CN212461429U - 一种新型结构的涡流高速开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型结构的涡流高速开关，包括外壳及设置在所述外壳内的拐臂、主轴、合闸保持磁轭一、下吸板、合闸保持磁轭二、上吸板、分闸保持磁轭、分闸线圈板、涡流盘、合闸线圈板、中轴螺套和中轴螺杆，拐臂的一端通过压缩弹簧套件连接绝缘子，另一端连接运动保持机构，外壳的内腔底部固定有固定底座，运动保持机构由合闸保持磁轭一、下吸板、合闸保持磁轭二、上吸板、分闸保持磁轭、分闸线圈板、涡流盘、合闸线圈板、中轴螺套和中轴螺杆连接组成，通过采用杠杆原理进行改进后，可以使本实用新型的应用范围大大增加，同时由于可以采用现在行业标准的开关大小，因而可以应用在新装设备和旧设备的改造上，大大减少了设备采购总成本。

Description

一种新型结构的涡流高速开关

技术领域

本实用新型涉及电气技术领域，具体为一种新型结构的涡流高速开关。

背景技术

目前，在国内外的开关领域尤其是高压开关，分合时间至少都在几十毫秒以上，一旦电网产生故障时无法快速的分合，使得人身及电气设备极易受到损害。即使在正常情况下，一般的开关因分合时间慢会产生操作过电压及涌流，也会造成电气设备的损害。

而现有技术当中没有更好的产品能快速断电。而同类型产品如专利201810112194.2，因为采用的结构为直连结构，因此造成的后果是，结构体增加，不能用在现有的和老式高压配电柜中，只能使用特殊柜体，从而在全新安装和老柜改造当中增加了整体成本，同时，由于结构限制，使其断开力度小，只能应用在10KV及以下小电流电路当中，不能增加分闸能力。

基于此，本实用新型设计了一种新型结构的涡流高速开关，以解决上述提到的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种运行稳定，实际应用效更果好的新型结构的涡流高速开关，同时采用新结构后，在使用电力行业标准的柜体大小中就能实现高速分闸、合闸，按需求提高分闸、合闸力度，可以在不改变老式配电柜的前提下就能直接对老式开关进行更换，在全新安装时，也能直接使用行业标准的柜体进行直接安装，从而降低成本，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型结构的涡流高速开关，包括外壳及设置在所述外壳内的拐臂、主轴、合闸保持磁轭一、下吸板、合闸保持磁轭二、上吸板、分闸保持磁轭、分闸线圈板、涡流盘、合闸线圈板、中轴螺套和中轴螺杆，所述拐臂的一端通过压缩弹簧套件连接绝缘子，另一端连接运动保持机构，所述拐臂连接于所述主轴上，所述外壳的内腔底部固定有固定底座，所述运动保持机构连接于所述固定底座上，所述运动保持机构由合闸保持磁轭一、下吸板、合闸保持磁轭二、上吸板、分闸保持磁轭、分闸线圈板、涡流盘、合闸线圈板、中轴螺套、中轴螺杆连接组成，所述中轴螺杆一端穿过所述中轴螺套，所述中轴螺套设置在所述中轴螺杆一端与涡流盘、上吸板和下吸板的连接处，所述中轴螺杆另一端设有螺母，所述拐臂通过连接轴与所述中轴螺杆底端螺母活动连接，所述涡流盘的上部设有合闸线圈板，所述涡流盘的下部设有分闸线圈板，所述分闸线圈板和合闸线圈板的内部分别一一对应固定有分闸线圈和合闸线圈，所述分闸线圈板的下方连接有分闸保持磁轭，所述上吸板的下方连接有合闸保持磁轭二，所述下吸板的下方设有合闸保持磁轭一，所述合闸保持磁轭一、合闸保持磁轭二和分闸保持磁轭的内部通过衬套固定有扇形结构的永磁体，所述分闸线圈板、合闸线圈板、合闸保持磁轭一、下吸板、合闸保持磁轭二、上吸板和分闸保持磁轭通过支撑棒连接，所述支撑棒的底端通过支撑螺杆与所述固定底座连接，所述支撑棒顶部连接有分闸行程开关，所述上吸板和下吸板上连接有螺柱，所述固定底座的两侧连接有合闸行程开关，所述分闸线圈和合闸线圈分别一一对应通过分闸行程开关和合闸行程开关与外部电源连接。

优选的，所述压缩弹簧套件包括压缩碟簧护套、压缩碟簧螺母、T型螺杆和压缩碟簧，所述拐臂的一端连接T型螺杆的一端，所述T型螺杆的另一端通过压缩碟簧与绝缘子连接，所述压缩碟簧的外部设有压缩碟簧护套，所述压缩碟簧护套内部设有与绝缘子相连接的压缩碟簧螺母。

