[發明專利]一種雙線圈斥力操動機構

在審

• 申請號: 202010619239.2
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111640613A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 劉曉明;姜文濤;陳海
• 申請（專利權）人: 劉曉明
• 主分類號: H01H33/38
• 分類號: H01H33/38;H01H33/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種雙線圈斥力操動機構，屬于斷路器快速操動機構領域，由永磁機構單元、連接桿和電磁斥力推動單元組成。本裝置通過對反向串聯的雙線圈盤放電產生斥力，動線圈盤、連接桿與H型鐵芯受到此斥力與分閘彈簧彈力的共同作用下快速向下運動，實現斷路器的分閘操作。通過對合閘線圈通電產生向上的電磁力帶動動線圈盤、連接桿與H型鐵芯快速向上運動，實現斷路器的合閘操作。永磁體、H型鐵芯與保持單元外殼間的吸力為斷路器滅弧室提供一定的分合閘保持力。本發明可以實現斷路器操動機構的小型化和集約化，可以有效提高開關分合閘速度，縮短燃弧時間，減輕觸頭燒蝕，提高斷路器開斷能力。

技術領域

本發明涉及操動機構技術領域，尤其涉及一種雙線圈斥力操動機構。

背景技術

近年來，隨著分布式電源和儲能裝置的大規模接入、電力電子技術的快速發展以及直流負荷的增長，直流配電越來越受到關注。特別是某些特定場合，如大型船舶供電系統、光伏直流微網系統、城市軌道交通供電系統等直流系統得到了長足發展。隨著直流系統容量的持續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間的指標也在不斷提高。傳統的機械斷路器雖然具有帶負載能力強，導通穩定的優點，但是響應速度慢，一般在5～20ms左右，不能滿足一些需要快速開斷動作場合的要求；電力電子開關響應速度快，但其通態損耗過大，耐壓能力低。

混合式直流斷路器要求快速機械開關能夠實現觸點高速分離，便于電流向轉移支路轉移，同時要求快速機械開關能夠獲得盡量大的初始速度盡快形成絕緣間隙，抵抗之后機械斷路器斷口間出現的一個很高的瞬態恢復電壓。現階段快速機械開關大多使用永磁機構，機構和驅動回路體積較大，成本高，不利于斷路器小型化、集約化。目前現階段的電磁斥力快速機械開關多處于理論研究和原理樣機階段，尚無可靠的工程應用案例，嚴重影響了混合式直流斷路器的發展和使用。

發明內容

本發明實施例提供了一種雙線圈斥力操動機構，能實現斷路器快速分斷和快速閉合，能夠在幾毫秒內完成開斷與閉合過程。同時獨特的H型鐵芯結構可提供足夠的分合閘保持力，保證了斷路器操動機構的高可靠性。

技術方案

第一方面，本發明實施例提供了一種雙線圈斥力操動機構，包括永磁機構單元、連接桿、電磁斥力推動單元；所述電磁斥力推動單元與所述永磁機構單元通過所述連接桿連接；所述連接桿在電磁斥力推動單元與永磁機構單元驅動下快速向下運動；所述連接桿在永磁機構單元驅動下快速向上運動；在所述連接桿向上或向下運動到一定位置時，所述永磁機構單元對所述連接桿的上、下固定位置狀態施加保持力；所述永磁機構單元包括合閘線圈、永磁體、導磁環、H型鐵芯、緩沖墊、保持單元外殼、分閘彈簧；所述H型鐵芯固定于所述連接桿上，所述緩沖墊置于所述保持單元外殼底部；所述永磁體放置于所述保持單元外殼的內部，并吸附于保持單元外殼內側面上；所述導磁環吸附于所述永磁體內側面上；所述保持單元外殼、所述永磁體與所述導磁環三者同軸；所述合閘線圈置于所述永磁體的上面，所述合閘線圈靠近所述保持單元外殼上部；所述分閘彈簧置于所述H型鐵芯上部凹槽內，所述分閘彈簧穿過連接桿。

進一步而言，所述電磁斥力推動單元包括靜線圈斥力盤與動線圈斥力盤。

進一步而言，所述靜線圈斥力盤與所述動線圈斥力盤二者同軸；所述靜線圈斥力盤與所述保持單元外殼通過第一金屬支撐件隔離緊固并保持第一間距；所述動線圈斥力盤通過緊固件與所述連接桿固定在一起；所述靜線圈斥力盤與所述動線圈斥力盤均為方形結構；所述靜線圈斥力盤與所述動線圈斥力盤內部均放置有包括至少一個方形設置的導線圈；相鄰所述導線圈間填充有絕緣膠，所述導線圈引線通過所述線圈盤的出線槽與外部電路連接，所述動線圈斥力盤與所述靜線圈斥力盤通過導線串聯。