CN214043572U - 一种断路器操动机构分合闸缓冲装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及断路器技术领域，具体涉及一种断路器操动机构分合闸缓冲装置，包括可动导电体、操作连杆、储能元件、固定导电体和辅助开关回路；所述可动导电体设有两个，其中一个所述可动导电体固定连接于操作连杆的端部，另一个所述可动导电体固定连接于操作连杆的中部；所述储能元件通过辅助开关回路与固定导电体连接，所述固定导电体呈圆筒状。本实用新型的有益效果在于：可动导电体设有两个，能够实现断路器操动机构在分闸和合闸过程中的双向缓冲；该装置通过电磁力实现缓冲功能，不存在相互接触撞击的情况，可解决传统缓冲装置需要依靠机械撞击力来释放动能而造成的机械老化问题，并能更好的降低日常维护工作量，延长装置使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及断路器技术领域，具体涉及一种断路器操动机构分合闸缓冲装置。
背景技术
断路器操动机构分合闸操作过程中，接近终了状态时的剩余能量需要通过缓冲装置来进行释放，缓冲装置根据操动机构的形式不同而采取不同的结构，其性能良好与否直接影响到断路器的机械寿命。常用的缓冲器包括油缓冲、弹簧缓冲、橡胶垫缓冲、油气同轴缓冲等类型。各类缓冲器已得到广泛而长期的应用，取得一定成效的同时，亦存在相应的弊端，如弹簧、橡胶老化问题或渗油漏油问题等。
各类缓冲器已得到广泛而长期的应用，取得一定成效的同时，亦存在相应的弊端。油缓冲器可以将制动的能量转化为热能，不返回到断路器可动部分，存在能量耗散，不利于节能；弹簧缓冲器相较于油缓冲器而言，可将制动动能储存并转化为下一步动作的动能，在节能的同时，也存在弹簧老化的机械问题；橡胶缓冲器将动能转化为热能吸收掉，结构最简单，其主要应用于电磁操动机构，橡胶缓冲器因其固有属性，在超过一定年限或缓冲耐受次数时，存在老化失效的问题；油气同轴缓冲器在断路器分、合闸后期，使运动部件在充有压力油的狭小空间内运动，从而达到阻尼作用，其将动能转化为热能吸收掉，该种形式缓冲器具备缓冲压力稳定、缓冲制动时间较短等优点的同时，亦存在对加工精度、后期维护的高要求，一旦存在瑕疵，会对断路器的分、合闸造成重大影响。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种使用寿命长、缓冲稳定且便于维护检修的断路器操动机构分合闸缓冲装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种断路器操动机构分合闸缓冲装置，包括可动导电体、操作连杆、储能元件、固定导电体和可控开关回路；
所述可动导电体设有两个，其中一个所述可动导电体固定连接于操作连杆的端部，另一个所述可动导电体固定连接于操作连杆的中部；
所述储能元件通过可控开关回路与固定导电体连接，所述固定导电体呈圆筒状，所述固定导电体的直径大于可动导电体的直径，所述固定导电体与可动导电体同轴设置，所述固定导电体设有两个，两个所述固定导电体分别套设于不同的可动导电体外部。
具体的，所述固定导电体包括绝缘基座和固定线圈，所述固定线圈缠绕于绝缘基座上，所述固定线圈的两端分别与可控开关回路连接。
具体的，所述固定线圈为纯铜漆包线。
具体的，所述可控开关回路包括IGBT晶体管和导线，所述储能元件与IGBT晶体管之间通过导线连接，所述固定导电体一端通过导线连接于储能元件上，另一端通过导线连接于IGBT晶体管上。
具体的，还包括电源回路，所述电源回路与可控开关回路连接。
具体的，所述可动导电体为金属导电管或呈圆筒状缠绕于绝缘管上的闭合导电线圈。
具体的，所述闭合导电线圈为纯铜漆包线。
本实用新型的有益效果在于：可动导电体设有两个，能够实现断路器操动机构在分闸和合闸过程中的双向缓冲；该装置通过电磁力实现缓冲功能，不存在相互接触撞击的情况，可解决传统缓冲装置需要依靠机械撞击力来释放动能而造成的机械老化问题，并能更好的降低日常维护工作量，延长装置使用寿命；通过电气量进行控制，可精确进行缓冲操作，降低能量耗散，提高缓冲效率；用电磁力替代传统机械力实现缓冲效果，可减少对断路器机构本身的机械冲击破坏效应，延缓断路器报废年限。