优选的，所述上吸板和下吸板均由导磁材料制成，所述上吸板和下吸板的中间为圆盘结构，两端设有连接部。

优选的，所述涡流盘由非导磁材料制成。

优选的，所述分闸行程开关、螺柱和合闸行程开关位于同一竖直线上。

优选的，其特征在于：所述分闸线圈板和合闸线圈板采用绝缘板。

优选的，所述固定底座的一侧壁上安装有手动撬杠，所述手动撬杠延伸至所述中轴螺杆底端螺母和连接轴顶端螺母之间。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、通过采用杠杆原理进行改进后，可以使本实用新型的应用范围大大增加，同时由于可以采用现在行业标准的开关大小，因而可以应用在新装设备和旧设备的改造上，大大减少了设备采购总成本。

2、运动保持机构连接于固定底座上，固定底座用于将涡流开关运动部件固定的模块化，更利于对运动结构的检修维护，使用更方便。

3、使用扇形结构的永磁铁，相比较一整块圆环形永磁铁，安装和更换更方便，同时成本也更低。由于大型永磁体更不耐冲击，当受到高速冲击力时，更容易受到不均衡压力而脆断。

4、可拓展性强，可以安装更多的涡流磁动结构，使开关具有更大的分合闸能力，可以应用在更多的电压设备上。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型侧视图；

图3为本实用新型控制电路图；

图4为本实用新型绝缘子连接结构示意图；

图5为本实用新型拐臂连接结构示意图；

图6为本实用新型吸板结构示意图；

图7为本实用新型保持磁轭结构示意图；

图8为本实用新型固定底座结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、绝缘子；101、压缩碟簧护套；102、压缩碟簧螺母；103、T型螺杆；104、压缩碟簧；2、拐臂；3、主轴；4、手动撬杠；5、合闸保持磁轭一；6、下吸板；7、合闸保持磁轭二；8、上吸板；9、分闸保持磁轭；10、分闸线圈板；11、涡流盘；12、合闸线圈板；13、中轴螺套；14、螺母；15、中轴螺杆；16、支撑棒；17、分闸行程开关；18、合闸行程开关；19、圆盘结构；20、连接部；21、衬套；22、固定底座；23、外壳；24、螺柱；25、支撑螺杆；26、连接轴；27、永磁体；28、合闸线圈；29、分闸线圈；30、电源。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1-8，本实用新型提供一种技术方案：一种新型结构的涡流高速开关，包括外壳23及设置在外壳23内的拐臂2、主轴3、合闸保持磁轭一5、下吸板6、合闸保持磁轭二7、上吸板8、分闸保持磁轭9、分闸线圈板10、涡流盘11、合闸线圈板12、中轴螺套13和中轴螺杆15，拐臂2的一端通过压缩弹簧套件连接绝缘子1，绝缘子1为断路器高压与低压分界的主要部件，用于连接高压触头与动作件，防止电流泄露，另一端连接运动保持机构，运动保持机构传递给绝缘子1运动，绝缘子1运动带动真空灭弧室动导电杆上下运动达到分合电流的作用，另一端连接运动保持机构，拐臂2连接于主轴3上，三相拐臂2连接在主轴3上，使得断路器三相同时分合，主轴3使用全齿轮结构，方便对不同的高压开关而对三相拐臂2进行位置随意调节，增加了部件的通用性，外壳23的内腔底部固定有固定底座22，运动保持机构连接于固定底座22上，固定底座22用于将涡流开关运动部件固定的模块化，方便整体部件的安装和维护。

