[发明专利]一种新型气压可实时调控的气体断路器

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型气压可实时调控的气体断路器，属于电气工程与机械技术领域。

背景技术

断路器是电力系统中重要的电力设备之一，而在中高压配电领域中，气体断路器占据着绝对的主导地位。它的工作可靠性关系着电力系统能否正常运行和用户能否得到及时的保护而脱离故障线路。气体断路器的主要工作原理是依靠高压气体在电弧产生时刻对电弧进行吹弧，从而带走电弧能量并还原断口间的介质恢复强度的。这就要求气体断路器时刻保持着合理的高气压状态，它不仅关系到断口静态绝缘问题，更重要的是关系到开断的成功率，否则由于吹弧气压不合理而容易引起开断不成功甚至是爆炸。

传统的气体断路器，特别是自能式吹弧原理的气体断路器对气压有较高的要求。主要表现在：在电流过零时会存在一个最佳的灭弧室基压值，而灭弧室的基压值是随工作时间、温度变化等而改变的；不同的开断电流以及不同的燃弧时间也会对灭弧室的气压提出较高的要求。而解决这一问题是实时补偿灭弧区气压的偏差，它可以由操动机构的输出功的调节来解决这一问题。传统的液压机构实现输出功的提高是通过扩大液压输出孔径来实现的，它是一种前馈型的工作原理。这种解决方式无法从根本上解决实时性的问题，或者说它的响应速度是无法跟上开断的情况变化的。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明目的是提供一种新型气压可实时调控的气体断路器，它采用新颖的操动机构来驱动灭弧室的动作，采用灭弧室压力传感器来反馈实时气体压力，根据开断电流、灭弧室基压、实时气压变化等参量与标准设定曲线相比较，从而对操动机构进行实时输出功控制，进而实现对灭弧室气压的实时调整。通过合理地控制开关灭弧室气压，提高开断成功率，也有利于提高灭弧室寿命，更具有经济性。

为了实现上述发明目的,解决现有技术中所存在的问题，本发明采取的技术方案是：一种新型气压可实时调控的气体断路器，包括新型磁电机构、灭弧室、绝缘支柱、电容器及控制系统，所述灭弧室内部设置压力传感器，所述新型磁电机构内部设置传输杆、动铁芯、静铁芯、主永磁体、辅助永磁体、线圈及不导磁材料，所述灭弧室与绝缘支柱连接，所述绝缘支柱与传输杆连接，所述控制系统一端与压力传感器连接，另一端与线圈连接，并实时采集压力传感器测得的气体压力，同时反馈到控制系统中，经控制系统的逻辑判断，实时调控电容器的放电方式。

所述主永磁体3d和部分辅助永磁体3e镶嵌在边界静铁芯3c内，且这部分主永磁体3d和辅助永磁体3e的导磁方向相同。

所述不导磁材料3g及静铁芯3c内部镶嵌着辅助永磁体3e。

所述不导磁材料3g外侧没有镶嵌主永磁体3d，只有边界的静铁芯3c镶嵌主永磁体3d。

所述不导磁材料3g上、下部安放辅助永磁体3e，且高度和相邻的静铁芯3c的高度相同。

所述两侧边界的静铁芯3c也可换成上下两侧为静铁芯3c、中间为不导磁材料（3g）的形式。

本发明有益效果是：一种新型气压可实时调控的气体断路器，所述灭弧室内部设置压力传感器，所述新型磁电机构内部设置传输杆、动铁芯、静铁芯、主永磁体、辅助永磁体、线圈及不导磁材料，所述灭弧室与绝缘支柱连接，所述绝缘支柱与传输杆连接，所述控制系统一端与压力传感器连接，另一端与线圈连接，并实时采集压力传感器测得的气体压力，同时反馈到控制系统中，经控制系统的逻辑判断，实时调控电容器的放电方式。与已有技术相比，本发明采用一种高压大功率、长行程操动的新型磁电机构来驱动高压气体断路器，通过实时控制操动机构的输出功来调节灭弧室内的气体压力，提高了电流分断的成功率，也提高了灭弧室的工作寿命。新型磁电机构无需特殊的分、合闸保持装置，并且适合于长行程断路器操动；在分、合闸位置的保持力较大，且在工作行程内保持力稳定，无有害波动。本发明提高了断路器的工作可靠性，同时也很好地节省了经济成本。

 附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是新型磁电机构内部结构图。

图3是分闸位置磁感应强度分布图。

图4是传统磁力机构静态保持力曲线图。

图5是新型磁电机构静态保持力曲线图。

图中，1、灭弧室，1a、压力传感器，2、绝缘支柱，3、新型磁电机构，3a、传输杆，3b、动铁芯，3c、静铁芯，3d、主永磁体，3e、辅助永磁体，3f、线圈，3g、不导磁材料，4、电容器，5、控制系统。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。