附图说明
图1为本实用新型具体实施方式断路器操动机构分合闸缓冲装置结构示意图；
图2为本实用新型具体实施方式可动导电体侧向截面图；
图3为本实用新型具体实施方式固定导电体结构示意图；
图4为本实用新型具体实施方式固定导电体侧向截面图；
标号说明：
1、可动导电体；2、操作连杆；3、储能元件；4、固定导电体；41、绝缘基座；42、固定线圈；5、可控开关回路；51、IGBT晶体管；52、导线；6、电源回路。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
参照附图1至4，本实用新型的一种断路器操动机构分合闸缓冲装置，包括可动导电体1、操作连杆2、储能元件3、固定导电体4和可控开关回路5；
所述可动导电体1设有两个，其中一个所述可动导电体1固定连接于操作连杆2的端部，另一个所述可动导电体1固定连接于操作连杆2的中部；
所述储能元件3通过可控开关回路5与固定导电体4连接，所述固定导电体4呈圆筒状，所述固定导电体4的直径大于可动导电体1的直径，所述固定导电体4与可动导电体1同轴设置，所述固定导电体4设有两个，两个所述固定导电体4分别套设于不同的可动导电体1外部。
本实用新型的工作原理为：当断路器进行分、合闸操作时，其带动可控开关回路5动作，使可控开关回路5回路接通。可控开关回路5接通回路接通后，带动储能元件3触发回路导通，进而使储能元件3释放电能，电流流通固定导电体4回路，并在可动导电体1中感应出回路电流，从而对可动导电体1有力的作用，进而作用于连杆机构，完成缓冲作用。固定导电体4作为缓冲管，若有电流通过时将会产生一个强磁场，同时由于磁通量的变化，在可动导电体1中会形成感应电流，而由于楞次定律的存在，感应电流的效果总是与引起感应电流的因素相反，因此可动导电体1在感应电流的作用下会形成与其运动方向相反的缓冲力，所固接的操动机构连杆即被由磁场和感应电流间产生的电磁力缓冲，从而释放动能。该装置通过电磁力实现缓冲功能，不存在相互接触撞击的情况，可解决传统缓冲装置需要依靠机械撞击力来释放动能而造成的机械老化问题，并能更好的降低日常维护工作量，延长装置使用寿命。
由上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：可动导电体设有两个，能够实现断路器操动机构在分闸和合闸过程中的双向缓冲；该装置通过电磁力实现缓冲功能，不存在相互接触撞击的情况，可解决传统缓冲装置需要依靠机械撞击力来释放动能而造成的机械老化问题，并能更好的降低日常维护工作量，延长装置使用寿命；通过电气量进行控制，可精确进行缓冲操作，降低能量耗散，提高缓冲效率；用电磁力替代传统机械力实现缓冲效果，可减少对断路器机构本身的机械冲击破坏效应，延缓断路器报废年限。
进一步的，所述固定导电体4包括绝缘基座41和固定线圈42，所述固定线圈42缠绕于绝缘基座41上，所述固定线圈42的两端分别与可控开关回路5连接。
由上述描述可知，绝缘基座能够对固定线圈起到固定的作用，同时便于固定线圈在其表面紧密缠绕，从而提高其线圈缠绕的匝数以及紧密程度。
进一步的，所述固定线圈42为纯铜漆包线。
由上述描述可知，纯铜漆包线的导电性能较好。
进一步的，所述可控开关回路5包括IGBT晶体管51和导线52，所述储能元件3与IGBT晶体管51之间通过导线52连接，所述固定导电体4一端通过导线52连接于储能元件3上，另一端通过导线52连接于IGBT晶体管51上。
由上述描述可知，本申请中的储能元件为大容量的电解电容，通过IGBT晶体管控制电解电容放电，从而能够在固定导电体上形成瞬时的大电流，进而使可形成瞬时的强磁场，进而实现操作连杆的缓冲功能。
进一步的，还包括电源回路6，所述电源回路6与可控开关回路5连接。
由上述描述可知，电源回路不仅能够用于为固定导电体提供稳定的电流输出，还能够为储能元件蓄能。
进一步的，所述可动导电体1为金属导电管或呈圆筒状缠绕于绝缘管上的闭合导电线圈。
