[實用新型]一種利用電磁鐵的可遠程控制的雙流體斷路裝置

有效

• 申請號: 201120150732.0
• 申請日: 2011-05-12
• 公開（公告）號: CN202067716U
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 趙胤淇;張海濤;毛俊;庫銳;趙立佳;王強;赫冀成
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: H01H29/02
• 分類號: H01H29/02;H01H71/24;H01H71/68
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 朱光林

技術領域

本實用新型屬于電氣及自動控制領域，特別涉及一種利用電磁鐵的可遠程控制的雙流體斷路裝置。

背景技術

近年來，隨著我國電力建設的不斷發展，用電負荷不斷增加，發電廠及發電機單機容量不斷增大等問題，導致目前電力系統短路電流不斷增大，這就對電力系統中各種電氣保護設備，諸如斷路器、熔斷器等提出了更為苛刻的要求，并已成為我國各大區電網安全、穩定運行的嚴重隱患，在某些情況下，甚至已成為制約電力建設的瓶頸。

斷路器是電力系統中最重要的電氣保護設備之一，它既要能接通和斷開正?？蛰d或負載電路，又要能迅速切斷故障電路，其性能的好壞將直接影響電力系統的安全和可靠運行。但隨著斷路器被應用到越來越復雜的環境之中，普通的斷路器應用受到很大限制。

目前市場上廣泛應用的斷路器主要有熱斷路器、磁斷路器、真空斷路器和通地漏泄斷路器。他們主要是通過機械運動件和觸點來實現閉合和斷開，因此體積大，功耗大，溫升高，可靠性低，響應速度慢；在接觸表面容易發生磨損、侵蝕和熔焊現象，導致觸點燒蝕粘結或者脫扣機構卡死，致使電路發生故障時斷路器無法起到應有的保護作用，造成難以避免的損失。這類斷路器使用壽命不長，工作效率低，容易燃弧，準確度低等問題，嚴重阻礙了配電系統和電力系統的正常運行，同時增加了電路的維修成本。

機械式開關的“磨損、粘結”等問題，嚴重影響了供電質量，同時制約了電力系統的發展。相比于機械式開關，液態金屬自恢復斷路器采用固液接觸的結構，很大程度降低了機械式開關存在的問題。其工作原理是：故障電流產生很大熱量，液態金屬吸收熱量后氣化，而金屬蒸汽為高阻抗，電路斷開。經過一段時間，金屬蒸汽冷卻凝結，電路正常導通。裝置中液態金屬起到潤濕的效果，避免了機械式開關中固相接觸的磨損，同時固液接觸還能減小接觸電阻。但這種液態金屬斷路器保護性能不夠穩定，響應速度較慢，其陡的下降保護特性使其很難和其他裝置配合使用，而且斷路器多次動作之后，液態金屬容易受到電介質襯圈的分解物污染，導致燃弧時間延長甚至不熄滅。

CN101651323公開了一種利用導電流體和磁性流體的自恢復斷路器，該斷路器由主體和副體兩部分組成。主體部分包括由封裝外殼與外部固態電極端子構成的密閉腔體，腔體內分層次地充有導電流體和磁性流體。副體部分包括磁場發生裝置、溫度調節裝置。其原理是：將裝置主體部分接入受控電路，當受控電路發生故障時，磁場發生裝置會因相應的觸發而產生磁場，磁性流體在磁場中發生形變或運動，進而驅動導電流體發生形變，從而使導電流體與固態電極端子分離，達到斷路的目的。該斷路器能有效地避免熔焊、侵蝕等問題；能多點分斷電路，提高了斷路的可靠性，同時利于滅?。环謹嗫焖?，造價低廉，可反復使用，使用壽命長。

然而上述CN101651323專利中提出的斷路器與傳統的斷路器，大都是就地操作，而在許多情況下人類難以直接或者近距離接觸斷路器，比如一些高輻射、強腐蝕、遠距離等的場合下，人只能進行遠程控制。遠程控制就是將控制器和被控制對象在空間上隔開，通過通信的方式，實現控制信息和反饋信息的傳輸。當操作者遠離被控對象時，往往會用到遠程控制技術，特別是在復雜、惡劣及危險的環境下，操作者可遠距離進行監控。傳統的遠程控制主要包括：基于無線電的遠程控制、基于有線的遠程控制。其中無線電方式應用的比較廣泛，其原因是結構簡單、費用小、線路維護成本低。設計遠程控制斷路器不但解決了遠距離操作的困難，而且易于控制，動作迅速，斷電效率高，更加安全；在一些分散的區域遠程控制可實現電路的集中控制，不但易于管理，有效地保護了用電設備，而且大大減少了人力、物力；同時有益于促進電力系統的高速發展。斷路器的遠程控制技術是電力系統控制領域的一項重要技術。所以設計一種可遠程控制的斷路器是一種必然趨勢，且隨著控制系統規模的不斷擴大，網絡的不斷發展，遠程控制不斷地向“遙控”“遙測”“遙調”“遙信”的四遙發展。

目前市場上已經有一些能遠程控制的斷路器，ABB公司研發的新型真空斷路器，基于VB的OPC的客戶端訪問MCGS的設計，通過計算機來實現遠程控制；西門子3WL智能斷路器，內部有通信總線、協議模塊等，通過數據傳輸實現遠程控制；三菱公司的AE系列斷路器，GE公司的S-ACB斷路器，梅蘭日蘭的M系列斷路器等。但上述遠程控制斷路器均基于計算機系統或模數轉化系統，雖然更加智能化、模塊化，但其結構復雜，成本較高，大都應用于重要領域，而在一般場合會是一種浪費。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本實用新型提供了一種利用電磁鐵的可遠程控制的雙流體斷路裝置。

本實用新型的連接形式有以下四種：