專利名稱：一種采用永磁操作機(jī)構(gòu)的高壓真空斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種一種采用永磁操作機(jī)構(gòu)的高壓真空斷路器，可廣泛應(yīng)用 于工礦、企業(yè)、發(fā)電廠及變電站作為電氣設(shè)施的控制和保護(hù)之用。屬于高壓電器設(shè)備技術(shù)領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
在高壓交流電網(wǎng)中，高壓斷路器是不可缺少的重要設(shè)備，其用來(lái)帶動(dòng)真空滅弧室 分合的操作機(jī)構(gòu)不僅制作復(fù)雜且用戶需要定期做檢查和維護(hù)。隨著免維護(hù)真空滅弧室的出 現(xiàn)，現(xiàn)代高壓斷路器提出了對(duì)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的新要求?，F(xiàn)有的高壓斷路器，特別是非永磁操動(dòng)機(jī) 構(gòu)的高壓真空斷路器，無(wú)法實(shí)現(xiàn)和滿足操動(dòng)系統(tǒng)的方便、快捷、少維護(hù)的功能要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提出的是一種采用永磁操作機(jī)構(gòu)的高壓真空斷路器，其目的在于提高 斷路器機(jī)構(gòu)操作靈活、動(dòng)作可靠，體積小巧，免維護(hù)的特點(diǎn)?？芍苯优渲糜?-10kV中置式開 關(guān)柜的可抽出式戶內(nèi)高壓真空斷路器。一次部分可以配絕緣筒結(jié)構(gòu)和固封極柱結(jié)構(gòu)，可以 滿足現(xiàn)在市場(chǎng)常用國(guó)內(nèi)、外真空滅弧室的特性。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案其特征是包括斷路器框架、永磁機(jī)構(gòu)、智能控制器、 一次導(dǎo)電部分，其中永磁機(jī)構(gòu)和智能控制器安裝在斷路器框架內(nèi)，一次導(dǎo)電部分安裝于斷 路器的框架上，一次導(dǎo)電部分與操作機(jī)構(gòu)前后布置，永磁機(jī)構(gòu)在斷路器框架內(nèi)豎直安裝。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)斷路器機(jī)構(gòu)傳動(dòng)部分打破常規(guī)斷路器四連桿的傳動(dòng)原理，效 率高、傳動(dòng)可靠，機(jī)構(gòu)分、合位的運(yùn)動(dòng)方向與滅弧室的分、合運(yùn)動(dòng)方向一致，當(dāng)斷路器處于合 閘狀態(tài)時(shí)，永磁機(jī)構(gòu)輸出軸與主拐臂連接夾角為90°，主拐臂為水平位置，這樣更有利于合 閘保持。分、合閘過程不會(huì)出現(xiàn)死點(diǎn)。機(jī)構(gòu)具有手動(dòng)分閘功能。與斷路器使用的傳統(tǒng)彈簧 機(jī)構(gòu)和永磁機(jī)構(gòu)相比本實(shí)用新型斷路器采用了一種全新的工作原理和結(jié)構(gòu)，工作時(shí)主要 運(yùn)動(dòng)部件極少，無(wú)需機(jī)構(gòu)脫、鎖扣裝置，故障源少，具有較高的可靠性，單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)克服 傳統(tǒng)彈簧機(jī)構(gòu)和雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)的不足，將永久磁鐵應(yīng)用于操動(dòng)機(jī)構(gòu)中，使真空斷路器分、 合閘位置的保持通過永久磁鐵實(shí)現(xiàn)，取代傳統(tǒng)的鎖扣裝置。這種機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)是(1)永久磁鐵與分閘、合閘控制線圈結(jié)合，解決了合閘時(shí)需要大功率能量的問題。 