运动保持机构由合闸保持磁轭一5、下吸板6、合闸保持磁轭二7、上吸板8、分闸保持磁轭9、分闸线圈板10、涡流盘11、合闸线圈板12、中轴螺套13、中轴螺杆15连接组成，中轴螺杆15一端穿过中轴螺套13，中轴螺套13设置在中轴螺杆15一端与涡流盘11、上吸板8和下吸板6的连接处，中轴螺杆15另一端设有螺母14，拐臂2通过连接轴26与中轴螺杆15底端螺母14活动连接，涡流盘11的上部设有合闸线圈板12，涡流盘11的下部设有分闸线圈板10，分闸线圈板10和合闸线圈板12的内部分别一一对应固定有分闸线圈29和合闸线圈28，分闸线圈29用于产生电磁力吸引涡流盘11向上运动，进行分闸动作，合闸线圈28用于产生电磁力吸引涡流盘11向下运动，进行合闸动作，分闸线圈板10的下方连接有分闸保持磁轭9，上吸板8的下方连接有合闸保持磁轭二7，下吸板6的下方设有合闸保持磁轭一5，合闸保持磁轭一5、合闸保持磁轭二7和分闸保持磁轭9的内部通过衬套21固定有扇形结构的永磁体27，相比较一整块圆环形永磁铁，安装和更换更方便，同时成本也更低。由于大型永磁体更不耐冲击，当受到高速冲击力时，更容易受到不均衡压力而脆断。分闸线圈板10、合闸线圈板12、合闸保持磁轭一5、下吸板6、合闸保持磁轭二7、上吸板8和分闸保持磁轭9通过支撑棒16连接，支撑棒16的底端通过支撑螺杆25与固定底座22连接，支撑棒16顶部连接有分闸行程开关17，上吸板8和下吸板6上连接有螺柱24，固定底座22的两侧连接有合闸行程开关18，分闸线圈29和合闸线圈28分别一一对应通过分闸行程开关17和合闸行程开关18与外部电源30连接。

合闸保持磁轭一5和合闸保持磁轭二7用于通过衬套21固定永磁体27，并导出永磁体27的磁力，用于吸住上吸板8，分闸保持磁轭9用于通过衬套21固定永磁体27，并导出永磁体27的磁力，用于吸住下吸板6，下吸板6、上吸板8，涡流盘11运动后的位置保持是由吸板被分、合闸保持磁轭及衬套内固定的磁铁吸附后确定断路器是在分闸位置还是合闸位置，涡流盘11，分闸线圈板10和合闸线圈板12内的绕制线圈产生动能使其动作，涡流盘11带动中轴螺杆15运动，中轴螺杆15用于固定上吸板8、下吸板6、涡流盘11，并通过连接轴26与拐臂2活动连接，连接轴26的两头与拐臂2进行连接，中间与中轴螺杆15的头部进行连接，中轴螺套13用于将涡流盘11与中轴螺杆15进行固定连接的部件，上下两个螺套可以将涡流盘11紧固定在中轴螺杆15上。

其中，支撑棒16用来将分合闸保持磁轭、分合闸线圈、衬套、等固定件固定在固定底座22上。

其中，压缩弹簧套件包括压缩碟簧护套101、压缩碟簧螺母102、T型螺杆103和压缩碟簧104，拐臂2的一端连接T型螺杆103的一端，T型螺杆103的另一端通过压缩碟簧104与绝缘子1连接，压缩碟簧104的外部设有压缩碟簧护套101，压缩碟簧护套101内部设有与绝缘子相连接的压缩碟簧螺母102。

压缩碟簧14用于保持动作件对绝缘子1的压力，防止高压触头之间接触不良。同时在进行分合闸动作时，增加惯性或保持惯性力，防止出现合闸瞬间刚性接触对高压触头产生损坏，影响寿命，分闸时，由于动作行程距离问题和高压电流对高压触头的吸合力，使分闸瞬间需要的力非常大，碟簧在分闸时使动作件在开始运动时的力度小，并提供一定的推力，使得动作部件在对高压触头进行分闸时，已经积累了很大的动量，可以很轻易的进行分闸，高压触头会随着电压、电流的升高而电吸力增大，相似使用两个缓冲弹簧做为缓冲件，但是其结构无法适用于高压开关。

其中，上吸板8和下吸板6均由导磁材料制成，上吸板8和下吸板6的中间为圆盘结构19，两端设有连接部20。

其中，涡流盘11由非导磁材料制成。

其中，分闸行程开关17、螺柱24和合闸行程开关18位于同一竖直线上。

其中，分闸线圈板10和合闸线圈板12采用绝缘板，用来固定分合闸线圈，并使其对周边金属结构绝缘。

其中，固定底座22的一侧壁上安装有手动撬杠4，手动撬杠4延伸至中轴螺杆15底端螺母14和连接轴26顶端螺母14之间，通过手动撬杠4对该开关部件进行手动控制。

具体工作原理如下：

通过中轴螺杆15连接涡流盘11与上吸板8和下吸板6，使之运动时是同向运动，分闸线圈板10和合闸线圈板12内部线圈通电产生磁场，与涡流盘11产生磁电转换后，使上吸板8和下吸板6上或下同向运动，从而实现开合，上吸板8和下吸板6中间呈圆盘结构19，两端设有连接部20，上吸板8和下吸板6吸合敏锐，上吸板8和下吸板6由导磁材料制成，涡流盘11由非导磁材料制成。

