[發明專利]具備永磁和彈簧機構特性的真空斷路器自適應操動機構

有效

• 申請號: 201210199026.4
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN102737905A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 田利民
• 申請（專利權）人: 田利民
• 主分類號: H01H33/666
• 分類號: H01H33/666
• 代理公司: 寶雞市新發明專利事務所 61106
• 代理人: 席樹文

技術領域

本發明屬于電力系統斷路器中使用的操動機構，具有永磁和彈簧機構特性的自適應操動機構。

背景技術

目前真空斷路器的操動機構主要有電磁操動機構、彈簧操動機構和永磁操動機構等。

電磁操動機構在真空斷路器發展初期得到了比較廣泛的應用，但是電磁操動機構結構笨重，動作時間較長。在沒有電源情況下無法進行合閘操作。

彈簧操動機構是真空斷路器最常用的一類操動機構，它的優點是不需要大功率的直流電源，只需要一個小功率的交直流兩用的儲能電動機，并且在沒有電源情況下進行合分閘操作。其缺點是結構比較復雜，零件數量多，且要求加工精度高，故障率較高。并且彈簧操動機構的出力特性與真空斷路器的負載特性不相匹配，要在輪廓曲線和連桿結構上進行合理設計。

永磁操動機構是一種發展時間較短的操動機構，它使用永磁體取代了傳統的鎖扣裝置實現真空斷路器分、合閘位置的保持(有時只用永磁體作合閘保持而不作分閘保持)，永磁操動機構工作時主要運動部件只有一個，分、合閘電流小，對操作電源的要求較低，其噪音也低。永磁操動機構結構比較簡單，動作可靠性高，機械壽命長，體積小，重量輕。但在目前條件下，傳統原理永磁操動機構也無法達到非常高的動作速度。并且在沒有電源情況下無法進行合閘操作。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術不足，提供一種具有永磁機構特點又有彈簧機構特性的自適應操動機構，該機構結構合理，運行可靠性高，使用壽命長。

本發明的技術方案是這樣實現的：具備永磁和彈簧機構特性的真空斷路器自適應操動機構，其主要由彈簧操作裝置、柔性連接器和永磁機構通過可連接的驅動桿和主軸聯接構成，彈簧操作裝置中的凸輪通過凸輪驅動桿連桿端通過轉軸與柔性連接器一端聯接，柔性連接器另外一端通過主軸與永磁機構連接。

所述彈簧操作裝置由單向省力齒輪；凸輪、凸輪驅動桿和主彈簧構成，單向省力齒輪與凸輪嚙合并且通過連桿機構與主彈簧下端連接，同時主彈簧上端安裝在凸輪上，凸輪驅動桿中的齒輪端與凸輪（2）嚙合。

本發明包括永磁機構部分，彈簧儲能部分和柔性連接器部分組成。當外界失去電源或者永磁控制器故障時，通過手動為彈簧機構進行儲能，彈簧儲能部分通過與柔性連接器連接驅動主軸進行合閘操作。柔性連接器吸收了彈簧部分的過盈部分能量。完成與永磁機構的連接。正常情況永磁機構通過永磁控制器完成正常合分閘過程。

本發明的效果體現在：

1)本發明采用了最簡單的彈簧操作裝置（彈簧儲能機構），相對傳統彈簧儲能機構而言，在保持出力能力的同時，減少了原有的儲能保持；預備合閘等環節很大程度地減少了操動機構運動部件和運動部件質量，能夠較大地提高操動機構的驅動負載的能力。

2)本發明采用了新型永磁機構（已申請發明專利）方案，傳統永磁機構在外力作用下，磁場發生變化會產生反力無法保持。新型永磁機構解決此問題。

3)本發明采用了自適應型的動作方案，彈簧機構與永磁機構之間采用柔性連接裝置（已申請發明專利）避免了彈簧機構與永磁機構之間配合問題。減輕了斷路器的機械強度要求，能有效地延長斷路器的動作壽命。

附圖說明

圖1為本發明在合閘保持狀態下的結構示意圖（彈簧操作端）。

圖2為本發明在合閘保持狀態下的結構示意圖（永磁機構操作端）。

圖3為本發明在分閘保持狀態下的結構示意圖（彈簧操作端）。

圖4為本發明在分閘保持狀態下的結構示意圖（永磁機構操作端）。

圖5為本發明柔性連接器結構示意圖。

圖6為傳統原理的雙穩態永磁機構（合閘狀態）。

圖7為傳統原理的單穩態永磁機構（合閘狀態）。

圖8為本發明中永磁機構（合閘狀態）。

圖9為傳統原理的雙穩態永磁機構（分閘狀態）。

圖10為傳統原理的單穩態永磁機構（分閘狀態）。

圖11為本發明永磁機構（分閘狀態）。

圖12、13分別為為本發明的永磁機構合、分閘過程磁回路圖。

圖14為本發明永磁機構保持磁回路圖。

下面結合附圖對本發明的內容作進一步詳細說明。

具體實施方式