[发明专利]一种互锁真空开关及应用的串联补偿型限流装置及方法

权利要求书

1.一种互锁真空开关，其特征在于：主要包括互锁真空灭弧室和快速斥力机构两部分；

所述的互锁真空灭弧室，包括静端侧部分、动端侧部分和壳体结构；静端侧部分包含静导电杆(1)、静主触头(2)、静副触头(7)和金属法兰(8)；静导电杆(1)的上端与绝缘外壳(10)的上侧焊接并穿出，静导电杆(1)的下端焊接有静主触头(2)，金属法兰(8)固定于绝缘外壳(10)中部，金属法兰(8)的上端焊接有静副触头(7)；动端侧部分包含动导电杆(4)、动主触头(3)、动导电环(5)和动副触头(6)；动导电杆(4)的上端焊接有动主触头(3)，在动导电杆(4)上端和动主触头(3)下端的连接处焊接有筒状的动导电环(5)，动导电环(5)的下端焊接有动副触头(6)；在同一真空灭弧室的内部，静主触头(2)和动主触头(3)构成第一触头组，静副触头(7)和动副触头(6)构成第二触头组；动导电杆(4)与绝缘外壳(10)下侧之间通过波纹管(11)连接；绝缘外壳(10)内设有屏蔽罩(9)，能够全程包裹着两组触头；

所述的快速斥力机构，包括运动部分、电路部分、双稳保持结构和框架；运动部分包括绝缘拉杆(15)和斥力盘(18)，绝缘拉杆(15)的下端与斥力盘(18)相连；电路部分包括充电电源，合闸电路和分闸电路，分闸电路由第一驱动线圈(19)、线圈1控制(21)和第一储能电容(22)依次串联组成，合闸电路由第二驱动线圈(20)、线圈2控制(23)和第二储能电容(24)依次串联组成；第一驱动线圈(19)和第二驱动线圈(20)位于斥力盘(18)两侧并置于框架(26)内；充电电源(25)同时并联于第一储能电容(22)和第二储能电容(24)两侧，对第一储能电容(22)和第二储能电容(24)进行储能；双稳保持结构包括双稳弹簧(16)和连接杆(17)，双稳弹簧(16)一端固定于框架(26)，另一端通过连接杆(17)与绝缘拉杆(15)相连；与绝缘拉杆(15)相连的连接杆(17)一端能够在绝缘拉杆(15)的带动下上下运动；双稳弹簧(16)始终处于压缩状态，当绝缘拉杆(15)向上运动时，双稳弹簧(16)通过连接杆(17)施加给绝缘拉杆(15)向上的保持力，当绝缘拉杆(15)向下运动时，双稳弹簧(15)通过连接杆(17)施加给绝缘拉杆(15)向下的保持力，进而实现触头合闸和分闸的双稳保持作用；

选择互锁真空灭弧室与具有双稳保持结构的快速斥力机构进行配合，灭弧室内部的动导电杆(4)与快速斥力机构的绝缘拉杆(15)和斥力盘(18)相连，由斥力盘(18)的运动带动灭弧室中两对触头组的合分闸，在双稳保持结构的作用下使触头组分别保持在两个位置，从而实现在真空灭弧室内的“单刀双掷”功能。

2.根据权利要求1所述的互锁真空开关，其特征在于：所述静主触头(2)和动主触头(3)为杯状纵磁触头或槽形横磁触头，材料采用铜铬合金。

3.根据权利要求1所述的互锁真空开关，其特征在于：所述动副触头(6)和静副触头(7)根据具体的需要设计开槽，材料采用铜钨合金。

4.一种基于互锁真空开关的串联补偿型限流装置，其特征在于：包括装置进线端(1’)、装置出线端(2’)、限流电抗器(3’)、串联补偿电容器(4’)、氧化锌限压吸能组件(5’)、阻尼器(6’)和权利要求1所述互锁真空开关(7’)；

由限流电抗器(3’)和串联补偿电容器(4’)串联组成装置主支路，限流电抗器(3’)的出线端与串联补偿电容器(4’)的进线端相连，同时互锁真空开关(7’)的静导电杆接线端(12)与限流电抗器(3’)的进线端相连，动导电杆接线端(14)与限流电抗器(3’)和串联补偿电容器(4’)间的公共点相连，金属法兰接线端(13)经阻尼器(6’)与串联补偿电容器(4’)的出线端相连；氧化锌限压吸能组件(5’)并联于串联补偿电容(4’)的两侧；

串联补偿电容器(4’)用于补偿装置进线端(1’)和装置出线端(2’)所相连的系统外电路中感抗，限流电抗器(3’)用于限制外电路短路时刻电路中的电流，氧化锌限压吸能组件(5’)用于防止刚发生短路时刻电容器产生过电压；阻尼器(6’)由电感和电阻并联组成用于串联补偿电容器(4’)短接后释放其电能，互锁真空开关(7’)用于实现串联补偿和限流两功能的转换。