CN213845129U - 高压开关保持机构及高压开关 - Google Patents

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张利欣
孙珂珂
熊萍萍
门博
孙英杰
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Abstract

本实用新型涉及一种高压开关保持机构及高压开关。高压开关保持机构,包括:缸体;绝缘拉杆,滑动装配在所述缸体上;所述缸体内设有磁流变液,所述缸体或绝缘拉杆上设有线圈,在斥力机构驱动下分合闸到位后,线圈得电产生磁场,使得磁流变液由液体转变为固体,以将绝缘拉杆保持在分合闸位置;或者所述缸体内设有电流变液,所述缸体的内壁上相对布置有成对的导电板,在斥力机构驱动下分合闸到位后,导电板得电产生电场,使得电流变液由液体转变为固体,以将绝缘拉杆保持在分合闸位置。通过采用磁流变液或电流变液的固液转换原理,使得保持机构既能提供可靠的分合闸保持力,又能避免保持力对操动机构的影响。

Description

高压开关保持机构及高压开关
技术领域
本实用新型涉及一种高压开关保持机构及高压开关。
背景技术
目前,在高压柔性直流输电工程中,大量应用了高压直流断路器、高压直流可控避雷器及高压超导限流器等设备,这些设备都对高压开关提出了快速分合闸的要求(分合闸速度小于5ms)。现有技术中,为了实现快速分合闸操作,一般采用电磁斥力操动机构作为高压开关的操动机构,且该电磁斥力机构配备有保持机构。
申请公布号为CN110911243A的中国发明专利申请公开了一种快速开关,包括断口和操动机构,断口和操动机构之间设有绝缘拉杆,操动机构包括斥力机构和保持机构,绝缘拉杆由斥力机构驱动;当斥力机构驱动绝缘拉杆处于分闸位置时,保持机构为绝缘拉杆提供分闸保持力,当操动机构驱动绝缘拉杆处于合闸位置时,保持机构为绝缘拉杆提供合闸保持力,以保证开关分合闸的稳定性。
上述的保持机构为弹簧保持机构,在分合闸时,首先要克服弹簧的弹性作用力,这样会使绝缘拉杆前半程的加速度受到影响,即使弹簧通过死点后会对绝缘拉杆施加弹性作用力,使绝缘拉杆加速,但由于后半程需要缓冲结构介入,因此,不会对分合闸速度有明显的提升,反而会增大缓冲结构的设计难度。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高压开关保持机构,以解决现有技术中的弹簧保持机构会影响高压开关分合闸速度的技术问题;本实用新型的目的还在于提供一种高压开关。
为实现上述目的,本实用新型高压开关保持机构的技术方案是:
高压开关保持机构,包括:
缸体;
绝缘拉杆,滑动装配在所述缸体上,用于与斥力机构、动触头传动连接;
所述缸体内设有磁流变液,所述缸体或绝缘拉杆上设有线圈,在斥力机构驱动下分合闸到位后,线圈得电产生磁场,使得磁流变液由液体转变为固体,以将绝缘拉杆保持在分合闸位置;
或者所述缸体内设有电流变液,所述缸体的内壁上相对布置有成对的导电板,在斥力机构驱动下分合闸到位后,导电板得电产生电场,使得电流变液由液体转变为固体,以将绝缘拉杆保持在分合闸位置。
有益效果是:通过采用磁流变液或电流变液的固液转换原理,在分合闸到位后,线圈或导电板得电,使得磁流变液或电流变液转变为固体,以提供可靠的分合闸保持力;在分合闸操作时,线圈或导电板失电,使得磁流变液或电流变液转变为液体,从而使分合闸保持力迅速消失,避免保持力对操动机构的影响,提高操动机构的分合闸启动速度,缩短了操动机构的动作时间。
进一步的,所述绝缘拉杆于缸体内的拉杆部分上固设有限位体。
有益效果是:限位体与固体的磁流变液或电流变液限位配合,以保证分合闸保持的稳定性。
进一步的,所述限位体为导磁体,所述线圈缠绕在导磁体上。
有益效果是:这样设计,使得线圈处于缸体内部,避免线圈裸露;而且将限位体设计为导磁体,有利于磁场的形成。
进一步的,所述绝缘拉杆具有两个伸出端,其中一个伸出端用于与斥力机构传动连接,另一个伸出端用于与动触头传动连接。
进一步的,所述绝缘拉杆具有一个伸出端,该伸出端用于依次与斥力机构、动触头传动连接。
为实现上述目的,本实用新型高压开关的技术方案是:
高压开关,包括开关本体、斥力机构以及保持机构,开关本体具有动触头和静触头,所述保持机构,包括:
缸体;
绝缘拉杆,滑动装配在所述缸体上,用于与斥力机构、动触头传动连接;
所述缸体内设有磁流变液,所述缸体或绝缘拉杆上设有线圈,在斥力机构驱动下分合闸到位后,线圈得电产生磁场,使得磁流变液由液体转变为固体,以将绝缘拉杆保持在分合闸位置;
或者所述缸体内设有电流变液,所述缸体的内壁上相对布置有成对的导电板,在斥力机构驱动下分合闸到位后,导电板得电产生电场,使得电流变液由液体转变为固体,以将绝缘拉杆保持在分合闸位置。
