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CN102280304A - 动触头组件及其应用动触头组件的电磁隔离驱动智能开关 - Google Patents

动触头组件及其应用动触头组件的电磁隔离驱动智能开关 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种应用动触头组件的电磁隔离驱动智能开关，包括触头组件、绝缘腔体、动触头、绝缘支撑件和电极连杆，动触头设置在所述绝缘腔体内部，绝缘支撑件的外壁固定在绝缘腔体的内壁上，电极连杆固定在绝缘腔体的端部；动触头组件包括分合闸线圈、动铁芯和两个永久磁钢，动触头的一个端部和电极连杆电连接，动铁芯固定在动触头的上，分合闸线圈设置在绝缘腔体的外壁上。本发明还公开了一种应用动触头组件的电磁隔离驱动智能开关。

Description

动触头组件及其应用动触头组件的电磁隔离驱动智能开关
技术领域
本发明涉及一种电力装备技术，具体说，涉及一种动触头组件及其应用动触头组件的电磁隔离驱动智能开关。
背景技术
开关的作用是切断和接通电路，以及切断故障电路。真空开关因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名，其具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧室不用检修等优点，在配电网中应用较为普及。真空断路器主要包含三大部分：真空灭弧室(真空泡)、电磁或弹簧操动机构、支架及其传动系统。
真空开关有许多的机械参数，如合闸速度、分闸速度、触头行程、触头合闸弹跳时间、触头分闸反弹幅值等。现有真空开关主要应用在35KV以下，110KV及以上断路器由于行程加长，出现很多问题，机械可靠性和机械寿命还不够十分理想。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种动触头组件，提高了传动效率和可靠性。
技术方案如下：
一种动触头组件，用于实现开关或者断路器动触头的分闸或者合闸，包括动铁芯、两个永久磁钢和分合闸线圈；所述动铁芯位于所述两个永久磁钢之间，所述动铁芯固定在所述动触头上，所述永久磁钢中部开有第一通孔，所述动触头套装在所述第一通孔内，所述分合闸线圈设置在绝缘腔体的外壁上。
进一步：所述绝缘腔体的内壁设置有绝缘支撑件，所述永久磁钢固定在所述绝缘支撑件上。
进一步：所述动铁芯和永久磁钢设置在所述绝缘腔体隔离出的机构室内，所述机构室内部真空。
本发明所解决的另一个技术问题是提供一种应用动触头组件的电磁隔离驱动智能开关，提高了传动效率和可靠性。
技术方案如下：
一种应用动触头组件的电磁隔离驱动智能开关，包括绝缘腔体、动触头、绝缘支撑件和电极连杆，所述动触头设置在所述绝缘腔体内部，所述绝缘支撑件的外壁固定在所述绝缘腔体的内壁上，所述电极连杆固定在所述绝缘腔体的端部，还包括动触头组件，所述动触头组件包括分合闸线圈、动铁芯和两个永久磁钢，所述动铁芯和两个永久磁钢设置在所述绝缘腔体的内部，所述永久磁钢固定在所述绝缘支撑件上；所述永久磁钢开有第一通孔，所述动触头套装在所述第一通孔上，所述动触头的一个端部和所述电极连杆电连接；所述动铁芯设置在两块所述永久磁钢之间，所述动铁芯固定在所述动触头的上；所述分合闸线圈设置在绝缘腔体的外壁上。
进一步：所述绝缘腔体上设置有两组动触头组件。
进一步：所述永久磁钢的外侧边沿固定在所述绝缘支撑件上。
进一步：所述绝缘腔体内部设置有梅花连接头和铜支撑件，所述电极连杆设置有环状凸起，所述梅花连接头固定所述环状凸起上，所述梅花连接头开有第三通孔，所述动触头套装在所述第三通孔上，所述动触头和所述梅花连接头电连接；所述铜支撑件位于所述梅花连接头和所述永久磁钢之间，所述铜支撑件的外侧边沿固定在所述绝缘支撑件上，所述铜支撑件开有第二通孔，所述动触头套装在所述第二通孔上，所述动触头的另一个端部延伸到所述铜支撑件的外部。
进一步：所述绝缘腔体的外壁上设置有固体绝缘，所述固体绝缘在对应于所述永久磁钢的位置开有凹槽，所述分合闸线圈固定在所述凹槽内。
进一步：所述绝缘腔体的内部真空，所述永久磁钢的外侧设置有波纹管，所述波纹管设置有第四通孔，所述动触头套装在所述第四通孔上；所述波纹管将所述绝缘腔体的内部空间分隔为灭弧室和机构室，所述动铁芯和永久磁钢设置在所述机构室内。
