[實(shí)用新型]一種快速開關(guān)分合閘操作機(jī)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821244582.8
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN208781729U
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱忠建;韓偉;唐建;衣陳晨;周海東
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大全凱帆電器股份有限公司
• 主分類號: H01H3/46
• 分類號: H01H3/46
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 李湘群

本實(shí)用新型公開了一種快速開關(guān)分合閘操作機(jī)構(gòu)，屬于開關(guān)電器技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型包括套筒、固定桿、上連接桿和下連接桿；所述套筒套設(shè)于上連接桿外部，套筒和上連接桿上均設(shè)置有沿軸向延伸的孔，所述固定桿從所述孔穿過，所述固定桿的位置固定，從而使套筒和上連接桿均可相對于固定桿上下運(yùn)動(dòng)，所述下連接桿上設(shè)置有連鎖桿，所述上連接桿上還設(shè)置有沿軸向延伸的活動(dòng)孔，所述連鎖桿穿過活動(dòng)孔安裝在下連接桿上，從而使上連接桿可相對于活動(dòng)孔上下運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、分閘速度快，解決電磁斥力機(jī)構(gòu)與分合閘永磁機(jī)構(gòu)的剛性碰撞問題，在緊急分閘過程中，電磁斥力機(jī)構(gòu)與分合閘永磁機(jī)構(gòu)完全獨(dú)立，永磁機(jī)構(gòu)不會(huì)影響電磁斥力機(jī)構(gòu)的分閘速度，避免剛性碰撞導(dǎo)致的彈跳，提高快速開關(guān)的分閘速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于開關(guān)電器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種為快速開關(guān)提供的分合閘操作機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著直流系統(tǒng)容量的持續(xù)增長和電壓等級的不斷提高，直流斷路器的短路電流峰值和開斷時(shí)間的指標(biāo)也在不斷提高。傳統(tǒng)的機(jī)械開關(guān)雖然帶負(fù)載能力強(qiáng)，導(dǎo)通穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，但是響應(yīng)速度慢，一般在5～20ms左右，不能滿足一些需要快速動(dòng)作要求；電力電子固態(tài)開關(guān)響應(yīng)速度快，但其通態(tài)損耗過大，耐壓能力低。由快速機(jī)械開關(guān)和固態(tài)器件組成的混合式直流斷路器具有通流容量大、關(guān)斷速度快，限流能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在直流開斷領(lǐng)域具有很大的潛力。

混合式直流斷路器由上述兩種開關(guān)組成，正常工況下，工作電流由機(jī)械開關(guān)所在的支路承擔(dān)。發(fā)生短路故障時(shí)，機(jī)械開關(guān)支路首先切斷故障電流，將電流切換至電力電子支路。開斷過程產(chǎn)生的過電壓和能量由吸能回路限制和吸收。混合型直流斷路器綜合了機(jī)械開關(guān)和固態(tài)電子開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)快速無電弧開斷短路電流，是直流開關(guān)技術(shù)發(fā)展的必然方向。其中，快速機(jī)械開關(guān)的研究是混合型直流斷路器的關(guān)鍵技術(shù)之一。

傳統(tǒng)的斷路器操作機(jī)構(gòu)，如液壓機(jī)構(gòu)和彈簧機(jī)構(gòu)的響應(yīng)速度較慢，難以達(dá)到直流斷路器中快速機(jī)械開關(guān)的動(dòng)作時(shí)間要求。現(xiàn)階段快速機(jī)械開關(guān)的設(shè)計(jì)方案大多使用雙電磁斥力機(jī)構(gòu)，需要兩個(gè)斥力線圈，兩套驅(qū)動(dòng)回路，機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)回路體積較大，成本高，不利于斷路器小型化、集約化。因此現(xiàn)階段的快速機(jī)械開關(guān)多處于理論研究和原理樣機(jī)階段，尚無可靠的工程應(yīng)用案例，嚴(yán)重影響了混合式直流斷路器的發(fā)展和使用。也有部分設(shè)計(jì)方案采用單電磁斥力機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)分閘，采用電磁鐵或單線圈永磁機(jī)構(gòu)作為合閘保持機(jī)構(gòu)，電磁斥力機(jī)構(gòu)能在幾十到數(shù)百微秒的時(shí)間內(nèi)快速達(dá)到推力峰值，遠(yuǎn)快于電磁鐵或永磁機(jī)構(gòu)的動(dòng)作時(shí)間，導(dǎo)致電磁斥力機(jī)構(gòu)分閘時(shí)，電磁鐵或永磁機(jī)構(gòu)仍提供合閘保持力，因而會(huì)降低快速機(jī)械開關(guān)的分閘速度，增加分閘時(shí)間，同時(shí)會(huì)造成電磁斥力機(jī)構(gòu)與合閘保持機(jī)構(gòu)的剛性碰撞，造成彈跳現(xiàn)象。

中國專利申請201720539425.9公開了一種快速機(jī)械開關(guān)的活塞機(jī)構(gòu)，包括分閘線圈、拉桿、活塞缸、合閘線圈、斥力盤、滑塊和彈簧，所述滑塊和彈簧均設(shè)在活塞桿內(nèi)，所述彈簧的一端與活塞缸相抵，另一端與滑塊的一端相抵，所述斥力盤設(shè)在活塞缸的內(nèi)腔中，且斥力盤與滑塊的另一端鉸接連接，所述拉桿與斥力盤固定連接，所述分閘線圈和合閘線圈分別設(shè)在斥力盤的上下兩側(cè)，且分閘線圈與斥力盤之間設(shè)有間隙。該實(shí)用新型集成了電動(dòng)斥力分合閘機(jī)構(gòu)，并為機(jī)械開關(guān)提供分、合閘狀態(tài)保持力，同時(shí)減輕動(dòng)觸頭機(jī)構(gòu)質(zhì)量，提高了分合閘速度。但是上述快速開關(guān)使用雙電磁斥力機(jī)構(gòu)，需要兩個(gè)斥力線圈，兩套驅(qū)動(dòng)回路，機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)回路體積較大，成本高，不利于斷路器小型化、集約化。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型目的是：針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提出一種結(jié)構(gòu)簡單、分閘速度快的分合閘操作機(jī)構(gòu)，并且能夠解決電磁斥力機(jī)構(gòu)與分合閘永磁機(jī)構(gòu)的剛性碰撞問題。

具體地說，本實(shí)用新型是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：