[实用新型]永磁断路器的快速操动机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数字化智能供电设备，特别涉及用于快速切除故障的永磁断路器的快速操动机构。

背景技术

断路器是电力系统必不可少的基本工业产品和关键元件，其任务是关、合负荷电流及开断短路故障电流，保护电网及回路上电器设备免受损坏，因此断路器的可靠性和快速性至关重要。对于断路器产品，从理论上讲要求断路器动作越快越好，这样可以迅速切除故障，防止事故在电网蔓延。另外，为了提高配电网供电可靠性，故障发生后不仅要求最快的动作速度，还要求最小的切除故障范围。

目前在配电网，真空断路器已经占据了绝对的主导地位。现有的真空断路器其操动机构分为弹簧操作机构和永磁操作机构，由于受技术、设计、结构上的限制，这两种操作机构的固有分闸时间一般都在20ms左右，保护动作出口时间一般都大于30ms，因此导致速断故障发生后保护整组动作时间(包含断路器动作时间)一般在50～80ms，即3-4个周波。而且，由于目前的断路器速断保护动作时间没有相应的级差配合，导致停电范围大。

随着数字化变电站的发展，现有的断路器的动作速度和停电范围大的缺陷凸显，成为了重要的限制因素。

实用新型内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种永磁断路器的快速操动机构。该断路器既满足了快速分断的要求，可以在一个周波内断开，又有较高的智能化水平，可适用于级差配合以将故障切除范围缩至更小。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种永磁断路器的快速操动机构，包括用于驱动分闸的电磁斥力机构和用于驱动合闸以及分、合闸保持的永磁机构。

所述永磁机构包括动铁芯和用于驱动灭弧装置动作的输出轴，所述动铁芯和所述输出轴固定连接，所述电磁斥力机构包括固定的斥力线圈和受所述斥力线圈磁场作用的斥力金属盘，所述斥力金属盘与所述输出轴固定连接。

所述永磁机构还可以包括固定的中空柱状的磁轭，所述动铁芯位于所述磁轭的柱状空间内，所述动铁芯与所述磁轭之间的环形空间的下部设有用于产生合闸驱动力的合闸线圈，所述电磁斥力机构位于所述永磁机构的上方或下方。

所述动铁芯与所述磁轭之间的环形空间还可以设有永磁导磁机构，所述永磁导磁机构呈环形，并环绕在所述动铁芯的外部，所述永磁导磁机构包括永久磁铁和导磁体，所述永磁导磁机构直接连接所述磁轭的内壁，且其内径大于所述动铁芯的外径，所述永久磁铁可以位于所述导磁体的内侧或外侧，或嵌入所述导磁体的中部。

所述磁轭可以为分体结构，包括两端敞开的中空柱状的磁轭本体以及固定连接在所述磁轭本体上、下两端的设有中心通孔的分闸挡板和合闸挡板。

所述斥力金属盘可以为斥力铜盘，所述输出轴与所述斥力铜盘之间可以直接固定连接或通过其他单个或多个零件组成的机械结构件间接固定连接。

所述机械结构件可以为固定连接在一起的连杆和所述动铁芯。

所述动铁芯的一端可以设有中心螺纹孔，并通过该螺纹孔与所述输出轴螺纹连接，所述动铁芯的另一端可以设有中心螺纹孔，并通过该螺纹孔与所述连杆螺纹连接，所述连杆的另一端通过螺纹联接件与所述斥力铜盘固定连接。

所述动铁芯的两端的所述中心螺纹孔可以相通。

所述磁轭上的中心通孔直迳可以小于所述动铁芯的直径。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型主要利用电磁斥力机构的快速动作特性实现断路器的速断，使整组动作时间小于一个周波(20ms)，并结合采用永磁机构提高了可靠性，而且降低了成本，特别适宜于有快速分断要求的场合下使用。

附图说明

图1为电磁斥力机构的原理图；

图2为本实用新型断路器的操动机构的一个实施例的结构示意图(分闸位置)；

图3为本实用新型断路器的操动机构的又一实施例的结构示意图(分闸位置)；

图4为本实用新型的断路器的操动机构的一个实施例的结构图(分闸位置)。

具体实施方式