CN213716748U - 一种基于故障电流变化率的快速分断装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于故障电流变化率的快速分断装置，属于电力系统设备技术领域，包括固定导电体、可动导电体、主回路侧操作连杆、圆筒基座、主回路绝缘子、主回路灭弧室、备用回路绝缘子、备用回路灭弧室、备用回路侧操作连杆、主回路电源和备用回路电源；主回路侧操作连杆和备用回路侧操作连杆分别可拆卸地连接在可动导电体的两端，可动导电体活动设置在固定导电体内部靠近备用回路侧操作连杆的一侧。本实用新型灭弧效果好，延长了装置的使用寿命，且动作灵敏，分断可靠。

Description

一种基于故障电流变化率的快速分断装置

技术领域

本实用新型涉及一种基于故障电流变化率的快速分断装置，属于电力系统设备技术领域。

背景技术

对较大故障电流保护控制是电力系统与自动控制系统可靠运行的最重要保障，保护系统需要依靠快速操动机构带动电器触头系统快速分断电路、快速接通限流电路或快速切换供电母线电路，《低压电器》2008年第9期刊登的陈德桂“控制与保护开关电器的进展”一文介绍了智能控制与保护开关电器的最新进展，在上世纪90年代期间，施耐德公司推出Integral系列智能控制与保护开关电器，国内也开发了KB0系列，依靠冲击电磁铁作为快速操动机构，在高压电器领域有许多文献介绍采用电容储能放电式电磁涡流斥力机构作为开关的快速操动机构，但是这些方案都需要额外电源提供所需能量与变化率，而且需要相配套的控制系统，存在保护的可靠性问题。

公开号CN102751116B的中国发明专利中公开的基于故障电流能量与变化率的快速电磁斥力机构及其应用，包括信号发生器、换流开关、电子开关和熔断灭弧装置，所述信号发生器与所述换流开关相连，所述换流开关与所述电子开关、所述熔断灭弧装置并联设置，所述电子开关和所述熔断灭弧装置串联设置。

上述参考例成功解决了现有技术中采用电容储能放电式电磁涡流斥力机构作为开关的快速操动机构，需要额外电源提供所需能量与变化率，而且需要相配套的控制系统，存在保护的可靠性等一系列问题。但是，该参考例亦未能充分考虑和有效解决如下问题：

基于电磁涡流斥力的快速操动机构中的驱动线圈和操动铜盘固有结构，1、在无有效定位情况下，在高速动作过程中产生的冲击将极大影响动触头对中性，不利于有效灭弧，且影响使用寿命；2、在需要反复分、合闸操作的环境中，涡流斥力机构需要额外设置线圈来提供反方向的操动动力，增加了机构构造的复杂程度和生产成本，因此急需进行改进。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中的缺点，本实用新型设计了一种基于故障电流变化率的快速分断装置，其结构精简，灭弧效果好，延长了装置的使用寿命，且动作灵敏，分断可靠。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于故障电流变化率的快速分断装置，包括固定导电体、可动导电体、主回路侧操作连杆、圆筒基座、主回路绝缘子、主回路灭弧室、备用回路绝缘子、备用回路灭弧室、备用回路侧操作连杆、主回路电源和备用回路电源；主回路侧操作连杆和备用回路侧操作连杆分别可拆卸地连接在可动导电体的两端，可动导电体活动设置在固定导电体内部靠近备用回路侧操作连杆的一侧；主回路侧操作连杆和备用回路侧操作连杆远离可动导电体的一端分别固定连接有主回路开关动触头和备用回路开关动触头，且主回路开关动触头和备用回路开关动触头分别设置在主回路灭弧室和备用回路灭弧室内，且主回路灭弧室和备用回路灭弧室内还分别设置有分别与主回路开关动触头和备用回路开关动触头匹配的主回路开关静触头和备用回路开关静触头，主回路开关静触头和备用回路开关静触头分别与主回路电源和备用回路电源电连接；主回路绝缘子设置在主回路侧操作连杆上并将主回路侧操作连杆分隔成两段，备用回路绝缘子设置在备用回路侧操作连杆上并将备用回路绝缘子分隔成两段，且主回路绝缘子远离可动导电体一侧的主回路侧操作连杆分别与固定导电体和备用回路绝缘子远离可动导电体一侧的备用回路侧操作连杆电连接；固定导电体还同时与主回路电源和备用回路电源电连接，且固定导电体与主回路电源和备用回路电源之间均设置有回路等效电阻。

