[發明專利]一種杠桿式快速切換開關用操動機構

在審

• 申請號: 202111073350.7
• 申請日: 2021-09-15
• 公開（公告）號: CN113658824A
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 姜文濤
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: H01H33/666
• 分類號: H01H33/666;H01H33/664;H01H3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種杠桿式快速切換開關用操動機構，在主電源正常時，與主操動機構單元連接的主真空滅弧室保持常閉狀態。當主電源出現電壓暫降故障后，主操動機構單元通過電磁斥力使主真空滅弧室斷開，同時通過杠桿單元使與副操動機構相連的副真空滅弧室閉合，實現備用電源合閘，從而達到從主電源到備用電源間的無縫切換。當主電源恢復正常后，副操動機構單元通過電磁斥力使副真空滅弧室斷開，同時通過杠桿單元使與主操動機構相連的主真空滅弧室閉合，實現主電源合閘，從而達到從備用電源到主電源間的無縫切換。該機構實現了快速切換開關操動機構分磁路的設計，提高了快速切換開關分合閘的可靠性。

技術領域

本發明涉及一種杠桿式快速切換開關用操動機構，屬于快速切換開關操動機構領域。

背景技術

隨著社會經濟的快速發展，基礎設施不斷建設，中斷供電對目前經濟的影響很大，斷電時造成的重要交通樞紐、重要通信樞紐等控制信號混亂，造成社會的嚴重混亂，甚至危害到人身安全。因此供電級別較高的建筑，在正常情況下要能夠提供充足的電源，在正常使用的電源出現故障時也要有足夠的備用電源，保證系統的可靠運行。因此主-備用電源的快速安全切換異常重要。

隨著主-備用電源系統容量的持續增長和電壓等級的不斷提高，主-備用電源切換開關的速度指標也在不斷提高。傳統的機械開關被廣泛應用于雙電源供電系統中，切換時間需要幾百毫秒到幾秒。在長時間的故障中斷發生時，它是一個很有效的應對措施，而對于精密加工、使用微處理器作控制管理系統的設備及高壓汞燈、高壓鈉燈等高強度氣體放電燈等敏感負荷，發生電壓暫降故障時，必須在十幾毫秒內進行電源切換以保證其正常運行。傳統機械開關在十幾毫秒的切換是不可能完成的。對于采用半導體器件的固態切換開關，運行時開關器件長期處于導通狀態，通態能耗不容忽視；固態限流器需用多重模塊串聯以耐受系統的暫態過電壓，可靠性差，需要定期維護。而基于快速斥力機構的真空快速切換開關體積小、免維護、無火災和爆炸隱患，開斷時間可以小于5ms，可完美替換傳統的機械開關，并滿足敏感負荷對于快速切換供電高可靠性的需求。但這對快速切換開關的操動機構提出了極高的要求，傳統操動機構難以滿足速度要求，研究具有快速動作能力的新型操動機構成為目前的研究熱點。現階段基于電磁斥力操動機構的快速切換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，嚴重影響了快速切換開關的發展和使用。

發明內容

發明目的

本發明的目的是提供一種杠桿式快速切換開關用操動機構，即在主電源供電正常時，與主操動機構單元連接的主真空滅弧室保持常閉狀態。當主電源出現電壓暫降故障后，主操動機構單元通過電磁斥力使主真空滅弧室斷開，實現主電源分閘，同時通過杠桿單元使與副操動機構相連的副真空滅弧室閉合，實現備用電源合閘，從而達到從主電源到備用電源間的無縫切換。當主電源恢復正常后，副操動機構單元通過電磁斥力使副真空滅弧室斷開，實現備用電源分閘，同時通過杠桿單元使與主操動機構相連的主真空滅弧室閉合，實現主電源合閘，從而達到從備用電源到主電源間的無縫切換。該機構實現了快速切換開關操動機構分磁路的設計，對切換開關操動機構分合閘保持力實現了更精確的控制，提高了快速切換開關分合閘的可靠性，另通過杠桿實現了分合閘的同步進行，達到了主-備用電源的快速切換，進一步提高供電系統可靠性。

技術方案

第一方面，本發明實施例提供了一種杠桿式快速切換開關用操動機構，包括主操動機構單元、副操動機構單元、杠桿單元三部分；

其中，所述主操動機構單元與所述副操動機構通過杠桿單元連接，其中所述主操動機構單元在左側位置，所述副操動機構單元在右側位置；所述杠桿單元在所述主操動機構單元驅動下實現左端向下運動，所述杠桿單元左端向下運動到一定位置時，所述副操動機構單元對所述杠桿單元右端施加向上的保持力；或者，所述杠桿單元在所述副操動機構單元驅動下右端向下運動，所述杠桿單元右端向下運動到一定位置時，所述主操動機構單元對所述杠桿單元左端施加向上的保持力。

進一步而言，所述主操動機構單元包括第一電磁斥力推動單元、第一連接桿與第一永磁保持單元三部分；