CN211529866U - 一种具有直动式永磁操动机构的真空断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有直动式永磁操动机构的真空断路器。该真空断路器包括断路器本体，以及与所述断路器本体连接的绝缘固封极柱、永磁操动机构、以及底盘车，所述绝缘固封极柱与所述永磁操动机构连接成一个整体，设置于所述断路器本体的后部。本实用新型提供的一种具有直动式永磁操动机构的真空断路器，通过采用单个激磁线圈驱动动铁芯运动到相应的极限位置，并利用高性能永磁体所提供的磁场能量，使之保持在合闸位置；在反向激发励磁线圈时，使之产生大于永磁体保持力的驱动力，同时在分闸弹簧力的作用下，使动铁芯动作，运动到分闸位置后进行保持。

Description

一种具有直动式永磁操动机构的真空断路器

技术领域

本实用新型涉及一种断路器，尤其涉及一种具有直动式永磁操动机构的真空断路器。

背景技术

3kV及以上电力系统中使用的断路器称为高压断路器，它是电力系统中最重要的控制和保护设备。高压断路器能够有效的开断、关合及承载运行线路的正常电流，也能在规定的时间内承载关合和开断规定的异常电流。

一般的真空断路器包括以下几个部分：支架，用于安装各功能组件的架体；真空灭弧室，用于实现电路的关合与开断功能的熄弧元件；导电回路，与灭弧室的动端及静端连接构成电流通道；传动机构，把操动机构的运动传输至灭弧室，实现灭弧室的合、分闸操作；绝缘支撑，用绝缘支持件将各功能元件，架接起来满足断路器的绝缘要求；操动机构，用于断路器合、分闸的动力驱动装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有直动式永磁操动机构的真空断路器。

本实用新型提供的一种具有直动式永磁操动机构的真空断路器，其技术方案为：

包括断路器本体，以及与所述断路器本体连接的绝缘固封极柱、永磁操动机构、以及底盘车，所述绝缘固封极柱与所述永磁操动机构连接成一个整体，设置于所述断路器本体的后部。

本实用新型提供的一种具有直动式永磁操动机构的真空断路器，还包括如下附属技术方案：

其中，所述永磁操动机构与所述断路器本体采用一体式设计。

其中，所述永磁操动机构设置为圆筒状的单线圈单稳态永磁操动机构。

其中，所述真空断路器的每相单独配置一个所述圆筒状的单线圈单稳态永磁操动机构，并配用F10-22Ⅱ/W2型旋转式辅助开关。

其中，所述单稳态永磁操动机构上还设置有驱动器和储能电容器，所述驱动器内设有中央处理器，所述驱动器用IGBT单元控制操动机构线圈来实现合、分电源的接通和分断的功能。

其中，所述驱动器为RDCU-CM1，其采用IGBT单元控制单稳态永磁操动机构的线圈来实现合、分电源的接通和分断的功能。

其中，所述储能电容器独立于所述驱动器设置，所述电容器通过所述驱动器内的电源模块充电。

其中，所述真空断路器的合闸位置处设置永磁体，其合闸状态通过所述永磁体保持，所述真空断路器的分闸位置处设置分闸簧，其分闸状态通过所述分闸簧保持。

其中，所述真空断路器的传动部件采用自润滑轴承。

其中，所述真空断路器还包括手动分闸操作机构。

其中，当驱动器接通额定工作电压后，所述永磁操动机构正常分闸操作的时间不大于15s；在所述储能电容器稳态电压下，所述真空断路器完成一个重合闸操作顺序后，充电回路能在3-8s时间内将所述储能电容器上的电压充到稳态值。

本实用新型的实施包括以下技术效果：

本实用新型提供了一种具有直动式永磁操动机构的真空断路器，通过采用单个激磁线圈驱动动铁芯运动到相应的极限位置，并利用高性能永磁体所提供的磁场能量，使之保持在合闸位置；在反向激发励磁线圈时，使之产生大于永磁体保持力的驱动力，同时在分闸弹簧力的作用下，使动铁芯动作，运动到分闸位置后进行保持。