进一步地，所述固定导电体包括圆筒基座和用于导电的固定线圈，圆筒基座为漆包铜导线材质的圆筒，固定线圈固定卷绕在圆筒基座上。

进一步地，所述主回路侧操作连杆和备用回路侧操作连杆均与可动导电体螺纹连接。

进一步地，可动导电体的截面面积小于圆筒基座的截面面积。

与现有技术相比本实用新型有以下特点和有益效果：依托主回路自身故障电流变化率及故障电流能量来驱动主回路侧操作连杆运动实现切换主回路电源的效果，节省能量且减少冗余结构、精简结构；在高速动作过程中不受冲击力的影响，有利于有效灭弧，延长使用寿命；降低了机构构造的复杂程度和生产成本；动作灵敏、分断可靠。

附图说明

图1是本实用新型的连接示意图。

其中附图标记为：1、固定导电体；2、可动导电体；3、主回路侧操作连杆；4、圆筒基座；5、主回路绝缘子；6、主回路开关动触头；7、主回路开关静触头；8、主回路灭弧室；9、回路等效电阻；11、备用回路绝缘子；12、备用回路开关动触头；13、备用回路开关静触头；14、备用回路灭弧室；15、备用回路侧操作连杆；16、主回路电源；17、备用回路电源。

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。

如图1所示，本实施例的基于故障电流变化率的快速分断装置，包括固定导电体1、可动导电体2、主回路侧操作连杆3、圆筒基座4、主回路绝缘子5、主回路灭弧室8、备用回路绝缘子11、备用回路灭弧室14、备用回路侧操作连杆15、主回路电源16和备用回路电源17；主回路侧操作连杆3和备用回路侧操作连杆15分别可拆卸地连接在可动导电体2的两端，可动导电体2活动设置在固定导电体1内部靠近备用回路侧操作连杆15的一侧；主回路侧操作连杆3和备用回路侧操作连杆15远离可动导电体2的一端分别固定连接有主回路开关动触头6和备用回路开关动触头12，且主回路开关动触头6和备用回路开关动触头12分别设置在主回路灭弧室8和备用回路灭弧室14内，且主回路灭弧室8和备用回路灭弧室14内还分别设置有分别与主回路开关动触头6和备用回路开关动触头12匹配的主回路开关静触头7和备用回路开关静触头13，主回路开关静触头7和备用回路开关静触头13分别与主回路电源16和备用回路电源17电连接；主回路绝缘子5设置在主回路侧操作连杆3上并将主回路侧操作连杆3分隔成两段，备用回路绝缘子11设置在备用回路侧操作连杆15上并将备用回路绝缘子11分隔成两段，且主回路绝缘子5远离可动导电体2一侧的主回路侧操作连杆3分别与固定导电体1和备用回路绝缘子11远离可动导电体2一侧的备用回路侧操作连杆15电连接；固定导电体1还同时与主回路电源16和备用回路电源17电连接，且固定导电体1与主回路电源16和备用回路电源17之间均设置有回路等效电阻9。