由上述描述可知，金属导电管一体设置，便于制造和安装，而闭合导电线圈则能够根据实际需求设定缠绕的匝数。
进一步的，所述闭合导电线圈为纯铜漆包线。
实施例一
一种断路器操动机构分合闸缓冲装置，包括可动导电体1、操作连杆2、储能元件3、固定导电体4和可控开关回路5；
所述可动导电体1为金属导电管或呈圆筒状缠绕于绝缘管上的闭合导电线圈，所述闭合导电线圈为纯铜漆包线，所述可动导电体1设有两个，其中一个所述可动导电体1固定连接于操作连杆2的端部，另一个所述可动导电体1固定连接于操作连杆2的中部；两个所述可动导电体1呈同轴直线排列，在某些实施例中，所述操作连杆2的另一端与断路器动触头固定连接，且与动触头之间设置有绝缘模块，防止操作杆带电；
所述储能元件3通过可控开关回路5与固定导电体4连接，所述固定导电体4呈圆筒状，所述固定导电体4的直径大于可动导电体1的直径，所述固定导电体4与可动导电体1同轴设置，所述固定导电体4设有两个，两个所述固定导电体4分别套设于不同的可动导电体1外部；
所述固定导电体4包括绝缘基座41和固定线圈42，所述绝缘基座41优选为硬质塑料基座，所述固定线圈42缠绕于绝缘基座41上，所述固定线圈42的两端分别与辅助开关回路5连接，所述固定线圈42为纯铜漆包线；
所述可控开关回路5包括IGBT晶体管51和导线52，所述储能元件3与IGBT晶体管51之间通过导线52连接，所述固定导电体4一端通过导线52连接于储能元件3上，另一端通过导线52连接于IGBT晶体管51上；
还包括电源回路6，所述电源回路6与辅助开关回路5连接。
在某些实施例中，所述电源回路6同时与固定导电体4连接。电源回路6的作用在于两点，其一是对可控开关回路5中IGBT晶体管51进行充电蓄能，其二是在特定功能需求下对固定导电体4所在回路进行供电，实现特定需求下的分合闸有效缓冲。
上述实施例一断路器操动机构分合闸缓冲装置的具有以下三种工作原理：
一、中的当断路器进行分、合闸操作时，其带动可控开关回路5中IGBT晶体管51动作，使可控开关回路5回路接通。可控开关回路5接通回路接通后，带动储能元件3触发回路导通，进而使储能元件3释放电能，电流流通固定导电体4回路，并在可动导电体1中感应出回路电流，从而对可动导电体1有力的作用，进而作用于连杆机构，完成缓冲作用。固定导电体4作为缓冲管，若有电流通过时将会产生一个强磁场，同时由于磁通量的变化，在可动导电体1中会形成感应电流，而由于楞次定律的存在，感应电流的效果总是与引起感应电流的因素相反，因此可动导电体1在感应电流的作用下会形成与其运动方向相反的缓冲力，所固接的操动机构连杆即被由磁场和感应电流间产生的电磁力缓冲，从而释放动能。
二、另一种模式下，当断路器进行分、合闸操作时，其带动电源回路6投入驱动模式，电流流通固定导电体4回路，并在可动导电体1中感应出回路电流，从而对可动导电体1有力的作用，进而作用于连杆机构，完成缓冲作用。固定导电体4作为缓冲管，若有电流通过时将会产生一个强磁场，同时由于磁通量的变化，在可动导电体1中会形成感应电流，而由于楞次定律的存在，感应电流的效果总是与引起感应电流的因素相反，因此可动导电体1在感应电流的作用下会形成与其运动方向相反的缓冲力，所固接的操动机构连杆即被由磁场和感应电流间产生的电磁力缓冲，从而释放动能。
三、在工作原理一中，可控开关回路5接通回路接通后，带动储能元件3触发回路导通，进而使储能元件3释放电能。此时储能元件3内部能量释放完毕，需要重新蓄能并为下一次动作创造条件。电源回路6投入充电模式，对储能元件3进行充电蓄能。
综上，该装置通过电磁力实现缓冲功能，不存在相互接触撞击的情况，可解决传统缓冲装置需要依靠机械撞击力来释放动能而造成的机械老化问题，并能更好的降低日常维护工作量，延长装置使用寿命。
