[发明专利]柔性输电用快速卧式真空开关

说明书

技术领域

本发明涉及真空开关，具体地说是适用于柔性直流输电、额定工作电压为2~12KV、额定工作电流为630~1600A、分合闸时间≤5ms的可快速接通和分断电路的一种特殊卧式真空开关。

背景技术

当前，在能源紧缺和环境污染等问题日益严峻的形势下，我国在风能、太阳能等可再生能源发电方面的投入不断扩大，但由于其固有的分散性、小型性、间隙性和远离负荷中心等特点，使得采用交流输电或传统的直流输电技术联网有很多固有的缺陷，为了克服这些缺陷，我国开始进行柔性直流输电示范性建设，而满足柔性直流输电用的快速保护开关目前国内还是空白，柔性直流输电用保护开关要求体积小、工作耐压高、工作电流大、响应速度快、合闸自保持、既要能电动又要能手动操作。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种柔性输电用快速卧式真空开关，该开关体积小、工作可靠、响应速度快。

按照本发明的技术方案：一种柔性输电用快速卧式真空开关，包括绝缘框架、真空开关管、绝缘子及永磁操动机构；所述绝缘框架为卧式一体化结构，包括水平排列的左端凹腔、中部凹腔及右端内腔，所述真空开关管、所述绝缘子及所述永磁操动机构分别水平安装在所述左端凹腔、所述中部凹腔及所述右端内腔内；所述真空开关管的静导电杆固定在所述绝缘框架的左端内壁上，所述真空开关管的动导电杆的伸出端固定有拉杆，所述拉杆伸入所述中部凹腔并与所述绝缘子相连接；所述绝缘子的左端与所述中部凹腔的左壁之间安装有分闸弹簧，所述绝缘子的右端与所述永磁操动机构相连。

所述永磁操动机构包括两端开口的水平安装在所述右端内腔的磁桶体，所述磁桶体的左端开口处固定有磁桶座，所述磁桶座固定在所述右端内腔的左壁上，所述磁桶座的右侧依次设置有永磁体、静铁芯及动铁芯，所述静铁芯与所述磁桶体之间固定有线圈，所述线圈将所述静铁芯及所述永磁体压紧在所述磁桶座上，所述动铁芯间隙配合在所述线圈内，所述动铁芯内固定有长螺杆，所述长螺杆依次间隙配合地穿过所述静铁芯、所述永磁体、所述磁桶座及所述右端内腔的左壁，所述长螺杆的左端固定在所述绝缘子上。

所述右端内腔的右端固定有绝缘底板，所述绝缘底板将所述磁桶体及所述线圈压紧在所述右端内腔内。

所述中部凹腔内的所述长螺杆上设置有手动分合机构，所述手动分合机构的底部固定连接在所述中部凹腔的右壁上。

所述中部凹腔内的所述长螺杆上固定有打板，所述打板向上伸出所述中部凹腔，所述打板的顶部固定有打板螺钉，所述打板螺钉与固定在所述右端内腔顶部的辅助开关相对应，所述辅助开关及所述线圈与电源控制模块电连接。

所述辅助开关采用主动式瞬动型电器开关。

所述绝缘子的左端中心设置有轴向凹腔，所述绝缘子的左端固定有覆盖所述凹腔的连接板，所述拉杆间隙配合地穿过所述连接板并伸入所述凹腔内，所述拉杆的右端头部设置有凸环，所述凸环与所述凹腔的底部之间设置有触头弹簧。

所述凹腔的底部设置有内台阶，所述触头弹簧套装在所述内台阶上。

所述静导电杆上固定有静出线排。

所述动导电杆的右端通过软导线与动出线排相连，所述动出线排固定在所述中部凹腔的左壁上。

本发明的技术效果在于：本发明采用卧式设计，将真空开关管、绝缘子及永磁操动机构分设在一体化的绝缘框架的三个腔室中，确保了真空开关管和永磁操动机构的同心度，消除了分合闸运动时的阻力，减小了整个开关的体积；主开关采用真空开关管，具有接通和分断能力强、电弧不外露、寿命长、安全可靠、体积小等特点；采用永磁操动机构来操作开关，达到了快速分合闸的要求，同时当主开关在合闸位置时，靠永磁力保持主开关处于合闸位置；增加了手动分合机构，实现了既可电动又可手动的无障碍操作；绝缘子结构巧妙独特，把触头弹簧固定在绝缘子的中间，一方面使得触头弹簧离主开关动触头距离近，在快速合闸时，极大地减少了合闸弹跳，另一方面使得动端电绝缘安全距离拉大，满足了柔性直流输电所要求的大爬电距离；采用了智能电源控制模块，使开关实现了远程控制、无线遥控通信及计算机连网等自动控制功能的智能化操作；采用了主动式瞬动型辅助触点，使得反馈出的主开关状态信号和主开关的实际所处的状态相同步。

本发明结构独创、体积小、工作可靠、电气和绝缘性能高、响应速度快、合闸自保持、既能电动又能手动操作，特别适用于柔性直流输电项目中快速保护电力电子设备的场合。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的俯视图。