当控制系统出现故障时，可用手动分闸操作装置紧急分断断路器。

并且，本实用新型中的真空断路器采用直动式永磁操动机构，省去了传统操动机构复杂易损的储能、锁扣等机械装置，其零件数量比传统机构减少了70 ℅以上，简化了操动机构，从而大大提高了操动机构的可靠性和寿命。同时，本实用新型中的真空断路器由于采用了电容作为操作电源，使得传动机构十分简练，无需过多的连接环节，效率高，可靠性好。再者，本实用新型中的真空断路器采用直动式永磁操动机构，避免了传统操动机构对大容量专用电源的依赖，以及辅助电源波动对机构动作特性的影响。最后，本实用新型中的永磁操动机构可长期频繁操作，并真正能做到永久性免维护。

另外，本实用新型中的真空断路器中的固封式极柱采用固体的绝缘结构，利用先进的环氧固封技术，将真空灭弧室、主导电回路、绝缘支撑等有机地组成一个整体，从根本上解决了真空断路器的环境耐受问题，使其应用更为广泛。

附图说明

图1为本实用新型的一种具有直动式永磁操动机构的真空断路器的一个角度的结构示意图。

图2为本实用新型的一种具有直动式永磁操动机构的真空断路器的另一个角度的结构示意图。

图中，1-断路器本体，2-绝缘固封极柱，3-永磁操动机构，4-底盘车，5-辅助开关，6-驱动器，7-储能电容器，8-梅花触头，9-触臂，10-传动机构，11-缓冲器，12-防跳线路板，13-航空插座，14-手动分闸操作机构。

具体实施方式

下面将结合实施例以及附图对本实用新型加以详细说明，需要指出的是，所描述的实施例仅旨在便于对本实用新型的理解，而对其不起任何限定作用。

本申请中所述的方位例如上下左右均为对照附图描述的方便而使用，并不构成对保护范围的限定。

本实用新型提供的具有直动式永磁操动机构的真空断路器，如图1-2所示，包括断路器本体1，以及与所述断路器本体1连接的绝缘固封极柱2、永磁操动机构3、以及底盘车4，所述绝缘固封极柱2与所述永磁操动机构3连接成一个整体，设置于所述断路器本体1的后部；该绝缘固封极柱是把灭弧室固封在环氧树脂材料内，构成一个整体部件。

本实用新型提供了一种具有直动式永磁操动机构的真空断路器，通过采用单个激磁线圈驱动动铁芯运动到相应的极限位置，并利用高性能永磁体所提供的磁场能量，使之保持在合闸位置；在反向激发励磁线圈时，使之产生大于永磁体保持力的驱动力，同时在分闸弹簧力的作用下，使动铁芯动作，运动到分闸位置后进行保持。

并且，本实用新型中的真空断路器采用直动式永磁操动机构，省去了传统操动机构复杂易损的储能、锁扣等机械装置，其零件数量比传统机构减少了70 ℅以上，简化了操动机构，从而大大提高了操动机构的可靠性和寿命。同时，本实用新型中的真空断路器由于采用了电容作为操作电源，使得传动机构十分简练，无需过多的连接环节，效率高，可靠性好。再者，本实用新型中的真空断路器采用直动式永磁操动机构，避免了传统操动机构对大容量专用电源的依赖，以及辅助电源波动对机构动作特性的影响。最后，本实用新型中的永磁操动机构可长期频繁操作，并真正能做到永久性免维护。

另外，本实用新型中的真空断路器中的固封式极柱采用固体的绝缘结构，利用先进的环氧固封技术，将真空灭弧室、主导电回路、绝缘支撑等有机地组成一个整体，从根本上解决了真空断路器的环境耐受问题，使其应用更为广泛。

在一个实施例中，所述永磁操动机构3与所述断路器本体1采用一体式设计。本实施例中的永磁操动机构既可作为固定安装单元，也可配用专用推进机构，组成手车单元使用。

在一个实施例中，所述永磁操动机构3设置为圆筒状的单线圈单稳态永磁操动机构。

在一个实施例中，所述真空断路器的每相单独配置一个所述圆筒状的单线圈单稳态永磁操动机构，并配用F10-22Ⅱ/W2型旋转式辅助开关5，以在转换时，保证动作的确切和可靠。