分閘靠分閘簧力，與原彈簧、電磁機(jī)構(gòu)相同，且不會(huì)停在中間狀態(tài)，所需能量很少，可以輕松 完成重合間或合分。(2)真空滅弧室的動(dòng)觸頭靠永久磁鐵產(chǎn)生的力通過拐臂、絕緣拉桿使其保持在合 閘、分間位置上，取代傳統(tǒng)的機(jī)械鎖扣方式，機(jī)械結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，僅有幾個(gè)活動(dòng)部件，零件總 數(shù)少，耗材少，節(jié)能且成本低。(3)操動(dòng)機(jī)構(gòu)無(wú)需機(jī)械鎖扣和輔助電器，機(jī)械動(dòng)作的可靠性大大提高，能夠?qū)崿F(xiàn)免 維護(hù)，節(jié)省維修費(fèi)用。(4)真空斷路器機(jī)構(gòu)壽命高達(dá)10萬(wàn)次，以電磁力進(jìn)行分合閘操作，以永磁力進(jìn)行
3雙穩(wěn)態(tài)保持，簡(jiǎn)化了傳動(dòng)鏈。
附圖1是一種永磁真空斷路器的結(jié)構(gòu)示意圖。其中圖1-1是真空斷路器的側(cè)視圖， 圖1-2是真空斷路器的前視結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2是一種永磁真空斷路器剖示結(jié)構(gòu)示意圖。附圖3是一種永磁真空斷路器的主視圖。圖中的1是斷路器框架、2是永磁機(jī)構(gòu)、3是智能控制器、4是一次導(dǎo)電部分、5是左 封板、6是中封板、7是右封板、8是活門推板、9是面板、10是驅(qū)動(dòng)軸、11是轉(zhuǎn)動(dòng)塊、12是連 扳、13是主軸、14是花鍵軸承、15是正拐臂、16是連扳、17是轉(zhuǎn)動(dòng)拐臂、18是銷子、19是銷 子、20是絕緣拉桿、21是分間簧、22是銷子、23是彈簧掛板、24是動(dòng)鐵心、25是靜鐵芯、26是 永久磁鐵、27是工作線圈、28是端蓋、29是電容、30是絕緣筒、31是上出線座、32是真空滅 弧室、33是軟連接、34是導(dǎo)電夾、35是下出線座、36是上支架、37鋁支架、38是下支架、39是 觸臂、40梅花觸頭、41是控制器顯示屏、42合間按鈕、43分間按鈕、44分合位指示、45手動(dòng) 分閘位置。
具體實(shí)施方式
對(duì)照附圖1，其結(jié)構(gòu)包括斷路器框架1、永磁機(jī)構(gòu)2、智能控制器3、一次導(dǎo)電部分4， 其中永磁機(jī)構(gòu)2和智能控制器3安裝在斷路器框架1內(nèi)，一次導(dǎo)電部分4安裝在斷路器的 框架1上，一次導(dǎo)電部分4與操作機(jī)構(gòu)前后布置。斷路器框架1外側(cè)安裝左封板5、中封板 6、右封板7，斷路器框架1兩側(cè)安裝活門推板8，前端裝有面板9。永磁機(jī)構(gòu)2在框架內(nèi)豎直 安裝，智能控制器3外殼采用整塊鋼板折彎而成，為安裝在控制器內(nèi)的控制元件起到屏蔽 的作用。對(duì)照附圖2，其結(jié)構(gòu)是永磁機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)軸10通過轉(zhuǎn)動(dòng)塊11、連扳12與主軸13上的 花鍵軸承14相連。主軸13為花鍵結(jié)構(gòu)，主軸13兩端通過花鍵軸承固定在斷路器隔板上， 在主軸13的一側(cè)分相安裝有三個(gè)正拐臂15，三相正拐臂15分別通過連扳16與三相轉(zhuǎn)動(dòng)拐 臂17的一端相連，而三相轉(zhuǎn)動(dòng)拐臂17的中間位置通過銷子18固定在框架上，起到杠桿支 撐點(diǎn)的作用，三相轉(zhuǎn)動(dòng)拐臂17的另一端通過銷子19與一次導(dǎo)電部分4中的絕緣拉桿20相 連接。永磁機(jī)構(gòu)包括動(dòng)鐵心24、靜鐵心25、永久磁鐵26、工作線圈27、驅(qū)動(dòng)軸10、端蓋 28。永磁體26和工作線圈27安裝在靜鐵芯25內(nèi)。