分體式永磁真空斷路器的製作方法
2023-05-24 05:13:01 1
專利名稱：分體式永磁真空斷路器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電力系統中的高壓開關裝置，特別是在中置式開關櫃或其他開關櫃中能實現分相選操作的真空斷路器。
背景技術：
目前，公知的中置櫃用的真空斷路器(典型的如VSI)的主要結構是斷路器分為前後兩部分，前面為操作箱，後面為開關極柱組。前面的操作箱內有操動器，操動器的推桿與底座內的搖臂相連接，搖臂的另一端經極柱內的緣推桿與真空滅弧室相連。操動器的動作經搖臂傳遞到後面的極柱，推動真空滅弧室，實現斷路器的開關功能。最新推出的永磁式真空斷路器(典型的如VSm)的傳動結構依然與此相同，參見附圖1。
這種結構有一些明顯的缺點，例如一、前面的操作箱與後面的極柱組為機械連接，相互位置極為嚴格，給斷路器的裝配、調試和用戶安裝提出了很高的要求。同時，這種結構操作位置和開關位置是相對固定的，無法進行改變以滿足某些不同的使用和安裝要求。
二、傳動鏈中有笨重的搖臂組件，質量大，慣性也大，加上傳動鏈長而複雜，運動幹擾多，因此動作時間分散性大，可控性差，很難實現精確的選相控制。
三、由於三相的真空滅弧室由一個操動器驅動，三相只能同步動作，故不能進行三相選相通斷控制，如過零通斷控制等。
四、由於操動器的局限，現有永磁斷路器的手動開斷，需藉助強大的外力來實現，例如採用大扭矩的人力扳手或預儲能的強力彈簧，強行開斷斷路器。但是，人力扳手不但費力，而且不能適應緊急情況的需要，而預儲能的強力彈簧機構則使得斷路器因採用永磁操動器而簡化的結構重新複雜起來，而且斷路器在運行中，部分機構將長期承受巨大的機械應力。
發明內容
本實用新型的目的在於克服現有真空斷路器的上述弊端，提供一種動作時間一致性和可控性好，可實現分相的選相控制，極柱組與操作箱分體結構的，操動箱帶有輕巧的手動開斷機構的真空斷路器。
本實用新型的技術解決方案是一種分體式永磁真空斷路器，主要包含開關極柱組和操作箱，其特徵在於開關極柱組與操作箱各自分別獨立安裝，通過軟索聯接並經專用電纜電聯接。開關極柱組是由三個各自獨立分開驅動的一體化極柱組成，三個極柱各自分別聯接一個操動器。其開關極柱組的極柱是由操動器、絕緣推桿、真空滅弧室自下而上依次順序聯接組成的一體化極柱。其操動器的永磁體安裝在動鐵芯上，操動器的動鐵芯下方裝有拍合式磁分路手動開斷機構。
圖1現有真空斷路器結構示意圖；圖2本實用新型分體式永磁真空斷路器結構示意圖；圖3極柱組與操作箱分體安裝示意圖；圖4極柱組縱置式與操作箱合體安裝於同一底座結構示意圖；圖5極柱組橫置式與操作箱合體安裝於同一底座結構示意圖；圖6底座縱置式極柱組與操作箱合體安裝示意圖；圖7動磁式永磁操動器結構示意圖；圖8操動器的手動開斷機構結構示意圖；具體實施方式
本實用新型結合具體實施例參見附圖進一步說明如下一種分體式永磁真空斷路器，主要由開關極柱組[11]和操作箱[6]聯接構成，參見附圖2，開關極柱組[11]和操作箱[6]各自獨立安裝，通過連接電纜[10]聯接，開關極柱組[11]安裝在底座[9]上。
開關極柱組[11]的極柱是由操動器[7]、絕緣推桿[5]、軟連接[4]、下接線柱[3]、真空滅弧室[2]、上接線柱[1]依次順序聯接組成的一體化線柱。操動器[7]經絕緣推桿[5]直接推動真空滅弧室[2]。
開關極柱組[11]由三個各自獨立分開驅動的一體化極柱組組成，三個極柱各自分別聯接一個操動器。
操作箱[6]為一個獨立分離的部件，它與極柱組之間通過軟索[28]聯接並經由連接電纜[10]電聯接；其手動開斷機構則用軟鋼索[28]聯接，因此操作箱[6]可安裝在任意位置對極柱組進行開關控制。
開關極柱組[11]與操作箱[6]各自獨立安裝，參見附圖3。兩者也可安裝在同一底座[9]上，構成一個整體，參見圖4、5、6。圖4為極柱縱置式安裝，母線為上進、下出，必要時也可下進上出；圖5為極柱橫置式安裝，母線左進右出，或右進左出；圖6為底座縱置式安裝，母線上進下出，或下進上出，但三相成前後排列；圖3為極柱組與操作箱分體安裝，各自都可安裝在任意位置，在任意方向進出線，可在任意方位操作。
