[实用新型]一种基于非对称复合式斥力盘的电磁斥力机构

说明书

本实用新型涉及一种基于非对称复合式斥力盘的电磁斥力机构，属于快速开关领域，由灭弧室、电磁斥力单元与放电单元组成。电磁斥力单元包括传动杆以及安装在传动杆上的非对称复合式斥力盘、分合闸线圈、线圈挡板，放电单元包括脉冲电容、晶闸管、续流二极管，其中非对称复合式斥力盘包括分闸斥力盘、合闸斥力盘，前者采用高电导率且非磁性金属材料，后者采用高强度且非磁性金属材料，两者同轴固定，并与传动杆固定连接，分别产生电磁斥力机构进行分合闸时的电磁斥力。本实用新型提供的电磁斥力机构兼顾斥力盘高电导率、高机械强度、轻质量的需求，有效提高了电磁斥力机构的驱动效率。

技术领域

本实用新型应用于快速开关领域，更具体地，涉及一种基于非对称复合式斥力盘的电磁斥力机构。

背景技术

研制可以快速切断故障电流的断路器，是促进高压直流电网技术发展和应用的关键。根据拓扑原理的不同，直流断路器可分为机械式直流断路器、固态式直流断路器和混合式直流断路器三种。固态式直流断路器需要串并联大量的电力电子器件，带来很高的通流损耗，目前适用于高压直流电网的方案主要为机械式和混合式。

机械开关是两者中的关键部件，承担着稳态通流的任务。当发生短路故障时，机械开关迅速动作，短路电流强制过零后熄灭或由固态开关进行无弧切断。为缩短机械开关的固有分闸时间，提高触头间的刚分速度，研制具有快速响应和动作能力的新型操动机构是当前的研究热点。

传统操作机构由于动作环节多、累计运动公差大使其响应时间分散性大、分合闸时间较长，并且容易受各自特性影响而发生故障，不适用于上述场合。目前，在快速开关领域受到广泛关注的是基于感应涡流原理的电磁斥力机构。相对于传统操动机构，它具有响应时间短、刚分速度快、结构简单等优点，但同时存在效率低下的缺点。

早期的电磁斥力机构中的斥力盘采用单一材料，无法兼顾高电导率、高强度、轻质量的要求，致使斥力机构的驱动效率不高。因此，需要实用新型一种兼顾上述要求的电磁斥力机构。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型的目的是提供一种基于非对称复合式斥力盘的电磁斥力机构，能够兼顾斥力盘高电导率、高机械强度、轻质量的需求，提高斥力机构的驱动效率。

本实用新型提供了一种基于非对称复合式斥力盘的电磁斥力机构，包括灭弧室、电磁斥力单元和放电单元；在所述灭弧室中设置有静触头和动触头；所述静触头与动触头相对设置，且静触头与灭弧室固定连接；所述电磁斥力单元包括：分闸线圈挡板、非对称复合式斥力盘、合闸线圈挡板、分闸线圈、合闸线圈和传动杆；所述非对称复合式斥力盘与所述传动杆固定连接，所述分闸线圈挡板设置在非对称复合式斥力盘的合闸侧，且所述传动杆穿过所述分闸线圈挡板的通孔与所述动触头固定连接；所述合闸线圈挡板设置在非对称复合式斥力盘分闸侧，且所述传动杆穿过所述合闸线圈挡板的通孔；分闸线圈固定在所述分闸线圈挡板的分闸侧，合闸线圈固定在所述合闸线圈挡板的合闸侧；且所述分闸线圈与合闸线圈均通过引出铜排与所述放电单元连接，所述放电单元用于为所述分闸线圈和所述合闸线圈提供电流；所述非对称复合式斥力盘在所述分闸线圈或所述合闸线圈的驱动下带动所述传动杆运动，由传动杆带动动触头进行分闸或合闸操作。

在本实用新型中，合闸侧是指使传动杆朝着合闸方向运动的一侧；分闸侧是指使传动杆朝着分闸方向运动的一侧。

更进一步地，所述非对称复合式斥力盘包括：分闸斥力盘和合闸斥力盘；分闸斥力盘为圆环形结构，合闸斥力盘为中心设置有圆台的圆环形结构；所述分闸斥力盘与合闸斥力盘同轴固定，且所述分闸斥力盘的表面与合闸斥力盘的表面处于同一平面；所述分闸斥力盘用于产生电磁斥力机构进行分闸时的电磁斥力；所述合闸斥力盘用于产生电磁斥力机构进行合闸时的电磁斥力；所述圆台用于改善电磁斥力产生的斥力盘应力集中现象。由于分闸斥力盘与分闸线圈的初始间隙越小，两者产生的电磁斥力越大，电磁斥力机构驱动效率越高，为保证初始间隙最小，故使所述分闸斥力盘的表面与合闸斥力盘的表面处于同一平面。