过在断路器上设置隔离开关，用于确保当设备需要检修时，可通过隔离开关实现无负荷电流下的分合闸需求，从而避免因误操作断路器分合闸机构而产生的配电线路断电、甚至发生有负荷电流下作业的严重安全事故。

附图说明

图1为相控永磁真空断路器的前视外观示意图；

图2为相控永磁真空断路器的左视外观示意图；

图3为永磁装置的剖面结构示意图。

附图标记说明：1-真空灭弧室、2-箱体、3-隔离开关、4-电流互感器、5-管状通道、6-连杆、7-永磁装置、8-绝缘支柱、9-拉杆支柱、10-绝缘保护罩、11- 导线、12-高压输入端、13-金属板、14-支撑板、15-静铁芯、16-动铁芯、17-永磁体、18-分闸线圈、19-合闸线圈、20-弹性垫圈、21-传动杆、22-防腐防氧化绝缘层、23-智能开关控制器。

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，以下结合附图及实施例，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以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参考图1和图2所示，本实施例的第一个实施例是，一种相控永磁真空断路器，包括真空灭弧室1和箱体2，真空灭弧室1固定置于箱体2上，所述箱体2上从左至右均匀设置有三个相同的真空灭弧室1，所述真空灭弧室1的前方设置有隔离开关3，后端中部设置有电流互感器4，底部设置有管状通道5，所述管状通道5中活动安装有连杆6，连杆6与永磁装置7紧密连接。此设计的目的在于将断路器设置为三相单级直拉式结构，分别通过各相对应的隔离开关3实现无负荷电流下的分合闸需求，通过各相对应的电流互感器4用于实时监测断路器内流经的电流大小，从而及时反馈到智能开关控制器23，以便完成相关动作指令，且通过各相对应的永磁装置7，快速有效的实现断路器在负荷电流下的分合闸需求，其中，隔离开关3通过手动方式来实现分合闸，而永磁装置7除通过智能开关控制器23进行实时控制外，也可设置应急的手动把手用于应对突发状况。需要注意的是，当分开线路时，需首先断开断路器，然后断开隔离开关3，当合闸操作时，则需首先合上隔离开关3，然后合上相应的断路器。

根据上述实施例，本实用新型的另一个实施例是，所述隔离开关3包括绝缘支柱8、拉杆支柱9和绝缘保护罩10，所述绝缘支柱8固定置于箱体2上，其上端电连接有导线11，导线11的另一端与设置在真空灭弧室1顶部的高压输入端12电连接，从而确保将隔离开关3接入到断路器的回路中，所述拉杆支柱 9置于绝缘支柱8的前方，其下端与焊接在箱体2边沿的金属板13固定连接，此设计在于方便拉杆支柱9在实际应用中还可接入到配电线路中的控制开关上，便于进一步快速的实现分合闸，而绝缘保护罩10活动置于绝缘支柱8和拉杆支柱9的顶部是为了保护绝缘支柱8和拉杆支柱9内部免受雨水、尘灰的侵蚀，同时避免两者内部的触头与外界发生搭接短路状况。

根据第一实施例，本实用新型的又一个实施例是，所述管状通道5、连杆6 和永磁装置7均置于箱体2的内部，且所述永磁装置7的底部与支撑板14固定连接，所述支撑板14与箱体2的内壁两侧水平连接。此设计的目的在于使永磁装置7和真空灭弧室1在一个相对密闭的环境内实现有效连接，从而确保永磁装置7安全稳定的实现真空灭弧室的分合闸。

参考图3所示，根据上述实施例，本实用新型的还有一个实施例是，所述永磁装置7包括静铁芯15、动铁芯16、永磁体17、分闸线圈18、合闸线圈19、弹性垫圈20和传动杆21，所述动铁芯16与传动杆21固定连接并活动置于静铁芯15内，所述分闸线圈18、永磁体17和合闸线圈19从左至右依次置于静铁芯 15和动铁芯16之间，且永磁体17置于静铁芯15的轴向中心位置，所述弹性垫圈20对称置于静铁芯15的两侧，且弹性垫圈20与传动杆21活动连接，所述传动杆21与连杆6紧密相连。此设计在于确保永磁装置7能安全有效的实现各相断路器的分合闸需求，其具体工作原理是，静铁芯15的内部为动铁芯16提供磁路通道，当断路器处于分闸或合闸位置时，分闸线圈18和合闸线圈19无电流通过，动铁芯16通过永磁体17提供的磁力稳定置于其磁路通道的最左端或最右端，当分闸线圈18通电时，伴随电流的增加，分闸线圈18产生磁势，其作用于动铁芯16的磁力逐步加强，当磁力大于永磁体17作用于动铁芯16的磁力时，将驱动动铁芯16沿磁路通道的最左端移动，因动铁芯16与传动杆21 固定连接，传动杆21也将与动铁芯16同步运动，从而带动连杆6活动，进而实现断路器的分闸需求；同样的道理，当合闸线圈19通电时，动铁芯16将在磁力作用下沿磁路通道的最右端移动，从而带动连杆6实现断路器的合闸需求，进一步的，为了避免动铁芯16在来回移动时因分闸线圈18或合闸线圈19的断电延迟而发生超出分闸线圈18或合闸线圈19边沿的情况，特意在分闸线圈18 和合闸线圈19分别与静铁芯15构成的区间内设置有弹性垫圈20，用于有效保障永磁装置7的性能安全且稳定。

