[發明專利]一種雙穩態永磁操動機構

無效

• 申請號: 200810243528.6
• 申請日: 2008-12-19
• 公開（公告）號: CN101447366A
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發明（設計）人: 徐建源;田陽;秦筱迪
• 申請（專利權）人: 南京因泰萊配電自動化設備有限公司
• 主分類號: H01H33/38
• 分類號: H01H33/38;H01H3/28
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司
• 代理人: 王玉梅

技術領域

本發明涉及一種雙穩態永磁操動機構。

背景技術

近十年來隨著國家電力事業的迅猛發展，電力系統不斷向高電壓、遠距離、大容量的方向發展。在提高經濟性的同時，安全可靠性的問題也突出起來。在20世紀70年代，許多國家的大電網相繼發生重大事故，引起長時間的停電，不但造成巨大的經濟損失，而且危機社會次序。據ABB公司調查統計顯示，操動機構的故障率最高占總數的43％。因此為了滿足電力系統對高壓斷路器性能愈來愈高的要求，國內外公司都在對高壓斷路器操動機構進行改進，盡量減少零部件數量，降低操作功，提高可靠性。

目前，我國國內110kV級輸電網應用較普遍，在此高壓等級的斷路器上，大多采用以SF6氣體為滅弧介質的高壓斷路器。它的操動機構大多采用彈簧操動機構、液壓操動機構、液壓彈簧機構。其共同的缺點輸出力的特性與斷路器負載特性配合較差；零件數量多，加工要求高；隨著操作功的增大，機械壽命大大降低。隨著NdFeB永久磁體的大量應用，已研制出雙穩態永磁操動機構，特別在中壓等級配電網中應用較普遍。對于110kV輸電網來說，其斷路器的開距較大，對操動機構的要求較高。普通雙穩態永磁操動機構由于行程短，對于開距較大的斷路器很難滿足其特性要求。

發明內容

本發明提供了一種雙穩態永磁操動機構，用于高壓斷路器，與高壓斷路器的本體達到完美配合，進而提高高壓斷路器的性能。

所述雙穩態永磁操動機構包括分閘線圈、合閘線圈、永磁體，永磁體位于分閘線圈和合閘線圈之間，分閘線圈包括分閘主、輔助線圈，合閘線圈包括合閘主、輔助線圈，分閘主線圈和合閘主線圈分別圍繞在分閘輔助線圈和合閘輔助線圈的周圍，分閘主、輔助線圈通電時產生同向的磁力線，合閘主、輔助線圈通電時產生同向的磁力線。

作為本發明的改進，所述雙穩態永磁操動機構還包括位于永磁體內側的導磁塊，所述導磁塊位于分閘線圈和合閘線圈之間。

作為優選方案，分閘主、輔助線圈并聯連接，合閘主、輔助線圈并聯連接。

本發明在普通雙穩態永磁操動機構的基礎上，將分、合閘線圈均由一個線圈改變為互相配合的主、輔助線圈，分、合閘主線圈的匝數是輔助線圈匝數的1.8～2.3倍，優選為2倍，目的是當永磁機構做分、合閘操作時，相應的分、合閘的主、輔助線圈同時通入電流，在總的匝數相同時，主、輔助線圈的形式相對于一個線圈，電路中的電感較小，電流上升速度快，從而使斷路器觸頭獲得更快的合閘速度，同時合閘時間也相應減小，從而滿足110kV電壓等級下大開距高壓斷路器分、合閘的各種特性參數要求。

本發明具有以下優點：1.零部件少，可靠性高，耗能少。2.分合閘激磁電流小，與永磁驅動器配合良好。3.與其它操動機構相比，出力特性與斷路器的觸頭動特性匹配的更好，可以獲得更大的分閘速度。4.安裝維修調試方便。

附圖說明

圖1為本發明結構圖

圖中，1工作氣隙，2分閘主線圈，3永磁體，4合閘主線圈，5磁軛，6動鐵心，7合閘輔助線圈，8導磁塊，9分閘輔助線圈，10驅動桿。

圖2為配本發明的高壓斷路器結構圖-合閘狀態；

圖3為配本發明的高壓斷路器結構圖-分閘狀態。

圖中，11高壓斷路器滅弧室，12靜觸頭，13動觸頭，14拐臂。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明加以說明。

本發明內部結構如圖1所示，分閘線圈處在磁軛5上端內側位置，圍繞在動鐵心6周圍，包括分閘主線圈2和分閘輔助線圈9，分閘主線圈2圍繞在分閘輔助線圈9周圍，分閘主、輔助線圈并聯連接，共同作用，完成高壓斷路器的分閘操作；合閘線圈處在磁軛5下端內側位置，圍繞在動鐵心6周圍，包括合閘主線圈4和合閘輔助線圈7，合閘主線圈4圍繞在合閘輔助線圈7周圍，它們并聯連接、共同作用，完成高壓斷路器的合閘操作；永磁體3和導磁塊8位于磁軛5中部內側，圍繞在動鐵心6周圍，導磁塊8填充在永磁體3和動鐵心6之間，為機構提供保持時所需要的動力，并使磁路均勻；動鐵心6是整個機構中唯一的運動部件，一般采用低碳鋼材料，驅動桿10與動鐵心6連接在一起，它們使斷路器在分閘與合閘之間轉換。

為了便于分析，圖2和圖3給出了圖1雙穩態永磁操動機構與110kV級高壓斷路器本體連接的結構簡圖。如圖2所示，動觸頭13和靜觸頭12相接觸，當雙穩態永磁操動機構的分閘主、輔助線圈中沒有電流通過，永磁體3利用動鐵心6、磁軛5和導磁塊8提供的低磁阻抗通道，將動鐵心6、驅動桿10保持在下端部。此時驅動桿10通過拐臂14使高壓斷路器保持在合閘位置。