[發(fā)明專利]具有功能選擇性的真空開關(guān)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210387372.5
• 申請日: 2012-10-12
• 公開（公告）號: CN102903565A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高赟;徐航;嚴(yán)萍;王玨;熊楠;李世清
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫市新一代電力電器有限公司;中國科學(xué)院電工研究所;無錫惠科電工高新技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01H33/66
• 分類號: H01H33/66
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 關(guān)玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種配電網(wǎng)中大型裝置的啟動控制設(shè)備的真空開關(guān)。

背景技術(shù)

隨著輸電線路電壓等級的不斷提高和電網(wǎng)智能化的發(fā)展，電網(wǎng)對電力設(shè)備的安全性、可靠性、穩(wěn)定性和智能性要求越來越高。在配電系統(tǒng)中要求開關(guān)設(shè)備具有監(jiān)測、交互調(diào)控等作用，以適應(yīng)不同負載的參數(shù)變化。大型電力拖動設(shè)備如主排水泵、壓風(fēng)機、電弧爐變壓器等在工業(yè)上應(yīng)用廣泛，其啟動控制設(shè)備-高壓綜合起動柜的特點是啟動頻繁、功率較大，起動柜的好壞直接影響其其正常運轉(zhuǎn)及故障狀態(tài)下的可靠保護。因此，對起動柜的主要要求有兩點：一是必須有頻繁的起動能力；二是故障狀態(tài)下必須有足夠大的分?jǐn)喽搪冯娏鞯哪芰Α?/p>

真空開關(guān)用于電力系統(tǒng)主要有幾種形式：真空斷路器、真空接觸器、真空負荷開關(guān)、接地開關(guān)，其基本結(jié)構(gòu)相同，由真空滅弧室、分合閘傳動機構(gòu)及控制設(shè)備組成。但因為各自的用途不同，在分合閘機構(gòu)的功、控制策略、真空滅弧室觸頭材料和結(jié)構(gòu)、開距等方面要求會有所不同。真空接觸器的分?jǐn)嗄芰θ酰瑹o法完成大電流短路分?jǐn)嘁蟆６诖箅娏鞣謹(jǐn)嗟倪x擇上，比較好的是真空斷路器，但是真空斷路器因其本身結(jié)構(gòu)和觸頭材料的限制，無法實現(xiàn)頻繁啟停的要求。在頻繁啟停工作狀態(tài)下，會出現(xiàn)分合閘機構(gòu)故障，所以在這種需要故障保護的系統(tǒng)中目前只能采用真空接觸器與真空斷路器或者熔斷器配合使用來解決這一問題。目前這類電氣設(shè)備可以滿足使用要求，但須用兩臺起動控制設(shè)備，還有占地面積大，初期投資大，故障點多等不利因素。隨著電網(wǎng)等級提升和電網(wǎng)智能化發(fā)展，瞬態(tài)電磁過程對電力設(shè)備和電網(wǎng)穩(wěn)定性的破壞性越來越強，物理分離的設(shè)備要解決這一問題是十分困難的。

鑒于上述情況，人們一直在對大型電力設(shè)備的啟動控制技術(shù)尋找解決途徑。中國實用新型專利95237622.9《雙功能高壓交流真空開關(guān)》提出過一臺真空開關(guān)實現(xiàn)接觸器和斷路器功能。該專利采用一套電磁控制傳動機構(gòu)，包括合閘線圈、保持線圈、合閘彈簧、分閘彈簧、撞頭、傳動軸等。可以應(yīng)用于10kV高壓系統(tǒng)、分?jǐn)嚯娏骺梢赃_到16-40kA。該專利提出的傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，未提出該開關(guān)的使用壽命。專利提出的真空開關(guān)對于實現(xiàn)接觸器和斷路器功能都采用同樣的機構(gòu)，其機械傳動裝置的壽命會受到影響，對于頻繁操作的場合，應(yīng)用受到限制。該專利提出的分?jǐn)?6kA-40kA電流的真空開關(guān)沒有給出具體結(jié)構(gòu)的差別，實際中隨著電流的升高其產(chǎn)生的電磁場和電磁力會大幅度升高，它對于裝置的穩(wěn)定性和可靠性、真空管中的觸頭的材料都會提出新的要求，這也是大電流下真空開關(guān)開斷電流的難題，該專利中未曾涉及。中國專利90106720.2《高壓真空復(fù)合功能開關(guān)》采用電磁機構(gòu)實現(xiàn)額定電壓10kV、額定電流630A、短路開斷電流16kA以下真空開關(guān)的接觸器和斷路器復(fù)合功能，并且真空開關(guān)在小開距工作條件下工作的壽命大于100萬次。但對于更高電壓等級和更大開斷電流的情況下復(fù)合功能的真空開關(guān)如何實現(xiàn)未曾提及。這兩個專利都采用電磁機構(gòu)作為分合閘的主要動力來源，這就限制了它們在進行分合閘工作時的精度、控制范圍和穩(wěn)定性，隨著電網(wǎng)智能化和自動化的發(fā)展這些參數(shù)將是未來電力設(shè)備必須具有的特征。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種真空開關(guān)，既能根據(jù)需求工作在頻繁操作的接觸器狀態(tài)，又能在電力系統(tǒng)線路出現(xiàn)故障時實現(xiàn)真空斷路器功能，實現(xiàn)較大電流的開斷，提高工作的安全性、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。