[發(fā)明專利]電磁斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)及直流開關(guān)設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710868309.6
• 申請(qǐng)日: 2017-09-22
• 公開（公告）號(hào): CN109545589A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃瑜瓏;鐘建英;溫偉杰;盧敬偉;余占清;程鐵漢;曾嶸;張軍民;孫珂珂;門博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 平高集團(tuán)有限公司;清華大學(xué);北京平高清大科技發(fā)展有限公司;國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): H01H3/28
• 分類號(hào): H01H3/28
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 胡偉華

本發(fā)明涉及一種電磁斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)及直流開關(guān)設(shè)備。電磁斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括上線圈和下線圈，所述上線圈上連接有上儲(chǔ)能單元，所述下線圈上連接有下儲(chǔ)能單元，所述上儲(chǔ)能單元和下儲(chǔ)能單元均包括兩個(gè)以上用于對(duì)相應(yīng)的線圈進(jìn)行放電的儲(chǔ)能模塊，各個(gè)儲(chǔ)能單元中的儲(chǔ)能模塊的輸出接口并聯(lián)并與相應(yīng)的線圈連接，所述儲(chǔ)能模塊包括儲(chǔ)能元件和用于控制所述儲(chǔ)能元件的控制開關(guān)，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)電磁斥力操作機(jī)構(gòu)的連續(xù)操作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電磁斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)及直流開關(guān)設(shè)備。

背景技術(shù)

多端直流及直流電網(wǎng)中的斷路器需要在毫秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)完成短路電流限制，傳統(tǒng)斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)操作速度慢，無法滿足要求。而電磁斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)在響應(yīng)及動(dòng)作速率方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，其儲(chǔ)能和觸發(fā)回路通過電容的放電驅(qū)動(dòng)操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作。電磁斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)的原理框圖如圖1所示，其工作原理如下：控制裝置觸發(fā)上儲(chǔ)能模塊1中光控晶閘管，使上儲(chǔ)能模塊中預(yù)充電電容向操動(dòng)機(jī)構(gòu)本體12中的上線圈112放電，上線圈112與操動(dòng)機(jī)構(gòu)本體12中的金屬盤113之間產(chǎn)生電磁斥力，從而驅(qū)動(dòng)金屬盤帶動(dòng)機(jī)械開關(guān)動(dòng)觸頭向遠(yuǎn)離上線圈的方向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電磁驅(qū)動(dòng)；一定時(shí)間后，控制裝置觸發(fā)下儲(chǔ)能模塊2中光控晶閘管，使下儲(chǔ)能模塊中預(yù)充電電容向操動(dòng)機(jī)構(gòu)本體12中的下線圈114放電，下線圈114與操動(dòng)機(jī)構(gòu)中的金屬盤113之間產(chǎn)生電磁斥力，從而使金屬盤帶動(dòng)機(jī)械開關(guān)動(dòng)觸頭減速，實(shí)現(xiàn)電磁緩沖。

如申請(qǐng)?zhí)枮?01520817977.2的中國(guó)實(shí)用新型專利就公開了一種采用電磁斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)的快速開關(guān)，即直流斷路器，該快速開關(guān)的電磁斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)包括密封腔室和安裝在腔室的相對(duì)側(cè)壁上的下線圈和上線圈，金屬盤處于下線圈和上線圈之間并與動(dòng)觸頭傳動(dòng)連接，下線圈和上線圈均與各自相應(yīng)的儲(chǔ)能模塊連接，分閘時(shí)，上線圈的儲(chǔ)能模塊中的電容向上線圈放電，該電流通過上線圈在金屬盤上感應(yīng)出與上線圈電流方向相反的渦流，從而產(chǎn)生電磁斥力驅(qū)動(dòng)金屬盤帶動(dòng)動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)，設(shè)定時(shí)間后當(dāng)動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)距離達(dá)到開關(guān)的要求的絕緣距離時(shí)，下線圈的儲(chǔ)能模塊中電容向下線圈放電，此時(shí)下線圈與金屬盤之間產(chǎn)生電磁斥力，方向與金屬盤的運(yùn)動(dòng)方向相反，使運(yùn)動(dòng)部件減速，避免反彈；合閘操作同理。

這種操作機(jī)構(gòu)的合閘操作與分閘操作都必須要間隔一定的時(shí)間，無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作，原因是連續(xù)操作時(shí)相鄰兩次操作之間的時(shí)間間隔很短，一般在毫秒級(jí)至百毫秒級(jí)，這樣就需要在一次操作結(jié)束后儲(chǔ)能模塊迅速充電儲(chǔ)能，而電磁操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作一次需要1~2kJ的能量，若要在毫秒至百毫秒級(jí)時(shí)間內(nèi)完成儲(chǔ)能為下次操作做準(zhǔn)備，則充電電源功率高達(dá)百KW至MW級(jí)，這么高的充電功率在實(shí)際很難實(shí)現(xiàn)。比如，在進(jìn)行重合閘操作時(shí)，就需要操動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)動(dòng)作，現(xiàn)有的這種電磁斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)由于無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)動(dòng)作也就無法實(shí)現(xiàn)重合閘功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種電磁斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的電磁斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)動(dòng)作的問題；同時(shí)，本發(fā)明還提供一種直流開關(guān)設(shè)備。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的電磁斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)采用如下技術(shù)方案：