特别的，可动导电体2由首尾封闭的线圈或铜管构成。

进一步地，固定导电体1包括圆筒基座4和用于导电的固定线圈，圆筒基座4为漆包铜导线材质的圆筒，固定线圈固定卷绕在圆筒基座4上。

进一步地，主回路侧操作连杆3和备用回路侧操作连杆15均与可动导电体2螺纹连接。

进一步地，可动导电体2的截面面积小于圆筒基座4。

本实用新型的工作原理：一种基于故障电流变化率的快速分断装置，主回路侧操作连杆3一端连接可动导电体2，另一端连接主回路开关动触头6，且中间通过主回路绝缘子5进行绝缘隔离；同理，备用回路侧操作连杆15一端连接可动导电体2，另一端连接备用回路开关动触头12，且中间通过备用回路绝缘子11进行绝缘隔离；其中，可动导电体2设置在固定导电体1内部靠近备用回路侧操作连杆15的一侧；当电力系统电气主回路某点发生短路故障时，短路故障电流流通到固定导电体1，由于可动导电体2位于固定导电体1内部靠备用回路侧的位置，可动导电体2在固定导电体1的短路电流作用下，由于磁通量变化而感应出回路电流，而根据楞次定律，可动导电体2内的感应电流的磁场效果总是抵消引起感应电流原磁场的效果，使得可动导电体2有远离固定导电体1运动的趋势，进而推动可动导电体2远离固定导电体1向备用回路侧移动，并带动主回路开关动触头6离开主回路开关静触头7实现快速分闸操作。同时带动备用回路开关动触头12朝向备用回路开关静触头13运动，实现快速合闸操作，切换到备用回路电源17，即切断电力系统电气主回路故障电流，维护电力系统稳定性。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (4)

1.一种基于故障电流变化率的快速分断装置，其特征在于：包括固定导电体(1)、可动导电体(2)、主回路侧操作连杆(3)、圆筒基座(4)、主回路绝缘子(5)、主回路灭弧室(8)、备用回路绝缘子(11)、备用回路灭弧室(14)、备用回路侧操作连杆(15)、主回路电源(16)和备用回路电源(17)；主回路侧操作连杆(3)和备用回路侧操作连杆(15)分别可拆卸地连接在可动导电体(2)的两端，可动导电体(2)活动设置在固定导电体(1)内部靠近备用回路侧操作连杆(15)的一侧；主回路侧操作连杆(3)和备用回路侧操作连杆(15)远离可动导电体(2)的一端分别固定连接有主回路开关动触头(6)和备用回路开关动触头(12)，且主回路开关动触头(6)和备用回路开关动触头(12)分别设置在主回路灭弧室(8)和备用回路灭弧室(14)内，且主回路灭弧室(8)和备用回路灭弧室(14)内还分别设置有分别与主回路开关动触头(6)和备用回路开关动触头(12)匹配的主回路开关静触头(7)和备用回路开关静触头(13)，主回路开关静触头(7)和备用回路开关静触头(13)分别与主回路电源(16)和备用回路电源(17)电连接；主回路绝缘子(5)设置在主回路侧操作连杆(3)上并将主回路侧操作连杆(3)分隔成两段，备用回路绝缘子(11)设置在备用回路侧操作连杆(15)上并将备用回路绝缘子(11)分隔成两段，且主回路绝缘子(5)远离可动导电体(2)一侧的主回路侧操作连杆(3)分别与固定导电体(1)和备用回路绝缘子(11)远离可动导电体(2)一侧的备用回路侧操作连杆(15)电连接；固定导电体(1)还同时与主回路电源(16)和备用回路电源(17)电连接，且固定导电体(1)与主回路电源(16)和备用回路电源(17)之间均设置有回路等效电阻(9)。

2.根据权利要求1所述的一种基于故障电流变化率的快速分断装置，其特征在于：所述固定导电体(1)包括圆筒基座(4)和用于导电的固定线圈，圆筒基座(4)为漆包铜导线材质的圆筒，固定线圈固定卷绕在圆筒基座(4)上。

3.根据权利要求1所述的一种基于故障电流变化率的快速分断装置，其特征在于：所述主回路侧操作连杆(3)和备用回路侧操作连杆(15)均与可动导电体(2)螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于故障电流变化率的快速分断装置，其特征在于：可动导电体(2)的截面面积小于圆筒基座(4)的截面面积。

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