根据上述实施例，本实用新型的又一个实施例是，所述静铁芯15、分闸线圈18和合闸线圈19的表面均设置有防腐防氧化绝缘层22。此设计的目的在于进一步确保当永磁装置7在运行过程中，其静铁芯15、分闸线圈18和合闸线圈 19不会受外部环境如外界磁场、水蒸汽、粉尘、颗粒物等的影响而发生损坏，从而降低永磁装置7的使用寿命，运行性能无法趋于稳定。

根据上述所有实施例，本实用新型还有一个实施例是，所述相控永磁真空断路器还包括智能开关控制器23，所述智能开关控制器23与箱体2内的相应元器件电连接，从而有效实现对整个断路器的智能控制。

本实用新型通过采用永磁装置7直接与真空灭弧室1相连接的方式来实现分合闸需求，相对于传统的断路器，省去了复杂的拐臂、弹簧等过渡零部件，极大的提升了断路器的分闸速度，使得断路器会先于变电站跳闸，从而有效降低了变电站频繁跳闸带来的一系列不便，增加了售电量。

本实用新型通过将永磁装置7置于密闭的箱体2内，用于预防永磁装置7 受外部环境影响而产生损坏，同时通过在静铁芯15、分闸线圈18和合闸线圈 19的外部设置防腐防氧化绝缘层22用于进一步确保永磁装置7通电时的磁力效能不受外界干扰，且通过在永磁装置7的静铁芯15的两侧设置弹性垫圈20，用于限定动铁芯16在分合闸工作时的左右两端极限位置，从而保障分合闸操作的稳定。

本实用新型通过在断路器上设置隔离开关3，用于确保当设备需要检修时，可通过隔离开关3实现无负荷电流下的分合闸需求，从而避免因误操作断路器分合闸机构而产生的配电线路断电、甚至发生有负荷电流下作业的严重安全事故。

尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (6)

1.一种相控永磁真空断路器，包括真空灭弧室(1)和箱体(2)，真空灭弧室(1)固定置于箱体(2)上，其特征在于：所述箱体(2)上从左至右均匀设置有三个相同的真空灭弧室(1)，所述真空灭弧室(1)的前方设置有隔离开关(3)，后端中部设置有电流互感器(4)，底部设置有管状通道(5)，所述管状通道(5)中活动安装有连杆(6)，连杆(6)与永磁装置(7)紧密连接。

2.根据权利要求1所述的相控永磁真空断路器，其特征在于：所述隔离开关(3)包括绝缘支柱(8)、拉杆支柱(9)和绝缘保护罩(10)，所述绝缘支柱(8)固定置于箱体(2)上，其上端电连接有导线(11)，导线(11)的另一端与设置在真空灭弧室(1)顶部的高压输入端(12)电连接，所述拉杆支柱(9)置于绝缘支柱(8)的前方，其下端与焊接在箱体(2)边沿的金属板(13)固定连接，所述绝缘保护罩(10)活动置于绝缘支柱(8)和拉杆支柱(9)的顶部。

3.根据权利要求1所述的相控永磁真空断路器，其特征在于：所述管状通道(5)、连杆(6)和永磁装置(7)均置于箱体(2)的内部，且所述永磁装置(7)的底部与支撑板(14)固定连接，所述支撑板(14)与箱体(2)的内壁两侧水平连接。

4.根据权利要求3所述的相控永磁真空断路器，其特征在于：所述永磁装置(7)包括静铁芯(15)、动铁芯(16)、永磁体(17)、分闸线圈(18)、合闸线圈(19)、弹性垫圈(20)和传动杆(21)，所述动铁芯(16)与传动杆(21)固定连接并活动置于静铁芯(15)内，所述分闸线圈(18)、永磁体(17)和合闸线圈(19)从左至右依次置于静铁芯(15)和动铁芯(16)之间，且永磁体(17)置于静铁芯(15)的轴向中心位置，所述弹性垫圈(20)对称置于静铁芯(15)的两侧，且弹性垫圈(20)与传动杆(21)活动连接，所述传动杆(21)与连杆(6)紧密相连。

5.根据权利要求4所述的相控永磁真空断路器，其特征在于：所述静铁芯(15)、分闸线圈(18)和合闸线圈(19)的表面均设置有防腐防氧化绝缘层(22)。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的相控永磁真空断路器，其特征在于：所述相控永磁真空断路器还包括智能开关控制器(23)，所述智能开关控制器(23)与箱体(2)内的相应元器件电连接。