[發明專利]一種電磁式短路電流快速識別裝置及方法

有效

• 申請號: 201610939480.7
• 申請日: 2016-11-01
• 公開（公告）號: CN107478889B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 吳翊;何海龍;榮命哲;楊飛;楊倬
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R15/20;G01R31/52
• 代理公司: 北京前審知識產權代理有限公司 11760
• 代理人: 張波濤;李鋒

1.一種電磁式短路電流快速識別裝置，其特征在于：

該裝置包括導電排(1)、磁軛(2)、金屬環(3)、轉軸(4)、導電體(5)和扭簧(6)；其中，

所述導電排(1)兩端通過接線端子串接于待識別的供電線路中；

所述磁軛(2)以固定間隙包圍在該導電排(1)的周圍且具有斷口；

所述金屬環(3)及轉軸(4)均容納于所述斷口處，所述金屬環(3)可繞著轉軸(4)進行轉動；

所述轉軸(4)上還套裝有連接金屬環(3)兩端并對該金屬環(3)進行限位的扭簧(6)；

所述扭簧(6)具有一定的彈力，使得在待識別的供電線路正常工作狀態下，該金屬環(3)與導電體(5)保持良好接觸；在故障發生時，流經導電排的電流急劇上升，磁軛的斷口中的磁感應強度快速增加，金屬環中感應出渦流并受到電磁力的作用，該彈力小于金屬環(3)所受的電磁力，保證金屬環(3)在磁場變化下進行轉動與導電體(5)脫離接觸，通過檢測二者的接觸情況對短路電流進行快速識別; 待故障切除后，金屬環(3)在扭簧(6)反力作用下重新恢復至初始位置，并與導電體(5)保持良好接觸。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：上述磁軛(2)與導電排(1)之間的固定間隙不大于5mm。

3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于：所述間隙內填充有絕緣材料以形成電氣隔離。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述磁軛(2)的斷口處為圓柱形，所述磁軛(2)沿導電排(1)的方向上的尺寸為圓柱形斷口直徑的兩倍以上。

5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于：所述金屬環(3)所圍形狀與磁軛(2)圓柱形斷口沿軸向的切面形狀相當，所述金屬環(3)的邊框與磁軛(2)之間留有大于0.5mm的空氣間隙。

6.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述磁軛(2)采用帶有絕緣漆的硅鋼片材料壓接成型，所述金屬環(3)的材料選用鋁或銅。

7.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：所述轉軸(4)穿過金屬環(3)相對兩邊框的通孔，所述金屬環(3)可繞轉軸(4)接近無阻尼轉動；所述金屬環(3)所圍平面與水平方向初始夾角取為60°。

8.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：還包括控制觸發模塊，所述導電體(5)、金屬環(3)、轉軸(4)形成導通電路，所述控制觸發模塊為上述導通電路提供電流信號，并對導電體(5)與轉軸(4)之間的電壓進行檢測，由此判斷待識別的供電線路是否發生短路故障。

9.根據權利要求8所述的裝置，其特征在于：檢測到發生短路故障時，所述控制觸發模塊輸出觸發信號，控制開關電器和限流設備的操作機構進行動作。

10.利用權利要求1-9中任一項所述的電磁式短路電流快速識別裝置進行短路電流識別的方法，其特征在于：正常工作情況下，額定電流流過導電排(1)，磁軛(2)斷口處的磁場強度較小，金屬環(3)在扭簧(6)作用下與導電體(5)保持良好接觸；發生短路故障時，流過導電排(1)的短路電流快速增加，磁軛(2)斷口中的磁場強度也不斷增加，金屬環(3)在電磁力的作用下發生轉動并與導電體(5)分離，通過檢測兩者的接觸情況可對短路電流進行快速識別。