[發(fā)明專(zhuān)利]一種微機(jī)保護(hù)裝置直接分閘的磁保持操動(dòng)機(jī)構(gòu)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910066897.0
• 申請(qǐng)日: 2019-01-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111477501A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡春生
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 胡春生
• 主分類(lèi)號(hào): H01H50/64
• 分類(lèi)號(hào): H01H50/64;H01H51/01
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公布一種可以由微機(jī)保護(hù)裝置直接驅(qū)動(dòng)分閘的磁保持操動(dòng)機(jī)構(gòu)，由驅(qū)動(dòng)軸、導(dǎo)向套、下絕磁板、圓柱形內(nèi)磁軛、永磁體、勵(lì)磁線(xiàn)圈、筒形外磁軛、墊圈、圓柱形動(dòng)鐵芯銜鐵和上絕磁板組成，通過(guò)提高勵(lì)磁線(xiàn)圈工作電壓，減小勵(lì)磁線(xiàn)圈體積，改善磁軛結(jié)構(gòu)，減小導(dǎo)磁磁阻，按照特定工作參數(shù)繞制勵(lì)磁線(xiàn)圈，可以滿(mǎn)足微機(jī)保護(hù)裝置保護(hù)輸出驅(qū)動(dòng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置直接驅(qū)動(dòng)分閘，減少中高壓斷路器保護(hù)跳閘時(shí)間；還可以提高勵(lì)磁線(xiàn)圈的線(xiàn)電阻，降低合閘驅(qū)動(dòng)電流、飽和導(dǎo)通電流，降低勵(lì)磁線(xiàn)圈發(fā)熱損壞風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高、低壓真空電器開(kāi)關(guān)配件，特別是操動(dòng)機(jī)構(gòu)，屬電器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

當(dāng)前電力輸配電系統(tǒng)中，彈簧機(jī)構(gòu)的斷路器開(kāi)關(guān)使用比較普遍。通過(guò)微機(jī)保護(hù)裝置輸出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)彈簧機(jī)構(gòu)上的分勵(lì)脫扣器，分勵(lì)脫扣器動(dòng)作釋放儲(chǔ)能彈簧的動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)斷路器分閘動(dòng)作。從微機(jī)保護(hù)裝置輸出到斷路器實(shí)現(xiàn)分閘，彈簧機(jī)構(gòu)斷路器開(kāi)關(guān)需要相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間，不能適應(yīng)較高的配網(wǎng)分級(jí)保護(hù)安排。近年來(lái)，永磁保持操動(dòng)機(jī)構(gòu)以其高可靠、長(zhǎng)壽命、易控制等優(yōu)點(diǎn)引起業(yè)內(nèi)普遍關(guān)注，但是，永磁保持操動(dòng)機(jī)構(gòu)與其控制系統(tǒng)的配合問(wèn)題一直困繞永磁保持操動(dòng)機(jī)構(gòu)的推廣應(yīng)用，永磁保持操動(dòng)機(jī)構(gòu)的組件雖然很少，卻可構(gòu)成多種磁路結(jié)構(gòu)形式，不同形式磁路結(jié)構(gòu)的永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)，在控制系統(tǒng)提供的電力作用下，執(zhí)行高、低壓真空開(kāi)關(guān)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，與時(shí)間相關(guān)的機(jī)、電、磁相互耦合的靜態(tài)力學(xué)特性、動(dòng)態(tài)力學(xué)特性及運(yùn)動(dòng)特性都存在很大差異，它直接影響著控制系統(tǒng)、操動(dòng)機(jī)構(gòu)與真空開(kāi)關(guān)的匹配特性。目前永磁保持操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)用過(guò)程中，勵(lì)磁線(xiàn)圈驅(qū)動(dòng)電壓采用DC110V或DC220V，為了在規(guī)定時(shí)間內(nèi)輸出足夠的動(dòng)力，勵(lì)磁線(xiàn)圈線(xiàn)阻往往較小，這樣帶來(lái)一個(gè)弊端是：勵(lì)磁線(xiàn)圈短路電流非常大，以至于在連續(xù)工作的情況下，勵(lì)磁線(xiàn)圈嚴(yán)重發(fā)熱，直至燒毀，也會(huì)出現(xiàn)控制系統(tǒng)電路元件因過(guò)流而燒壞。這種控制系統(tǒng)、勵(lì)磁線(xiàn)圈易損壞現(xiàn)象，也嚴(yán)重影響了永磁保持操動(dòng)機(jī)構(gòu)的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決目前彈簧機(jī)構(gòu)斷路器和永磁保持操動(dòng)機(jī)構(gòu)斷路器應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題，本發(fā)明公布了一種微機(jī)保護(hù)裝置直接分閘的磁保持操動(dòng)機(jī)構(gòu)。通過(guò)提高勵(lì)磁線(xiàn)圈工作電壓，精準(zhǔn)控制勵(lì)磁線(xiàn)圈導(dǎo)通時(shí)間，減小勵(lì)磁線(xiàn)圈線(xiàn)徑，提高勵(lì)磁線(xiàn)圈線(xiàn)電阻，縮小勵(lì)磁線(xiàn)圈的外圈直徑，優(yōu)化磁路系統(tǒng)設(shè)計(jì)，降低導(dǎo)磁回路磁阻；與傳統(tǒng)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)相比較，在輸出相同驅(qū)動(dòng)力的條件下，該新型磁保持操動(dòng)機(jī)構(gòu)可以減少三分之一的體積，降低二分之一的勵(lì)磁線(xiàn)圈峰值電流，可以減少過(guò)流、過(guò)熱損壞風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)，降低驅(qū)動(dòng)電流后，該新型磁保持操動(dòng)機(jī)構(gòu)可以通過(guò)微機(jī)保護(hù)裝置直接驅(qū)動(dòng)分閘，相較于彈簧機(jī)構(gòu)，由微機(jī)保護(hù)裝置直接驅(qū)動(dòng)磁保持操動(dòng)機(jī)構(gòu)分閘，可以減少?gòu)椈蓹C(jī)構(gòu)分勵(lì)脫扣器動(dòng)作時(shí)間，最終減少保護(hù)分閘時(shí)間，有利于輸電配網(wǎng)分級(jí)保護(hù)安排。

