[發明專利]基于故障電流能量與變化率的快速電磁斥力機構及其應用

有效

• 申請號: 201210250699.8
• 申請日: 2012-07-19
• 公開（公告）號: CN102751116A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 繆希仁;鮑光海;張培銘
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H01H3/28
• 分類號: H01H3/28
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明涉及電器技術領域，特別是一種基于故障電流能量與變化率的快速電磁斥力機構及其應用。

背景技術

電力系統與控制系統大故障電流或短路電流保護是電力系統與自動控制系統正常可靠運行的最重要保證，保護系統需要快速動作機構帶動電器觸頭系統快速分斷電路或快速接通限流電路，陳德桂發表在《低壓電器》2008年第9期的“控制與保護開關電器的進展”一文介紹了智能CPS（控制與保護開關電器）的最新進展，在上世紀90年代，法國施耐德公司推出Integral系列CPS，國內也開發了KB0系列，依靠沖擊電磁鐵作為快速動作機構，在高壓電器領域有許多文獻介紹采用電容放電式電磁斥力機構作為開關的快速動作機構，但是這些方案都需要電源提供能量與變化率，而且需要控制系統，存在保護的可靠性問題。

發明內容

鑒于現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種基于故障電流能量與變化率的快速電磁斥力機構，該機構充分利用故障電流能量與變化率以實現快速動作且無需控制系統。

為了實現上述目的之一，本發明的技術方案一是：一種基于故障電流能量與變化率的快速電磁斥力機構，包括主電路電流激磁平板線圈（A），金屬盤（B），連桿機械機構（C），所述的金屬盤（B）平行放置于主電路電流激磁平板線圈（A）的上方，所述的金屬盤（B）直接與連桿機械機構（C）相連接并同步動作。

進一步的，所述的主電路電流激磁平板線圈（A）的線徑較一般電壓激磁線圈粗，匝數較一般電壓激磁線圈少。

進一步的，所述的金屬盤（B）的材質是導電的金屬。

當發生大故障電流或短路故障時，通過主電路電流激磁平板線圈電流值很大，電流的上升率很高，極大上升率且巨大的故障電流或短路電流在主電路電流激磁平板線圈的上方平行放置的金屬盤里產生渦流，主電路電流激磁平板線圈的電流與金屬盤里產生的渦流方向相反，使金屬盤在強大的電動斥力作用下快速運動，并通過連桿機械機構快速打擊開關的開關動觸頭系統，使動開關靜觸頭快速分離或閉合。

本發明的目的之二在于提供一種應用基于故障電流能量與變化率的快速電磁斥力機構打開開關觸頭系統的電器。

為了實現上述目的之二，本發明的技術方案二是：一種應用基于故障電流能量與變化率的快速電磁斥力機構打開開關觸頭系統的電器，包括主電路電流激磁平板線圈（A），金屬盤（B），連桿機械機構（C），開關觸頭系統（H），開關靜觸橋（D），開關靜觸頭（E），開關動觸頭（F），開關動觸橋（G），主電路負載（L），主電路電源（U），所述的金屬盤（B）平行放置于主電路電流激磁平板線圈（A）的上方，所述的金屬盤（B）直接與連桿機械機構（C）相連接并同步動作；所述的連桿機械機構（C）頂著開關觸頭系統（H）的開關動觸橋（G），所述的主電路電源（U）的一端連接開關靜觸橋（D）的一端，所述的開關動觸橋（G）位于開關靜觸橋（D）的上方，所述的開關靜觸頭（E）與開關動觸頭（F）閉合，所述的開關靜觸橋（D）的另一端與主電路電流激磁平板線圈（A）的一端相連接，所述的主電路電流激磁平板線圈（A）的另一端連接到主電路負載（L）的一端，所述的主電路負載（L）的另一端與主電路電源（U）的另一端相連接。

進一步的，所述的主電路電流激磁平板線圈（A）的線徑較一般電壓激磁線圈粗，匝數較一般電壓激磁線圈少。

進一步的，所述的金屬盤（B）的材質是導電的金屬。

當發生大故障電流或短路故障時，通過主電路電流激磁平板線圈（A）電流值很大，電流的上升率很高，極大上升率且巨大的故障電流或短路電流在主電路電流激磁平板線圈（A）的上方平行放置的金屬盤（B）里產生渦流，主電路電流激磁平板線圈（A）的電流與金屬盤（B）里產生的渦流方向相反，使金屬盤（B）在強大的電動斥力作用下快速運動，并通過連桿機械機構（C）快速打擊開關的開關動觸橋（G），使開關動觸頭（F）與開關靜觸頭（E）快速分離，分斷電路。

本發明的目的之三在于提供一種應用基于故障電流能量與變化率的快速電磁斥力機構打開開關觸頭系統串入限流元件的電器。