通过涡流盘11带动中轴螺杆15及其上的固定件，来进行分合闸动作，通过使用拐臂2的扛杆原理，对涡流盘11的电磁动力进行放大或缩小，从而获得不同的分合闸力度。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种新型结构的涡流高速开关，其特征在于：包括外壳(23)及设置在所述外壳(23)内的拐臂(2)、主轴(3)、合闸保持磁轭一(5)、下吸板(6)、合闸保持磁轭二(7)、上吸板(8)、分闸保持磁轭(9)、分闸线圈板(10)、涡流盘(11)、合闸线圈板(12)、中轴螺套(13)和中轴螺杆(15)，所述拐臂(2)的一端通过压缩弹簧套件连接绝缘子(1)，另一端连接运动保持机构，所述拐臂(2)连接于所述主轴(3)上，所述外壳(23)的内腔底部固定有固定底座(22)，所述运动保持机构连接于所述固定底座(22)上，所述运动保持机构由合闸保持磁轭一(5)、下吸板(6)、合闸保持磁轭二(7)、上吸板(8)、分闸保持磁轭(9)、分闸线圈板(10)、涡流盘(11)、合闸线圈板(12)、中轴螺套(13)、中轴螺杆(15)连接组成，所述中轴螺杆(15)一端穿过所述中轴螺套(13)，所述中轴螺套(13)设置在所述中轴螺杆(15)一端与涡流盘(11)、上吸板(8)和下吸板(6)的连接处，所述中轴螺杆(15)另一端设有螺母(14)，所述拐臂(2)通过连接轴(26)与所述中轴螺杆(15)底端螺母(14)活动连接，所述涡流盘(11)的上部设有合闸线圈板(12)，所述涡流盘(11)的下部设有分闸线圈板(10)，所述分闸线圈板(10)和合闸线圈板(12)的内部分别一一对应固定有分闸线圈(29)和合闸线圈(28)，所述分闸线圈板(10)的下方连接有分闸保持磁轭(9)，所述上吸板(8)的下方连接有合闸保持磁轭二(7)，所述下吸板(6)的下方设有合闸保持磁轭一(5)，所述合闸保持磁轭一(5)、合闸保持磁轭二(7)和分闸保持磁轭(9)的内部通过衬套(21)固定有扇形结构的永磁体(27)，所述分闸线圈板(10)、合闸线圈板(12)、合闸保持磁轭一(5)、下吸板(6)、合闸保持磁轭二(7)、上吸板(8)和分闸保持磁轭(9)通过支撑棒(16)连接，所述支撑棒(16)的底端通过支撑螺杆(25)与所述固定底座(22)连接，所述支撑棒(16)顶部连接有分闸行程开关(17)，所述上吸板(8)和下吸板(6)上连接有螺柱(24)，所述固定底座(22)的两侧连接有合闸行程开关(18)，所述分闸线圈(29)和合闸线圈(28)分别一一对应通过分闸行程开关(17)和合闸行程开关(18)与外部电源(30)连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型结构的涡流高速开关，其特征在于：所述压缩弹簧套件包括压缩碟簧护套(101)、压缩碟簧螺母(102)、T型螺杆(103)和压缩碟簧(104)，所述拐臂(2)的一端连接T型螺杆(103)的一端，所述T型螺杆(103)的另一端通过压缩碟簧(104)与绝缘子(1)连接，所述压缩碟簧(104)的外部设有压缩碟簧护套(101)，所述压缩碟簧护套(101)内部设有与绝缘子相连接的压缩碟簧螺母(102)。

3.根据权利要求1所述的一种新型结构的涡流高速开关，其特征在于：所述上吸板(8)和下吸板(6)均由导磁材料制成，所述上吸板(8)和下吸板(6)的中间为圆盘结构(19)，两端设有连接部(20)。

4.根据权利要求1所述的一种新型结构的涡流高速开关，其特征在于：所述涡流盘(11)由非导磁材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种新型结构的涡流高速开关，其特征在于：所述分闸行程开关(17)、螺柱(24)和合闸行程开关(18)位于同一竖直线上。

6.根据权利要求1所述的一种新型结构的涡流高速开关，其特征在于：所述分闸线圈板(10)和合闸线圈板(12)采用绝缘板。

7.根据权利要求1所述的一种新型结构的涡流高速开关，其特征在于：所述固定底座(22)的一侧壁上安装有手动撬杠(4)，所述手动撬杠(4)延伸至所述中轴螺杆(15)底端螺母(14)和连接轴(26)顶端螺母(14)之间。

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