[發明專利]一種基于兩相磁性材料的新型智能斷路器

在審

• 申請號: 201310407547.9
• 申請日: 2013-09-10
• 公開（公告）號: CN103441045A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 白保東;陳德志;李寶鵬;杜寧
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: H01H71/10
• 分類號: H01H71/10;H01H71/24;H01H71/68
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍;周楠

技術領域

?本發明涉及電氣工程領域，具體指一種基于兩相磁性材料自適應調節、控制和保護輸配電網絡的節能型智能斷路器。

背景技術

近年來，隨著電力系統綜合自動化的廣泛應用，對系統節能化、可視化、自動化、網絡化、實時化、精確化的要求越來越高，傳統斷路器已無法滿足現代電力系統綜合自動化的需要。隨著新材料、微型處理器、檢測控制技術、通信、電力電子技術的飛速發展，使得斷路器智能化的發展成為可能，并成為斷路器的發展方向。

20?世紀?60?年代初，美國推出了半導體脫扣器，但可靠性不是很理想。目前，國外的斷路器產品大都裝有智能型控制器，如法國的?MG?公司的M?系列斷路器、ABB?公司的?F?系列斷路器、西門子公司的?3WE?系列斷路器、德國?AEG?公司的?ME?系列斷路器、日本寺崎公司的?AH?系列斷路器等。隨著技術的不斷發展，發達國家此類產品也在不斷更新換代。80?年代末期，以法國?MG公司為代表的國外低壓電器生產商推出了不帶電磁脫扣器的電子式過電流脫扣器，采用微機控制，并添加了故障報警、電流表、電壓表、自診斷等輔助功能。寺崎電機推出了?XH?系列塑殼式斷路器，采用?8?位微機處理器。90?年代初，美國GE公司推出了帶數字化固態脫扣器的Power?Breaker系列塑殼式斷路器。AEG公司開發ME-07系列代替ME系列。西門子推出3WN6系列代替3WE系列。

我國低壓斷路器的發展大致可以分為三個階段：第一代產品開發于?20?世紀?60?年代初至?70?年代，以?DW10、DZ10?系列為代表的過電流脫扣器，采用合拍式電磁鐵結構。其缺點為：體積大，動作時間長，保護單一，耗材耗能。現在已經被列入淘汰產品。第二代產品開發于?20?世紀?70?年代末至?80?年代末，以?DW15、DZ20?和?ME系列為代表，采用熱-電磁式和半導體式。相比于第一代，技術指標有了明顯提高，保護性能完善，結構上更加合理，已經達到了國外先進水平。第三代產品開發于?20?世紀?90?年代，以?DW40、DW45、DZ40?等系列為代表，采用了計算機技術、通信技術、傳感器技術等。保護功能更加豐富和完善，響應時間短，小型化。通過通信接口，可以實現遙控、遙測、遙調、遙信等“四遙”功能。現在，該類產品在電力系統中發揮著主要的作用。自?2006?年開始，我國正式研發第四代萬能式斷路器（VW60?系列）和第四代塑殼斷路器（VM60?系列），主要特點是：在智能化的基礎上具備基于現場總線的可通訊特點。

如果在智能斷路器內部建立有效結構體系，采用新型兩相磁性材料，實現斷路器的分合閘，將克服傳統智能斷路器體積大、功耗大、準確率低、速度慢及結構復雜的缺點。使斷路器具備傳統斷路器功能的同時，兼具結構簡單、節能效果顯著的特點。這將大大減少斷路器操動機構的故障率，保證電力系統的安全運行。

發明內容

發明目的：

本發明提供了一種基于兩相磁性材料的新型智能斷路器，采用了一種新型的兩相磁性材料，組成新的斷路器鐵心結構，其目的在于：通過建立檢測、控制系統實現對該兩相磁性材料退磁和直流勵磁功能之間的智能轉換，完成對新型智能斷路器的分合閘，進而對電力系統進行自適應調節、控制和保護。

技術方案：

本發明是通過以下技術方案實施的：

一種基于兩相磁性材料的新型智能斷路器，所述智能斷路器包括操動機構、導電桿和絕緣套管組合體、觸頭、真空滅弧室、檢測控制系統，其特征在于：操動機構由普通電工鋼片組成的動鐵心和由兩相磁性材料組成的靜鐵心、繞組及分閘彈簧組成；動鐵心和靜鐵心中間放置分閘彈簧，繞組繞制在靜鐵心中間并與檢測控制系統連接；觸頭置于真空滅弧室之中并與動鐵心通過絕緣拉桿連接；觸頭左側與霍爾電壓和電流傳感器連接，霍爾電壓和電流傳感器與進線端導電桿及絕緣套管組合體相連，觸頭右側與出線端導電桿及絕緣套管組合體相連。?

所述檢測控制系統由與繞組相連的電力電子裝置、CPU和AD轉換器組成，電力電子裝置連接CPU，CPU連接AD轉換器，AD轉換器連接霍爾電壓和電流傳感器。

優點和效果：

本發明不同于傳統智能斷路器方案。首先，利用兩相磁性材料進行斷路器的分合閘，節能效果顯著；其次，由兩相磁性材料組成的操動機構具有結構簡單的特點，僅需要很小的直流，就能夠產生較強的保持磁通，克服了傳統操動機構結構復雜的缺點。使故障率大大降低，保證電力系統的安全運行。

附圖說明：

圖1為本發明的結構示意圖。

附圖標記說明：