有益效果是:通过采用磁流变液或电流变液的固液转换原理,在分合闸到位后,线圈或导电板得电,使得磁流变液或电流变液转变为固体,以提供可靠的分合闸保持力;在分合闸操作时,线圈或导电板失电,使得磁流变液或电流变液转变为液体,从而使分合闸保持力迅速消失,避免保持力对操动机构的影响,提高操动机构的分合闸启动速度,缩短了操动机构的动作时间。
进一步的,所述绝缘拉杆于缸体内的拉杆部分上固设有限位体。
有益效果是:限位体与固体的磁流变液或电流变液限位配合,以保证分合闸保持的稳定性。
进一步的,所述限位体为导磁体,所述线圈缠绕在导磁体上。
有益效果是:这样设计,使得线圈处于缸体内部,避免线圈裸露;而且将限位体设计为导磁体,有利于磁场的形成。
进一步的,所述绝缘拉杆具有两个伸出端,其中一个伸出端用于与斥力机构传动连接,另一个伸出端用于与动触头传动连接。
进一步的,所述绝缘拉杆具有一个伸出端,该伸出端用于依次与斥力机构、动触头传动连接。
附图说明
图1为本实用新型高压开关的实施例1的结构示意图;
图2为本实用新型高压开关的实施例2的结构示意图;
图1中:11-开关本体;12-保持机构;13-斥力机构;14-绝缘拉杆;15-第一伸出端;16-第二伸出端;17-导磁体;18-线圈;19-磁流变液;20-缸体;
图2中:21-开关本体;22-保持机构;23-斥力机构;24-伸出端。
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用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型,即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。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
需要说明的是,术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。此外,术语“上”、“下”是基于附图所示的方位和位置关系,仅是为了便于描述本实用新型,而不是指示所指的装置或部件必须具有特定的方位,因此不能理解为对本实用新型的限制。
以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。
本实用新型高压开关的实施例1:
如图1所示,高压开关包括开关本体11、保持机构12以及斥力机构13,保持机构12设置在开关本体11和斥力机构13之间;本实施例中,开关本体11具有动触头和静触头,开关本体11和斥力机构13均为现有成熟产品,在此不再具体说明。其中,斥力机构3为电磁斥力机构,斥力机构13和保持机构12共同构成操动机构。
本实施例中,保持机构12包括缸体20和绝缘拉杆14,绝缘拉杆14滑动装配在缸体20上,绝缘拉杆14具有两个伸出端,两个伸出端分别为第一伸出端15和第二伸出端16,第一伸出端15与开关本体11上的动触头传动连接,第二伸出端16与斥力机构13传动连接,绝缘拉杆14在斥力机构的驱动下,带动开关本体11上的动触头往复运动,从而实现高压开关的分合闸。
如图1所示,缸体20内设有磁流变液19,绝缘拉杆14于缸体20内的拉杆部分上固设有限位体,限位体与固体的磁流变液19限位配合,以保证分合闸保持的稳定性;优选的,限位体为导磁体17,导磁体17的外周面上缠绕有线圈18。在其他实施例中,限位体为绝缘体,但体积较小,因此不会影响磁场;或者不设置限位体,而是在绝缘拉杆于缸体内的拉杆部分上设置凹凸结构,以保证分合闸保持的稳定性。
应当说明的是,在无磁场产生时,磁流变液19为液体,而在强磁场作用下,磁流变液19内的悬浮颗粒因磁场感应由磁中性变为强磁性,彼此之间相互作用,在磁极之间形成“链”状的桥,进而转化成宏观的柱状结构,使磁流变液19在瞬间由液体变为粘塑体,其流变性质发生急剧变化,表现出类似固体的力学性质。其中,磁流变液19的固-液转换在毫秒内完成,而且去除磁场后又能迅速恢复其流动性。
因此,在斥力机构13驱动下分合闸到位后,线圈18得电产生磁场,在磁场作用下,磁流变液19由液体状态转变为固体状态,向绝缘拉杆14提供分合闸保持力,以将绝缘拉杆14保持在分合闸位置。当斥力机构13进行分合闸操作时,线圈18失电,磁流变液19由固体状态转换为液体状态,保持力消失,斥力机构13不用克服保持力进行分合闸操作;当分合闸到位后,线圈18再次得电,磁流变液19固化,以提供分合闸保持力。
本实施例中的保持机构12采用磁流变液原理,不仅不会显著增加操动机构的重量,而且可以提供可靠的分合闸保持力,同时在分合闸操作时,通过线圈失电使磁流变液进行固-液转换,从而使分合闸保持力迅速消失,避免保持力对操动机构的影响,提高操动机构的分合闸启动速度,缩短了操动机构的动作时间。
