[发明专利]一种基于电炮原理的单相中压快速接地开关

说明书

本发明涉及一种基于电炮原理的单相中压快速接地开关，包括真空负荷开关主体、电炮操动机构、励磁控制模块和分合闸保持永磁盘机构，电炮操动机构包括电流励磁螺线管线圈、线圈筒、导磁体、连杆和轭铁，线圈绕设于线圈筒上，导磁体穿设于线圈筒中，导磁体经连杆与真空负荷开关主体的动杆固定连接；分合闸保持永磁盘机构包括分、合闸保持永磁盘以及分、合闸保持磁铁，分闸保持磁铁固定于导磁体前端，分闸保持永磁盘固定于分闸保持磁铁前侧的基座上，合闸保持磁铁固定于连杆上，合闸保持永磁盘固定于合闸保持磁铁后侧的基座上，连杆穿过合闸保持永磁盘；励磁控制模块与线圈电性连接。该开关不仅动作快速，合闸可靠，而且能够稳定保持分合闸状态。

技术领域

本发明属于中压开关技术领域，具体涉及一种基于电炮原理的单相中压快速接地开关。

背景技术

在开关电器设备向着大容量、智能化、集成化、小型化发展的今天，一次设备的高可靠性仍然是开关电器设备的根本问题和追求目标。随着我国生产与生活水平的不断提高，社会用电需求越来越大，电网规模不断扩大，中压开关柜的数量随之突增。开关柜的安全性能对于检修操作人员的人身安全以及电器设备安全有着至关重要的作用。开关设备内部潜在电弧故障不可避免，更难以预测，具有极高的破坏性。加强柜体机械强度的保护方式，成本较高且效果未必理想。传统电弧故障保护方式熄灭故障电弧约需100ms，相对较长的电弧破坏作用会对开关设备造成一定的危害，甚至发展到难以控制的后果。其主要原因在于传统断路器分闸速度相对较慢，变相延长了电弧故障持续时间。而快速接地开关可发挥其快速动作的特性，结合弧光检测装置，可有效缩短电弧故障持续时间，提升电弧故障保护效果。由于快速开关的合闸动作时间要求越短越好，传统的电磁机构或弹簧机构很难满足动作快速性要求，考虑到操动机构的设计直接影响到触点开关电器设备的整体结构性能、分合闸操作特性、灭弧性能等，所以操动机构性能的优劣对电器设备的工作性能和可靠性具有重要影响。

电炮是使用电磁力或电能发射弹丸的新型发射装置，随着脉冲功率技术的发展、材料科学及其工程技术的长足进步、等离子体物理学的基本理论和实验技术的发展、先进计算机仿真技术的运用及军事方面潜在的应用前景，电炮的研究进入高速发展的阶段。电炮机构动作迅速，可靠性高，且可依托控制理论技术通过电流灵活控制其速度，因此，可将其应用到电器领域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于电炮原理的单相中压快速接地开关，该开关不仅动作快速，合闸可靠，而且能够稳定保持分合闸状态。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于电炮原理的单相中压快速接地开关，包括真空负荷开关主体、电炮操动机构、励磁控制模块和分合闸保持永磁盘机构，所述电炮操动机构包括电流励磁螺线管线圈、线圈筒、导磁体、连杆和轭铁，所述电流励磁螺线管线圈绕设于线圈筒上，所述轭铁包裹住电流励磁螺线管线圈及线圈筒，所述导磁体穿设于线圈筒中并可沿线圈筒内侧前后滑移，所述导磁体经连杆与真空负荷开关主体的动杆固定连接，以通过导磁体的运动带动真空负荷开关主体的动杆运动；所述分合闸保持永磁盘机构包括分闸保持永磁盘及与之配合的分闸保持磁铁和合闸保持永磁盘及与之配合的合闸保持磁铁，所述分闸保持磁铁固定连接于导磁体前端并随其一起动作，所述分闸保持永磁盘固定于分闸保持磁铁前侧的开关基座上，以在分闸保持磁铁随导磁体向前运动时吸合住分闸保持磁铁，所述合闸保持磁铁固定连接于连杆上并随其一起动作，所述合闸保持永磁盘固定于合闸保持磁铁后侧的开关基座上，所述连杆穿过合闸保持永磁盘中部通孔后与所述动杆固定连接，以在合闸保持磁铁随连杆向后运动时吸合住合闸保持磁铁；所述励磁控制模块与电流励磁螺线管线圈电性连接，以为线圈供电。

进一步地，所述分闸保持永磁盘、合闸保持永磁盘均由一侧表面上开设有环形凹槽的凹槽盘和嵌设于环形凹槽中的永磁体构成，所述合闸保持磁铁中部开设有连接通孔以与连杆固定连接，所述合闸保持永磁盘中部开设有贯穿通孔以让连杆穿过。

进一步地，所述连杆前端具有外螺纹结构，并与所述导磁体后端对应开设的螺纹槽孔紧固连接。