综上所述，本实用新型提供的有益效果在于：可动导电体设有两个，能够实现断路器操动机构在分闸和合闸过程中的双向缓冲；该装置通过电磁力实现缓冲功能，不存在相互接触撞击的情况，可解决传统缓冲装置需要依靠机械撞击力来释放动能而造成的机械老化问题，并能更好的降低日常维护工作量，延长装置使用寿命；通过电气量进行控制，可精确进行缓冲操作，降低能量耗散，提高缓冲效率；用电磁力替代传统机械力实现缓冲效果，可减少对断路器机构本身的机械冲击破坏效应，延缓断路器报废年限。绝缘基座能够对固定线圈起到固定的作用，同时便于固定线圈在其表面紧密缠绕，从而提高其线圈缠绕的匝数以及紧密程度。纯铜漆包线的导电性能较好。本申请中的储能元件为大容量的电解电容，通过IGBT晶体管控制电解电容放电，从而能够在固定导电体上形成瞬时的大电流，进而使可形成瞬时的强磁场，进而实现操作连杆的缓冲功能。电源回路不仅能够用于为固定导电体提供稳定的电流输出，还能够为储能元件蓄能。金属导电管一体设置，便于制造和安装，而闭合导电线圈则能够根据实际需求设定缠绕的匝数。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种断路器操动机构分合闸缓冲装置，其特征在于，包括可动导电体、操作连杆、储能元件、固定导电体和辅助开关回路；
所述可动导电体设有两个，其中一个所述可动导电体固定连接于操作连杆的端部，另一个所述可动导电体固定连接于操作连杆的中部；
所述储能元件通过辅助开关回路与固定导电体连接，所述固定导电体呈圆筒状，所述固定导电体的直径大于可动导电体的直径，所述固定导电体与可动导电体同轴设置，所述固定导电体设有两个，两个所述固定导电体分别套设于不同的可动导电体外部。
2.根据权利要求1所述断路器操动机构分合闸缓冲装置，其特征在于，所述固定导电体包括绝缘基座和固定线圈，所述固定线圈缠绕于绝缘基座上，所述固定线圈的两端分别与辅助开关回路连接。
3.根据权利要求2所述断路器操动机构分合闸缓冲装置，其特征在于，所述固定线圈为纯铜漆包线。
4.根据权利要求1所述断路器操动机构分合闸缓冲装置，其特征在于，所述辅助开关回路包括IGBT晶体管和导线，所述储能元件与IGBT晶体管之间通过导线连接，所述固定导电体一端通过导线连接于储能元件上，另一端通过导线连接于IGBT晶体管上。
5.根据权利要求1或4所述断路器操动机构分合闸缓冲装置，其特征在于，还包括电源回路，所述电源回路与辅助开关回路连接。
6.根据权利要求1所述断路器操动机构分合闸缓冲装置，其特征在于，所述可动导电体为金属导电管或呈圆筒状缠绕于绝缘管上的闭合导电线圈。
7.根据权利要求6所述断路器操动机构分合闸缓冲装置，其特征在于，所述闭合导电线圈为纯铜漆包线。
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| CN202022931386.1U CN214043572U (zh) | 2020-12-07 | 2020-12-07 | 一种断路器操动机构分合闸缓冲装置 |
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Publications (1)
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| CN214043572U true CN214043572U (zh) | 2021-08-24 |
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Family Applications (1)
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| CN202022931386.1U Active CN214043572U (zh) | 2020-12-07 | 2020-12-07 | 一种断路器操动机构分合闸缓冲装置 |
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2020
- 2020-12-07 CN CN202022931386.1U patent/CN214043572U/zh active Active
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