[發明專利]一種操動機構及使用該操動機構的斷路器

在審

• 申請號: 202010117521.0
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111415849A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 張利欣;門博;段曉輝;孫珂珂;王衛東;朱繼斌;熊萍萍;胡延濤;魏義濤;吳俊勇
• 申請（專利權）人: 平高集團有限公司;國家電網有限公司;國網浙江省電力有限公司
• 主分類號: H01H71/24
• 分類號: H01H71/24;H01H71/68
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 陳曉輝

本發明涉及一種操動機構及使用該操動機構的斷路器，操動機構包括至少一個驅動單元，驅動單元包括平行設置的一對導軌，導軌之間設有運動部件，運動部件和導軌均整體為導體或在其上設有固定導體，運動部件與導軌之間導電連接并且運動部件在導軌之間作相對運動過程中和導軌保持導電連接，運動部件上連接有拉桿，拉桿與斷路器的動觸頭傳動連接，導軌還連接有能提供相反電流的供電裝置；斷路器包括滅弧室和操動機構，滅弧室內設有的動觸頭和上述操動機構傳動連接。采用這種操動機構能夠快速進行機械開關的分合閘操作，將該操動機構應用在高壓直流斷路器中，能夠有效滿足直流輸電工程中對短路故障快速開斷的需要，為直流系統的可靠運行提供保障。

技術領域

本發明涉及高壓直流斷路器用快速機械開關領域，具體涉及一種操動機構及使用該操動機構的斷路器。

背景技術

基于柔性直流的多端直流輸電和直流電網技術是解決新能源并網和消納問題的有效技術手段之一，而高壓直流斷路器是構建直流電網的關鍵設備，對直流輸電系統和直流網的安全可靠運行有著極其重要的作用。直流斷路器的快速動作要求，不僅僅是直流系統的需求，也是斷路器自身的要求。因為更長的分斷時間意味著斷路器要具備更大的電流分斷能力和吸收更多的能量，因此要考慮盡量縮短斷路器的分斷時間。

目前，在柔性直流輸電過程中大都采用混合式高壓直流斷路器，混合式高壓直流斷路器能夠迅速切斷故障電流，還可保證斷路器機械開關無弧分斷，能夠維持電流通路，不會立刻對系統供電運行造成影響。正常通流時，采用機械支路以減少損耗，故障發生時，將故障電流轉移至電力電子支路并切斷故障電流。由于電力電子支路的開斷時間是十微秒級的，因此機械支路的開斷時間是影響到高壓直流斷路器開斷時間的關鍵，這就需要提供一種能夠實現機械開關迅速分合閘的操動機構，來滿足直流輸電系統的要求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠實現機械開關迅速完成分合閘操作的操動機構；本發明的目的還在于提供一種使用上述操動機構的斷路器，來解決電路中出現故障不能及時關斷導致的不安全問題。

為實現上述目的，本發明的操動機構的技術方案是：

一種操動機構，包括至少一個驅動單元，所述驅動單元包括平行設置的一對導軌，所述導軌之間設有運動部件，所述運動部件整體為導體或運動部件上設有固定導體，所述導軌整體為導體或導軌上設有固定導體，所述運動部件與導軌之間導電連接并且所述運動部件在導軌之間作相對運動過程中始終保持導電連接，所述運動部件上連接有拉桿，所述拉桿與斷路器的動觸頭傳動連接，所述導軌還連接有能提供相反電流的供電裝置。

操動機構的有益效果：運動部件和導軌以及供電裝置之間形成一個閉合回路，在兩根導軌中通入正向或反向電流時，在兩根導軌中會產生同向磁場，并且和運動部件上產生的磁場同向，使得運動部件上受到一個向上或向下的電磁力，進而帶動運動部件上的拉桿和觸頭之間進行開閉動作，從而實現機械開關的分閘和合閘。由于電磁力的大小與電流的平方成正比，當通入的正向或反向電流越大時，運動部件所受到的電磁力就越大，從而加大運動部件的運動速度，提高快速機械開關的分閘速度，減小其分閘時間，保證了電路系統的安全。

進一步地，所述導軌整體為導體。

有益效果：便于對導軌的整體加工，無需在導軌上額外設置固定導體，相應簡化了導軌的結構。

進一步地，所述導軌和運動部件整體均為導體。

有益效果：導軌和運動部件整體均為導體相對于導軌和運動部件上設有固定導體這種分體式結構而言，更容易加工，減少非導體的加工量，并且兩者上均不用在額外設置固定導體，簡化了兩者的結構。

進一步地，所述運動部件整體為導體。

有益效果：無需在運動部件上額外設置固定導體，不僅簡化了運動部件的結構，同時也便于運動部件整體加工。

進一步地，所述供電裝置為電容或電池或外接電。