CN215069860U - 一种快速相控高压交流断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种快速相控高压交流断路器，包括：固封极柱、断路器壳体以及设置在所述断路器壳体内部的控制器和储能电容，所述断路器壳体内部对应所述固封极柱的位置设置有操动机构，所述操动机构为涡流斥力机构，所述涡流斥力机构为圆筒式形状，所述涡流斥力机构包括上部的分闸线圈、下部的合闸线圈和位于所述分闸线圈及合闸线圈中间的斥力盘，所述斥力盘的上部与所述固封极柱的绝缘拉杆固定连接，所述分闸线圈及合闸线圈均与所述储能电容电性连接，所述储能电容与所述控制器电性连接。本实用新型提供的快速相控高压交流断路器具有结构简单、分合闸快速精准的特点。

Description

一种快速相控高压交流断路器

技术领域

本实用新型涉及配电网开关设备技术领域，特别是涉及一种快速相控高压交流断路器。

背景技术

随着我国电网规模的不断扩大，系统短路电流水平持续攀升，尤其大型能源基地和负荷密集区域，短路电流超标问题突出，设备动热稳定不足隐患突显，严重威胁系统和设备的安全稳定运行。同时，短路故障引起的故障点附近母线电压跌落、供电中断过长等问题易导致新能源脱网、敏感负荷停产问题，影响高端制造业供电质量，易造成巨额经济损失。这些问题都对当代电力系统对高压开关设备的故障切除时间提出了更高的要求。

现有断路器受操动机构等技术限制，其短路故障切除时间≥60ms，难以满足当代电力系统20ms内快速开断短路故障的要求；同时，一些生产加工企业由于工艺和设备的特殊性对高压开关设备的应用提出可实现三相分相控制等功能要求，而现有高压开关设备大多是弹簧操动机构，只能实现三相同时分合闸。针对现有技术存在的以上问题，亟需设计一种新的快速相控高压交流断路器，以用来弥补现有技术存在的不足。

发明内容

本实用新型的目的是为了提供一种快速相控高压交流断路器，采用可精准控制的涡流斥力机构代替传统的四连杆机械结构，能够实现断路器任意相精准快速分合闸，具有结构简单、分合闸快速精准的特点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种快速相控高压交流断路器，包括：固封极柱、断路器壳体以及设置在所述断路器壳体内部的控制器和储能电容，所述断路器壳体内部对应所述固封极柱的位置设置有操动机构，所述操动机构为涡流斥力机构，所述涡流斥力机构为圆筒式形状，所述涡流斥力机构包括上部的分闸线圈、下部的合闸线圈和位于所述分闸线圈及合闸线圈中间的斥力盘，所述斥力盘的上部与所述固封极柱的绝缘拉杆固定连接，所述分闸线圈及合闸线圈均与所述储能电容电性连接，所述储能电容与所述控制器电性连接。