操動器[7]參見附圖7，它由靜鐵芯[14]上裝一個電磁線圈[15]，動鐵芯[18]套裝在靜鐵芯[14]和和電磁線圈[15]中，動鐵芯[18]上端聯接彈簧[12]，下端裝有永磁體[16]，電磁線圈[15]通電後拉動動鐵芯[18]上移，經推桿[13]推動真空滅弧室[2]使開關關合；電磁線圈[16]斷電後，由永磁體[15]磁場保持動鐵芯[18]在上方關合位置；當電磁線圈[16]通入反向電流後，其磁力可使動鐵芯[18]返回下方開斷位置。
操動器[7]裝有由兩個磁分路塊[20]和鎖扣[22]組成的手動開斷機構，參見附圖8，正常情況下，兩個磁分路塊[20]上端由鎖扣[22]經擋銷[21]支撐而張開，動鐵芯[18]在兩個磁路塊[20]之間上、下運動，而不受影響；當電磁線圈[16]失電，須手工開斷操作時，按下按鍵[25]使鎖扣[22]與檔銷[21]張開，兩個磁分路塊[20]向永磁體[16]拍合，將永磁體[16]磁場短路，動鐵芯[18]因磁場減弱而返回下方，由於永磁體[16]到達下端，吸引磁分路塊[20]下端拍合而上端張開，鎖扣[22]自動恢復閉鎖狀態。
本實用新型的結構特點及工作原理是1、在斷路器中，每一相的真空滅弧室與一個操動器相連接，組成一個一體化的極柱。由於操動器直接與真空滅弧室同軸動作，參與運動的零件質量小，沒有附加動作，運動幹擾少，所以動作時間的一致性和可控性好。
2、三相斷路器是由三個一體化的極柱構成斷路器後面部分的開關極柱組。由於三個真空滅弧室分別由三個操動器驅動，故可實現分相控制。
3、採用分體式結構。斷路器的操作箱，是一個獨立的電控裝置，由於裡面不再有操動器，故連接操作箱與極柱組的巨大的搖臂等也被取消，操作箱與極柱組之間只有電線或軟索連接。兩部分既可以一同安裝在底座上，也可以分開安裝。
4、採用帶拍合式磁分路手動開斷機構的動磁式單穩態永磁操動器，以實現手動開斷的輕操作化。該操動器與現有結構的不同之處是永磁體安裝在動鐵芯上，隨動鐵芯一同運動，這種結構的動態特性與真空滅弧室需要的特性更加接近。該操動器富有特色的拍合式磁分路手動開斷機構，主要由磁分路塊和支撐其間的鎖扣組成。它利用永磁體位置的移動來改變磁分路塊拍合角度，以實現分磁開斷和磁分路塊復位，達到輕觸脫扣而開斷斷路器的目的。
綜上所述，本實用新型的優點是，由於操動器直接推動真空滅弧室，運動件少，沒有搖臂機構的羈絆，故動作時間的一致性和可控性好，而且三個真空滅弧室分別操動，故可實現分相的選相控制，例如三相過零通斷；由於採用分體式結構，沒有嚴格的相互位置關係，斷路器的生產和使用大為簡化，且能適應開關櫃中各種不同的母線布局的需要，甚至可以將開關裝在母線系統的最佳位置，而操作箱裝在最方便操作的位置，使配電室的布局更趨合理；採用新型操動器，斷路器的手動開斷輕巧方便。
權利要求1.一種分體式永磁真空斷路器，主要包含開關極柱組和操作箱，共特徵在於開關極柱組與操作箱各自分別獨立安裝，通過軟索聯接並經專用電纜電聯接。
2.根據權利要求1所述的分體式永磁真空斷路器，其特徵在於其開關極柱組與操作箱安裝在同一底座上。
3.根據權利要求1所述的分體式永磁真空斷路器，其特徵在於開關極柱組是由三個各自獨立分開驅動的一體化極柱組成，三個極柱各自分別聯接一個操動器。
4.根據權利要求1所述的分體式永磁真空斷路器，其特徵在於其開關極柱組的極柱是由操動器、絕緣推桿、真空滅弧室自下而上依次順序聯接組成的一體化極柱。
5.根據權利要求1所述的分體式永磁真空斷路器，其特徵在於其操動器的永磁體安裝在動鐵芯上，操動器的動鐵芯下方裝有拍合式磁分路手動開斷機構。
專利摘要一種分體式永磁真空斷路器，主要包含開關極柱組和操作箱，開關極柱組與操作箱各自分別獨立安裝，通過軟索聯接和專用電纜電聯接。三個極柱各自分別聯接一個操動器。其開關極柱組的極柱是由操動器、絕緣推桿、真空滅弧室自下而上依次順序聯接組成的一體化極柱。其操動器的永磁體安裝在動鐵芯上，操動器的動鐵芯下方裝有拍合式磁分路手動開斷機構。本實用新型的優點是，動作時間的一致性和可控性好，且可實現分相的選相控制；分體式結構能適應開關櫃中各種不同的母線布局的需要，而操作箱裝在最方便操作的位置，使配電室的布局更趨合理；斷路器的手動開斷輕巧方便。
文檔編號H01H33/66GK2671111SQ20032012411
公開日2005年1月12日 申請日期2003年12月29日 優先權日2003年12月29日
發明者李斌, 陳可夫, 馮浪平 申請人:湖南電器研究所