驅(qū)動(dòng)軸10通過螺紋連接安裝在動(dòng)鐵心 24上，動(dòng)鐵心24安裝在靜鐵芯25內(nèi)并穿過工作線圈27，與靜鐵芯25和工作線圈27同軸 放置。靜鐵芯25的上下端面安裝端蓋28。工作時(shí)，智能控制器通過電容29向線圈27提供驅(qū)動(dòng)電流，線圈電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與 永久磁鐵26產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向一致，相互疊加，隨著線圈驅(qū)動(dòng)電流的不斷增大，磁場(chǎng)產(chǎn)生的 驅(qū)動(dòng)力逐漸變大。當(dāng)驅(qū)動(dòng)力大于斷路器提供的分閘保持力時(shí)，動(dòng)鐵心24向合閘方向運(yùn)動(dòng)， 并且驅(qū)動(dòng)力隨著磁隙的減小而急劇增大，最終將動(dòng)鐵心24推到合閘位置，達(dá)到合閘目的。 此時(shí)控制器切斷線圈電源，由于鐵磁回路已經(jīng)閉合，磁阻非常小，永磁驅(qū)動(dòng)的磁場(chǎng)力已足以 克服斷路器的合閘保持力，無(wú)須線圈電流的磁場(chǎng)而完成合閘的鎖扣過程。[0018]一次導(dǎo)電部分4內(nèi)安裝絕緣筒結(jié)構(gòu)或安裝固封極柱，可滿足不同用戶的需求。安 裝絕緣筒結(jié)構(gòu)時(shí)，上出線座31、上支架36和鋁支架37與真空滅弧室32的靜端相連，并將真 空滅弧室32固定在絕緣筒30內(nèi)，下出線端通過下出線座35、下支架38、軟連接33、導(dǎo)電夾 34與真空滅弧室32的動(dòng)端相連，真空滅弧室32與三相轉(zhuǎn)動(dòng)拐臂17通過絕緣拉桿20相連 接，三相轉(zhuǎn)動(dòng)拐臂17帶動(dòng)絕緣拉桿20上下運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到真空滅弧室32合、分動(dòng)作。當(dāng)永磁機(jī)構(gòu)合閘動(dòng)作時(shí)驅(qū)動(dòng)軸10向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)主軸13逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸上的三 相輸出拐臂15也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，通過連扳帶動(dòng)三相傳動(dòng)拐臂17順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，與三相轉(zhuǎn)動(dòng)拐臂17 相連的絕緣拉桿20則向上運(yùn)動(dòng)，達(dá)到合閘的目的。在三相轉(zhuǎn)動(dòng)拐臂上分別安裝有三個(gè)分閘簧21，分閘簧一端掛在傳動(dòng)拐臂的銷子 22上，分間簧另一端連在彈簧掛板23上，彈簧掛板通過螺釘固定在框架上，起到分間的作用。對(duì)照附圖3，其結(jié)構(gòu)是斷路器的前面板包括控制器顯示屏41、合閘按鈕42、分閘按 鈕43、分合位指示44、手動(dòng)分間位置45。產(chǎn)品采用永磁操作機(jī)構(gòu)，吸收了彈簧操作機(jī)構(gòu)分閘的優(yōu)點(diǎn)和永磁機(jī)構(gòu)合閘的優(yōu) 點(diǎn)，又解決了彈簧機(jī)構(gòu)零部件多，制造工藝復(fù)雜，運(yùn)行容易引起機(jī)械故障，雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu) 容易出現(xiàn)中間狀態(tài)的問題。真空斷路器具有高可靠性、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全性、使用壽命長(zhǎng)、低驅(qū) 動(dòng)功率、性價(jià)比高等技術(shù)特點(diǎn)，可以滿足電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求。