可选的，所述斥力盘的上部及下部均设有高出所述斥力盘圆盘厚度的中心轴，所述中心轴位于所述分闸线圈及合闸线圈的中心处。

可选的，所述斥力盘上部的中心轴与所述固封极柱的绝缘拉杆之间为螺纹连接。

可选的，所述涡流斥力机构设置有缓冲器，所述缓冲器位于所述斥力盘下部的中心轴下侧，所述缓冲器设置在所述涡流斥力机构底部的所述合闸线圈中心处。

可选的，所述固封极柱和涡流斥力机构竖直同轴设置。

可选的，所述控制器包括信号接收器、信号处理器和信号输出器，所述信号接收器输入端与所述断路器控制的电力线路中的监测仪表电性连接，所述信号接收器输出端与所述信号处理器输入端电性连接，所述信号处理器输出端与所述信号输出器输入端电性连接，所述信号输出器输出端与所述储能电容电性连接。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型提供的快速相控高压交流断路器，通过可精准控制的涡流斥力机构取代传统的四连杆机械结构，能够直接竖直连接固封极柱，并且直接驱动灭弧室实现断路器的快速分合闸，节省了原有四连杆机械结构的传动时间，缩短了断路器分合闸的操作时间；同时，控制器根据负载线路监测仪表的信号反馈和自身数据处理及控制输出能够实现断路器任意相精准分合，可大幅提升电网系统运行的可靠性和稳定性，也实现了断路器产品的多用途应用。本实用新型提供的快速相控高压交流断路器具有结构简单、分合闸快速精准的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，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为本实用新型快速相控高压交流断路器的结构示意图；

图2为本实用新型快速相控高压交流断路器的控制电路示意图；

图3为本实用新型快速相控高压交流断路器的实际应用案例原理图；

附图标记说明：1、固封极柱；2、静触头；3、动触头；4、绝缘拉杆；5、操动机构；6、储能电容；7、断路器壳体；8、控制器；501、分闸线圈；502、斥力盘；503、合闸线圈；504、缓冲器。

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。

本实用新型的目的是为了提供一种快速相控高压交流断路器，采用可精准控制的涡流斥力机构代替传统的四连杆机械结构，能够实现断路器任意相精准快速分合闸，具有结构简单、分合闸快速精准的特点。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型提供的快速相控高压交流断路器，如图1所示，所述断路器包括：固封极柱1、断路器壳体7以及设置在所述断路器壳体7内部的控制器8和储能电容6；

所述固封极柱1内部包括上部灭弧室和下部绝缘拉杆4，其中上部灭弧室包括静触头2和动触头3，所述动触头3与所述绝缘拉杆4竖直固定连接；本实施例的所述固封极柱1整体安装在所述断路器壳体7后端凸台面上，所述固封极柱1为现有市场通用成熟产品；

所述断路器壳体7由钣金件通过剪冲折以及焊接加工工艺完成，所述断路器壳体7内部对应所述固封极柱1的位置设置有操动机构5，所述操动机构5为涡流斥力机构，所述涡流斥力机构安装在所述断路器壳体7内部后端凸台面下，所述固封极柱1和涡流斥力机构竖直同轴设置；所述涡流斥力机构为圆筒式形状，所述涡流斥力机构包括上部的分闸线圈501、下部的合闸线圈503、缓冲器504和位于所述分闸线圈501及合闸线圈503中间的斥力盘502，所述斥力盘502的上部及下部均设有高出所述斥力盘502圆盘厚度的中心轴，所述中心轴位于所述分闸线圈501及合闸线圈503的中心处，所述斥力盘502上部的中心轴与所述固封极柱1的所述绝缘拉杆4螺纹固定连接，本实施例中至少每个所述固封极柱1下部通过所述绝缘拉杆4螺纹连接有一个所述涡流斥力机构；所述缓冲器504位于所述斥力盘502下部的中心轴的下侧，并且所述缓冲器504设置在所述涡流斥力机构底部的所述合闸线圈503中心处，所述分闸线圈501及合闸线圈503均与所述储能电容6电性连接，所述缓冲器504在所述斥力盘502向下运动时能够通过其下部中心轴按压到所述缓冲器504，实现断路器分闸运动时刚分速度快然后缓慢达到平稳保持的技术要求；

所述控制器8为具有数据处理功能的设备或电子电路，其至少包括信号接收器、信号处理器和信号输出器三部分，所述分闸线圈501及合闸线圈503均与所述储能电容6电性连接，所述信号接收器输入端与所述断路器控制的电力线路中的监测仪表电性连接，所述信号接收器输出端与所述信号处理器输入端电性连接，所述信号处理器输出端与所述信号输出器输入端电性连接，所述信号输出器输出端与所述储能电容6、分闸线圈501及合闸线圈503组成的电路实现电性连接控制；