在一个实施例中，如图1-2所示，所述单稳态永磁操动机构上还设置有驱动器6和储能电容器7，所述驱动器6内设有中央处理器，所述驱动器6用IGBT 单元控制操动机构线圈来实现合、分电源的接通和分断的功能。

在一个实施例中，所述驱动器6为RDCU-CM1，其采用IGBT单元控制单稳态永磁操动机构的线圈来实现合、分电源的接通和分断的功能。

在一个实施例中，所述储能电容器7独立于所述驱动器6设置，所述电容器7通过所述驱动器6内的电源模块充电。本实施例中，充电回路和电源模块仍由驱动器的工作电源电压供电。

在一个实施例中，所述真空断路器的合闸位置处设置永磁体，其合闸状态通过所述永磁体保持，所述真空断路器的分闸位置处设置分闸簧，其分闸状态通过所述分闸簧保持。本实施例中的真空断路器中，无任何位置锁扣装置，从而机械磨损，能有效地防止永磁体退磁，可以减少分合闸时电能的消耗，从而降低了分合闸时的电流数值。

优选地，所述真空断路器的传动部件采用自润滑轴承。本实施例中的真空断路器无论在任何条件下均保持良好的运动状态，真正做到免维护。

在一个实施例中，当驱动器接通额定工作电压后，所述永磁操动机构正常分闸操作的时间不大于15s；在所述储能电容器稳态电压下，所述真空断路器完成一个重合闸操作顺序后，充电回路能在3-8s时间内将所述储能电容器上的电压充到稳态值。

优选地，如图1-2所示，所述真空断路器还包括梅花触头8、触臂9、传动机构10、缓冲器11、防跳线路板12、以及航空插座13。

在一个实施例中，所述真空断路器还包括手动分闸操作机构14。本实施例中，当控制系统出现故障时，可用手动分闸操作机构14紧急分断断路器。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种具有直动式永磁操动机构的真空断路器，其特征在于，包括断路器本体，以及与所述断路器本体连接的绝缘固封极柱、永磁操动机构、以及底盘车，所述绝缘固封极柱与所述永磁操动机构连接成一个整体，设置于所述断路器本体的后部。

2.根据权利要求1所述的一种具有直动式永磁操动机构的真空断路器，其特征在于：所述永磁操动机构与所述断路器本体采用一体式设计。

3.根据权利要求1或2所述的一种具有直动式永磁操动机构的真空断路器，其特征在于：所述永磁操动机构设置为圆筒状的单线圈单稳态永磁操动机构。

4.根据权利要求3所述的一种具有直动式永磁操动机构的真空断路器，其特征在于：所述真空断路器的每相单独配置一个所述圆筒状的单线圈单稳态永磁操动机构，并配用旋转式辅助开关。

5.根据权利要求3所述的一种具有直动式永磁操动机构的真空断路器，其特征在于：所述单稳态永磁操动机构上还设置有驱动器和储能电容器，所述驱动器内设有中央处理器。

6.根据权利要求5所述的一种具有直动式永磁操动机构的真空断路器，其特征在于：所述驱动器为RDCU-CM1，其采用IGBT单元控制单稳态永磁操动机构的线圈来实现合、分电源的接通和分断的功能。

7.根据权利要求5所述的一种具有直动式永磁操动机构的真空断路器，其特征在于：所述储能电容器独立于所述驱动器设置，所述电容器通过所述驱动器内的电源模块充电。

8.根据权利要求3所述的一种具有直动式永磁操动机构的真空断路器，其特征在于：所述真空断路器的合闸位置处设置永磁体，其合闸状态通过所述永磁体保持；所述真空断路器的分闸位置处设置分闸簧，其分闸状态通过所述分闸簧保持。

9.根据权利要求3所述的一种具有直动式永磁操动机构的真空断路器，其特征在于：所述真空断路器的传动部件采用自润滑轴承。

10.根据权利要求5所述的一种具有直动式永磁操动机构的真空断路器，其特征在于：所述真空断路器还包括手动分闸操作机构。

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