權(quán)利要求一種采用永磁操作機(jī)構(gòu)的高壓真空斷路器，其特征是包括斷路器框架、永磁機(jī)構(gòu)、智能控制器、一次導(dǎo)電部分，其中永磁機(jī)構(gòu)和智能控制器安裝在斷路器框架內(nèi)，一次導(dǎo)電部分安裝于斷路器的框架上，一次導(dǎo)電部分與操作機(jī)構(gòu)前后布置，永磁機(jī)構(gòu)在斷路器框架內(nèi)豎直安裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用永磁操作機(jī)構(gòu)的高壓真空斷路器，其特征是斷路器 框架外側(cè)安裝有左封板、中封板、右封板，兩側(cè)安裝活門推板，前端裝有面板，斷路器的機(jī)構(gòu) 部件都裝在框架內(nèi)，永磁機(jī)構(gòu)豎直固定在框架兩側(cè)板上，永磁機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)軸通過轉(zhuǎn)動(dòng)塊、連 扳與主軸上的拐臂相連，主軸為花鍵結(jié)構(gòu)，主軸兩端通過花鍵軸承固定在斷路器隔板上，主 軸上分別安裝有三個(gè)三相輸出拐臂，三相輸出拐臂分別通過連扳與三相轉(zhuǎn)動(dòng)拐臂的一端相 連，而三相轉(zhuǎn)動(dòng)拐臂的中間位置通過銷子固定在框架上，三相轉(zhuǎn)動(dòng)拐臂的另一端通過銷子 與一次導(dǎo)電部分中的絕緣拉桿相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種采用永磁操作機(jī)構(gòu)的高壓真空斷路器，其特征是在三相 轉(zhuǎn)動(dòng)拐臂上分別安裝有三個(gè)分閘簧，分閘簧一端掛在三相轉(zhuǎn)動(dòng)拐臂的銷子上，分閘簧的另 一端連接在彈簧掛板上，彈簧掛板通過螺釘固定在框架上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用永磁操作機(jī)構(gòu)的高壓真空斷路器，其特征是智能控 制器外殼采用整塊鋼板折彎而成，內(nèi)部安裝控制線路板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用永磁操作機(jī)構(gòu)的高壓真空斷路器，其特征是一次導(dǎo) 電部分內(nèi)安裝絕緣筒結(jié)構(gòu)，其中上出線座、上支架和鋁支架與真空滅弧室的靜端相連，并將 真空滅弧室固定在絕緣筒內(nèi)，下出線端通過下出線座、下支架、導(dǎo)電夾與真空滅弧室的動(dòng)端 相連，真空滅弧室與三相轉(zhuǎn)動(dòng)拐臂通過絕緣拉桿相連接；或一次導(dǎo)電部分內(nèi)安裝固封極柱。
專利摘要本實(shí)用新型是一種采用永磁操作機(jī)構(gòu)的高壓真空斷路器，其特征是包括斷路器框架、永磁機(jī)構(gòu)、智能控制器、一次導(dǎo)電部分，其中永磁機(jī)構(gòu)和智能控制器安裝在斷路器框架內(nèi)，一次導(dǎo)電部分安裝于斷路器的框架上，一次導(dǎo)電部分與操作機(jī)構(gòu)前后布置，永磁機(jī)構(gòu)在斷路器框架內(nèi)豎直安裝。優(yōu)點(diǎn)本斷路器是一種利用永磁保持，電子控制的操作機(jī)構(gòu)，與斷路器使用的傳統(tǒng)彈簧操作機(jī)構(gòu)和電磁機(jī)構(gòu)相比，永磁機(jī)構(gòu)斷路器打破常規(guī)斷路器的傳動(dòng)原理和結(jié)構(gòu)，工作時(shí)主要運(yùn)動(dòng)部件極少，無(wú)需機(jī)構(gòu)脫、鎖扣裝置，傳動(dòng)環(huán)節(jié)效率高，故障源少，免維護(hù)、性能可靠。與常規(guī)的真空斷路器外形相同，互換性強(qiáng)。
文檔編號(hào)H01H33/666GK201698956SQ20102018332
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月10日
發(fā)明者劉建剛, 李東明 申請(qǐng)人:劉建剛