进一步：所述灭弧室设置有屏蔽罩，所述屏蔽罩固定在所述绝缘腔体的内壁上，所述屏蔽罩的长度和两个动触头的行程相适应。
技术效果包括：
1、现有技术中，由于操动机构在真空灭弧室外部，是通过机械传动系统驱动开关触头的开闸或者合闸；本发明中，操动机构与真空灭弧室直接连接，封装在一个整体的绝缘腔体外，驱动线圈在绝缘腔体内，与运动部件电气隔离，省略了机械传动系统，提高了传动效率，减少了零部件数，整机不仅结构简单，而且可靠性大大提高，金属材料使用量减少。
2、相对于机械驱动，本发明省略了传动系统，运动质量大大降低，因此本发明使操作机构开闸/合闸速度快。
3、本发明中，分合闸线圈设置在绝缘腔体外部，有效解决了绝缘问题，同时可以有效解决动作设备体积大的问题。
附图说明
图1是本发明中电磁隔离驱动智能开关的结构示意图；
图2是本发明中动触头在合闸状态时的状态图。
具体实施方式
下面参考附图和优选实施例对本发明技术方案作详细描述。
本发明中的动触头组件可以广泛应用于各种具有动触头的断路器和开关，可以有效减小设备体积。动触头组件的结构包括：动铁芯、永久磁钢、分合闸线圈；其中，动铁芯固定到动触头上，用于带动动触头开闸或者合闸；永久磁钢中间设置有通孔，动触头套装在该通孔内，永久磁钢固定在绝缘腔体的内壁上，或者固定在绝缘腔体的内壁的绝缘支撑件上；分合闸线圈设置在绝缘腔体的外部，用于给动铁芯提供电磁场。
下面参考优选实施例电磁隔离驱动智能开关，对本发明技术方案的应用做详细描述。
如图1所示，是本发明中电磁隔离驱动智能开关的结构图。电磁隔离驱动智能开关的结构包括：电极连杆1、动触头2、梅花连接头3、动铁芯4、永久磁钢5、屏蔽罩6、绝缘腔体7、绝缘支撑件8、铜支撑件9、分合闸线圈10、固体绝缘11和波纹管12。由于电磁隔离驱动智能开关设置有两个动触头2，所以电磁隔离驱动智能开关的左右两个单元是对称的，电极连杆1、动触头2、梅花连接头3、动铁芯4、永久磁钢5、屏蔽罩6、绝缘支撑件8、铜支撑件9、分合闸线圈10、固体绝缘11和波纹管12分别设置在绝缘腔体7的左右两个单元，每个单元包含一组。波纹管12将绝缘腔体7的内部空间隔离成灭弧室14和机构室13。灭弧室14位于绝缘腔体7的中间部位，机构室13位于灭弧室14两侧，动铁芯4、永久磁钢5设置在机构室13内。
绝缘腔体7的内部抽真空，两个电极连杆1分别固定在绝缘腔体7的两端，电极连杆1设置有环状凸起，在环状凸起的中部形成一个凹坑，绝缘支撑件8设置在绝缘腔体7的内壁上；动触头2设置在绝缘腔体7的内部，当动触头2处于开闸状态时，动触头2的一个端部和电极连杆1相接触，顶到电极连杆1中间的凹坑内；梅花连接头3固定在电极连杆1的环状凸起上，梅花连接头3在一端开有通孔，动触头2套装在该通孔上，无论在开闸状态还是在合闸状态，动触头2始终和梅花连接头3实现电连接，处于导通状态；铜支撑件9位于梅花连接头3和永久磁钢5之间，铜支撑件9的外侧边沿固定在绝缘支撑件8上，铜支撑件9的中间开有通孔，动触头2套装在该通孔上，动触头2的另一个端部位于灭弧室14；两块永久磁钢5设置在机构室13内，永久磁钢5的外侧边沿固定在绝缘支撑件8上，永久磁钢5的中间开有通孔，动触头2套装在该通孔上；动铁芯4设置在两块永久磁钢5之间，动铁芯4固定在动触头2的外壁上；固体绝缘11设置绝缘腔体7的外壁上，固体绝缘11在对应于永久磁钢5的位置开有凹槽，分合闸线圈10设置在该凹槽内；屏蔽罩6设置在灭弧室14，屏蔽罩6固定在绝缘腔体7的内壁上，屏蔽罩6的长度和两个动触头2的行程相适应；波纹管12将绝缘腔体7的内部空间分隔为机构室13和灭弧室14，波纹管12开有通孔，动触头2套装在该通孔内，由于机构室13和灭弧室14的真空度不同，波纹管12起隔离作用。
如图2所示，是本发明中动触头在合闸状态时的状态图。两块永久磁钢5的N极和S极是相对的，当处于开闸状态时，动铁芯4吸附在靠近电极连杆1一侧的永久磁钢5上。
当需要合闸时，分合闸线圈10通电并形成磁场，该磁场给动铁芯4一个向反方向的力，当处于合闸状态时，动铁芯4吸附在远离电极连杆1一侧的永久磁钢5上。
另外，利用本发明原理，电磁隔离驱动智能开关可以设计成一个动触头2和一个静触头，只需要保留一个动触头组件即可，或者，可设置成两触头双驱动，也可设置成一端触头固定，一端触头驱动的结构。绝缘腔体7内部可以抽真空、充以低气压SF6气体、高纯N2或SF6混合气体作为绝缘介质。