如图2所示，本实施例中所述储能电容6、反向阻断三级晶闸管和分闸线圈501、合闸线圈503通过电性连接组成电路，通过所述储能电容6实现所述分闸线圈501和合闸线圈503的放电；当所述储能电容6对所述分闸线圈501放电时，由于涡流斥力作用推动所述斥力盘502向下运动，从而带动所述绝缘拉杆4向下运动使得所述静触头2和动触头3分离，实现断路器分闸操作；相反，当所述储能电容6对所述合闸线圈503放电时，由于涡流斥力作用推动所述斥力盘502向上运动，从而带动所述绝缘拉杆4向上运动使得所述静触头2和动触头3接触，实现断路器合闸操作；

本实施例中所述控制器8通过信号接收器从所控制电力线路中的监测仪表通讯连接获得运行线路电压、电流等参数；其中监测仪表是具有“四遥”功能和至少能够实现单相电压、电流、功率因数的监测设备；所述控制器8根据反馈的电信号，通过信号处理器逻辑运算后由信号输出器将动作控制信号输出到储能电容6和分闸线圈501或合闸线圈503组成的电路，然后驱动所述断路器相应相的所述斥力盘502向下或向上运动实现断路器分闸或合闸；

如图3所示，为本实用新型提供的一种快速相控高压交流断路器实际应用案例原理图，快速相控高压交流断路器能够代替双电源快速切换装置实现两电源快速投切置换，也可实现两电源快速连接和断开应用。

本实用新型提供的快速相控高压交流断路器，通过可精准控制的涡流斥力机构取代传统的四连杆机械结构，能够直接竖直连接固封极柱，并且直接驱动灭弧室实现断路器的快速分合闸，节省了原有四连杆机械结构的传动时间，缩短了断路器分合闸的操作时间；同时，控制器根据负载线路监测仪表的信号反馈和自身数据处理及控制输出能够实现断路器任意相精准分合，可大幅提升电网系统运行的可靠性和稳定性，也实现了断路器产品的多用途应用。本实用新型提供的快速相控高压交流断路器具有结构简单、分合闸快速精准的特点。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (6)

1.一种快速相控高压交流断路器，其特征在于，包括：固封极柱、断路器壳体以及设置在所述断路器壳体内部的控制器和储能电容，所述断路器壳体内部对应所述固封极柱的位置设置有操动机构，所述操动机构为涡流斥力机构，所述涡流斥力机构为圆筒式形状，所述涡流斥力机构包括上部的分闸线圈、下部的合闸线圈和位于所述分闸线圈及合闸线圈中间的斥力盘，所述斥力盘的上部与所述固封极柱的绝缘拉杆固定连接，所述分闸线圈及合闸线圈均与所述储能电容电性连接，所述储能电容与所述控制器电性连接。

2.根据权利要求1所述的快速相控高压交流断路器，其特征在于，所述斥力盘的上部及下部均设有高出所述斥力盘圆盘厚度的中心轴，所述中心轴位于所述分闸线圈及合闸线圈的中心处。

3.根据权利要求2所述的快速相控高压交流断路器，其特征在于，所述斥力盘上部的中心轴与所述固封极柱的绝缘拉杆之间为螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的快速相控高压交流断路器，其特征在于，所述涡流斥力机构设置有缓冲器，所述缓冲器位于所述斥力盘下部的中心轴下侧，所述缓冲器设置在所述涡流斥力机构底部的所述合闸线圈中心处。

5.根据权利要求1所述的快速相控高压交流断路器，其特征在于，所述固封极柱和涡流斥力机构竖直同轴设置。

6.根据权利要求1所述的快速相控高压交流断路器，其特征在于，所述控制器包括信号接收器、信号处理器和信号输出器，所述信号接收器输入端与所述断路器控制的电力线路中的监测仪表电性连接，所述信号接收器输出端与所述信号处理器输入端电性连接，所述信号处理器输出端与所述信号输出器输入端电性连接，所述信号输出器输出端与所述储能电容电性连接。

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