[發(fā)明專利]一種用于高壓大開距真空斷路器的兩級加速永磁機構(gòu)

有效

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• 申請日: 2014-06-18
• 公開（公告）號: CN104064399A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林鶴云;徐喆明;房淑華;陽輝;柳慶東;陳亞彬
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: H01H33/666
• 分類號: H01H33/666
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高壓真空斷路器領(lǐng)域，尤其是一種用于高壓大開距真空斷路器的兩級加速永磁機構(gòu)。

背景技術(shù)

真空斷路器以其體積小、重量輕、適用于頻繁操作、滅弧不用檢修的優(yōu)點，迅速占領(lǐng)了中壓斷路器市場，并進一步向高壓領(lǐng)域發(fā)展。真空斷路器所配操動機構(gòu)通常有電磁式、彈簧式和永磁式三種。其中永磁式操動機構(gòu)憑借其高可靠、低能耗、免維護，以及可實現(xiàn)同步操作等諸多優(yōu)點，日益引起人們的關(guān)注。高壓真空斷路器對開距的要求較大，以126kV高壓真空斷路器為例，其開距通常在60mm左右，加上超程距離，動鐵心的行程通常達到80mm。這就要求操動機構(gòu)有更高的分合閘速度。而且，由于動鐵心行程較大，造成動鐵心起動時氣隙磁阻很大，這就需要激磁線圈通入較大的激磁電流，從而引起溫升、控制等一系列問題。這些問題限制了永磁機構(gòu)在高壓真空斷路器領(lǐng)域的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提出一種用于高壓大開距真空斷路器的永磁機構(gòu)，在提高機構(gòu)分合閘速度的同時，減小工作線圈激磁電流，提高運行效率。

發(fā)明內(nèi)容：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于高壓大開距真空斷路器的兩級加速永磁機構(gòu)，其包括輔助起動機構(gòu)、主體操動機構(gòu)以及與斷路器動觸頭相連且將主動操作機構(gòu)和輔助起動機構(gòu)貫穿連接的導(dǎo)桿，

所述輔助起動機構(gòu)包括：第一靜鐵心、位于第一靜鐵心內(nèi)部的輔助動鐵心、位于第一靜鐵心內(nèi)部上方且圍繞在輔助動鐵心上部外表面的起動合閘線圈、位于第一靜鐵心內(nèi)部上方且圍繞在輔助動鐵心下部外表面的起動分閘線圈、位于輔助動鐵心內(nèi)部的推盤；

主體操動機構(gòu)包括：第二靜鐵心、輔助分閘線圈、主合閘線圈、主分閘線圈、內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)、永磁體以及主動鐵心；輔助分閘線圈、主合閘線圈分別設(shè)置在第二靜鐵心上部，輔助分閘線圈圍繞在主動鐵心外周側(cè)，主合閘線圈套設(shè)在輔助分閘線圈外側(cè)；主分閘線圈設(shè)置在第二靜鐵心下部，圍繞在主動鐵心外周側(cè)；內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)位于第二靜鐵心中部，環(huán)繞在主動鐵心外周側(cè)；在內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)與第二靜鐵心之間安裝有永磁體；

導(dǎo)桿貫穿于輔助起動機構(gòu)與主體操動機構(gòu)的中心孔，并分別與輔助起動機構(gòu)內(nèi)的推盤以及主體操動機構(gòu)內(nèi)的主動鐵心固定連接；

所述輔助起動機構(gòu)與主體操動機構(gòu)之間設(shè)有非磁性材料墊片。

優(yōu)選的，所述的永磁機構(gòu)是圓形永磁機構(gòu)或者是方形永磁機構(gòu)。

優(yōu)選的，所述輔助動鐵心內(nèi)部有用于推盤運動的空腔。

優(yōu)選的，所述推盤嵌入輔助動鐵心內(nèi)的空腔中，且推盤的橫截面與所述輔助動鐵心內(nèi)空腔的橫截面尺寸相同。

優(yōu)選的，所述主動鐵心在第二靜鐵心內(nèi)的行程等于輔助動鐵心在第一靜鐵心內(nèi)的行程與推盤在輔助動鐵心內(nèi)的行程的加和。

優(yōu)選的，所述輔助動鐵心在第一靜鐵心內(nèi)的行程與推盤在輔助動鐵心內(nèi)的行程相等。

優(yōu)選的，所述主動鐵心下端面設(shè)有與輔助動鐵心同軸的軸向縱深凹口，形成主動鐵心上下不對稱式結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述主動鐵心與輔助動鐵心外側(cè)壁分別設(shè)有軸向的凹槽。

有益效果：

1、本發(fā)明針對高壓真空斷路器開距大，動鐵心行程氣隙大的特點，在原有永磁操動機構(gòu)的基礎(chǔ)上增設(shè)輔助起動機構(gòu)，縮小了機構(gòu)啟動時線圈產(chǎn)生磁場的工作氣隙，大大減小了所需分合閘電流，提高了動鐵心的啟動速度。

2、本發(fā)明主動鐵心采用上下不對稱式結(jié)構(gòu)，在其下端面設(shè)有與動鐵心同軸的軸向縱深凹口，減小分閘位置永磁保持力，減小合閘電流，提高合閘效率；同時減小運動系統(tǒng)質(zhì)量，有利于提高機構(gòu)的運動速度。

3、本發(fā)明主動鐵心與輔助動鐵心外側(cè)壁設(shè)有軸向的凹槽，能有效的減小渦流損耗。

附圖說明

圖1為本發(fā)明在合閘位置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2a為本發(fā)明在合閘位置的磁通路徑圖；

圖2b為本發(fā)明分閘過程起動時的磁通路徑圖；

圖2c為本發(fā)明分閘過程二次加速時的磁通路徑圖；

圖2d為本發(fā)明分閘位置的磁通路徑圖；

圖中：1導(dǎo)桿、2輔助起動機構(gòu)、3主體操動機構(gòu)、4第一靜鐵心、5起動合閘線圈、6起動分閘線圈、7輔助動鐵心、8推盤、9第二靜鐵心、10輔助分閘線圈、11主合閘線圈、12主分閘線圈、13內(nèi)導(dǎo)磁環(huán)、14永磁體、15主動鐵心、16非磁性材料墊片；虛線為線圈產(chǎn)生的磁力線，點劃線為永磁體產(chǎn)生的磁力線。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施方式對本發(fā)明專利作進一步詳細(xì)的說明：