本实用新型高压开关的实施例2:
本实施例与实施例1的区别在于,实施例1中,保持机构12设置在开关本体11和斥力机构13之间,保持机构12的绝缘拉杆14具有第一伸出端15和第二伸出端16,第一伸出端15与开关本体11上的动触头传动连接,第二伸出端16与斥力机构13传动连接,在斥力机构13的驱动下,实现高压开关的分合闸。本实施例中,如图2所示,保持机构22设置在斥力机构23背向开关本体21的一侧,保持机构22的绝缘拉杆具有一个伸出端24,该伸出端24依次与斥力机构23、开关本体21的动触头传动连接,在斥力机构的驱动下,实现高压开关的分合闸。
本实用新型高压开关的实施例3:
本实施例与实施例1的区别在于,实施例1中,缸体20内设有磁流变液19,绝缘拉杆14于缸体20内的拉杆部分上固设有导磁体17,导磁体17的外周面上缠绕有线圈18,线圈18得电后产生磁场,使得磁流变液19由液体转变为固体,以将绝缘拉杆14保持在分合闸位置;线圈18失电后,磁场消失,使得磁流变液19由固体转变为液体,保持力消失,斥力机构13无需克服保持力进行分合闸操作,提高分合闸速度。本实施例中,缸体内设有电流变液,缸体的内壁上相对布置有成对的导电板,导电板得电产生电场,使得电流变液由液体转变为固体,以将绝缘拉杆保持在分合闸位置;导电板失电后,电场消失,使得电流变液由固体转变为液体,保持力消失,斥力机构无需克服保持力进行分合闸操作,提高分合闸速度。
本实用新型高压开关的实施例4:
本实施例与实施例1的区别在于,实施例1中,绝缘拉杆14于缸体20内的拉杆部分上固设有导磁体17,线圈18缠绕在导磁体17的外周面上。本实施例中,线圈缠绕在缸体的外周面上,此时,可以不设置导磁体,但需要将缸体设计为导磁体。
本实用新型高压开关保持机构的实施例,本实施例中的高压开关保持机构与上述高压开关的实施例1至4中任一个所述的保持机构的结构相同,在此不再赘述。
以上所述,仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准,凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化,同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.高压开关保持机构,其特征在于,包括:
缸体;
绝缘拉杆,滑动装配在所述缸体上,用于与斥力机构、动触头传动连接;
所述缸体内设有磁流变液,所述缸体或绝缘拉杆上设有线圈,在斥力机构驱动下分合闸到位后,线圈得电产生磁场,使得磁流变液由液体转变为固体,以将绝缘拉杆保持在分合闸位置;
或者所述缸体内设有电流变液,所述缸体的内壁上相对布置有成对的导电板,在斥力机构驱动下分合闸到位后,导电板得电产生电场,使得电流变液由液体转变为固体,以将绝缘拉杆保持在分合闸位置。
2.根据权利要求1所述的高压开关保持机构,其特征在于,所述绝缘拉杆于缸体内的拉杆部分上固设有限位体。
3.根据权利要求2所述的高压开关保持机构,其特征在于,所述限位体为导磁体,所述线圈缠绕在导磁体上。
4.根据权利要求1或2或3所述的高压开关保持机构,其特征在于,所述绝缘拉杆具有两个伸出端,其中一个伸出端用于与斥力机构传动连接,另一个伸出端用于与动触头传动连接。
5.根据权利要求1或2或3所述的高压开关保持机构,其特征在于,所述绝缘拉杆具有一个伸出端,该伸出端用于依次与斥力机构、动触头传动连接。
6.高压开关,包括开关本体、斥力机构以及保持机构,开关本体具有动触头和静触头,其特征在于,所述保持机构包括:
缸体;
绝缘拉杆,滑动装配在所述缸体上,绝缘拉杆与斥力机构、动触头传动连接;
所述缸体内设有磁流变液,所述缸体或绝缘拉杆上设有线圈,在斥力机构驱动下分合闸到位后,线圈得电产生磁场,使得磁流变液由液体转变为固体,以将绝缘拉杆保持在分合闸位置;
或者所述缸体内设有电流变液,所述缸体的内壁上相对布置有成对的导电板,在斥力机构驱动下分合闸到位后,导电板得电产生电场,使得电流变液由液体转变为固体,以将绝缘拉杆保持在分合闸位置。
7.根据权利要求6所述的高压开关,其特征在于,所述绝缘拉杆于缸体内的拉杆部分上固设有限位体。
8.根据权利要求7所述的高压开关,其特征在于,所述限位体为导磁体,所述线圈缠绕在导磁体上。
9.根据权利要求6或7或8所述的高压开关,其特征在于,所述保持机构设置在开关本体和斥力机构之间,绝缘拉杆具有两个伸出端,其中一个伸出端与斥力机构传动连接,另一个伸出端与动触头传动连接。
10.根据权利要求6或7或8所述的高压开关,其特征在于,所述保持机构设置在斥力机构背向开关本体的一侧,所述绝缘拉杆具有一个伸出端,该伸出端依次与斥力机构、动触头传动连接。
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