Claims (10)

1.一种动触头组件，用于实现开关或者断路器动触头的分闸或者合闸，其特征在于：包括动铁芯、两个永久磁钢和分合闸线圈；所述动铁芯位于所述两个永久磁钢之间，所述动铁芯固定在所述动触头上，所述永久磁钢中部开有第一通孔，所述动触头套装在所述第一通孔内，所述分合闸线圈设置在绝缘腔体的外壁上。
2.如权利要求1所述的动触头组件，其特征在于：所述绝缘腔体的内壁设置有绝缘支撑件，所述永久磁钢固定在所述绝缘支撑件上。
3.如权利要求1所述的动触头组件，其特征在于：所述动铁芯和永久磁钢设置在所述绝缘腔体隔离出的机构室内，所述机构室内部真空。
4.一种应用动触头组件的电磁隔离驱动智能开关，包括绝缘腔体、动触头、绝缘支撑件和电极连杆，所述动触头设置在所述绝缘腔体内部，所述绝缘支撑件的外壁固定在所述绝缘腔体的内壁上，所述电极连杆固定在所述绝缘腔体的端部，其特征在于：还包括动触头组件，所述动触头组件包括分合闸线圈、动铁芯和两个永久磁钢，所述动铁芯和两个永久磁钢设置在所述绝缘腔体的内部，所述永久磁钢固定在所述绝缘支撑件上；所述永久磁钢开有第一通孔，所述动触头套装在所述第一通孔上，所述动触头的一个端部和所述电极连杆电连接；所述动铁芯设置在两块所述永久磁钢之间，所述动铁芯固定在所述动触头的上；所述分合闸线圈设置在绝缘腔体的外壁上。
5.如权利要求1所述的应用动触头组件的电磁隔离驱动智能开关，其特征在于：所述绝缘腔体上设置有两组动触头组件。
6.如权利要求1所述的应用动触头组件的电磁隔离驱动智能开关，其特征在于：所述永久磁钢的外侧边沿固定在所述绝缘支撑件上。
7.如权利要求4至6任一项所述的应用动触头组件的电磁隔离驱动智能开关，其特征在于：所述绝缘腔体内部设置有梅花连接头和铜支撑件，所述电极连杆设置有环状凸起，所述梅花连接头固定所述环状凸起上，所述梅花连接头开有第三通孔，所述动触头套装在所述第三通孔上，所述动触头和所述梅花连接头电连接；所述铜支撑件位于所述梅花连接头和所述永久磁钢之间，所述铜支撑件的外侧边沿固定在所述绝缘支撑件上，所述铜支撑件开有第二通孔，所述动触头套装在所述第二通孔上，所述动触头的另一个端部延伸到所述铜支撑件的外部。
8.如权利要求7所述的应用动触头组件的电磁隔离驱动智能开关，其特征在于：所述绝缘腔体的外壁上设置有固体绝缘，所述固体绝缘在对应于所述永久磁钢的位置开有凹槽，所述分合闸线圈固定在所述凹槽内。
9.如权利要求7所述的应用动触头组件的电磁隔离驱动智能开关，其特征在于：所述绝缘腔体的内部真空，所述永久磁钢的外侧设置有波纹管，所述波纹管设置有第四通孔，所述动触头套装在所述第四通孔上；所述波纹管将所述绝缘腔体的内部空间分隔为灭弧室和机构室，所述动铁芯和永久磁钢设置在所述机构室内。
10.如权利要求9所述的应用动触头组件的电磁隔离驱动智能开关，其特征在于：所述灭弧室设置有屏蔽罩，所述屏蔽罩固定在所述绝缘腔体的内壁上，所述屏蔽罩的长度和两个动触头的行程相适应。
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