永磁保持操動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作過(guò)程是：勵(lì)磁線(xiàn)圈正向加載一定時(shí)間的電源時(shí)，由勵(lì)磁線(xiàn)圈產(chǎn)生的正向電磁場(chǎng)疊加永磁體的永磁場(chǎng)，通過(guò)導(dǎo)磁磁軛、工作氣隙，使動(dòng)鐵芯銜鐵產(chǎn)生拍合運(yùn)動(dòng)，輸出合閘操動(dòng)力，完成合閘動(dòng)作，合閘后，由永磁體的永磁場(chǎng)通過(guò)導(dǎo)磁磁軛、動(dòng)鐵芯銜鐵使拍合面保持吸力，輸出合閘保持力，進(jìn)入合閘狀態(tài)；勵(lì)磁線(xiàn)圈反向加載一定時(shí)間的電源時(shí)，由勵(lì)磁線(xiàn)圈產(chǎn)生的反向電磁場(chǎng)消減永磁體的永磁場(chǎng)，拍合面保持吸力下降，達(dá)到臨界點(diǎn)后，在外力的作用下，動(dòng)鐵芯銜鐵與磁軛分離，完成分閘動(dòng)作，進(jìn)入分閘狀態(tài)。

勵(lì)磁線(xiàn)圈匝數(shù)不變的情況下，減小導(dǎo)線(xiàn)直徑可以減小勵(lì)磁線(xiàn)圈外圈直徑，可以提高勵(lì)磁線(xiàn)圈的線(xiàn)電阻；提高勵(lì)磁線(xiàn)圈的加載電壓，可以使勵(lì)磁線(xiàn)圈保持合適的安匝數(shù)，因此，勵(lì)磁線(xiàn)圈具有最優(yōu)參數(shù)。在保持導(dǎo)磁橫截面面積不變的情況下，減小勵(lì)磁線(xiàn)圈外圈直徑可以減小外磁軛直徑，減小導(dǎo)磁回路長(zhǎng)度，即減小導(dǎo)磁回路磁阻，可以提高工作氣隙的磁通，提高拍合面吸力。所以，合閘操動(dòng)力和永磁場(chǎng)合閘保持力輸出不變的情況下，不改變拍合面面積，適當(dāng)減小外磁軛直徑，減小導(dǎo)線(xiàn)直徑，改善勵(lì)磁線(xiàn)圈的工作參數(shù)，可以降低勵(lì)磁線(xiàn)圈的過(guò)流損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：