CN104934269A - 全电能控制与保护开关 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全电能控制与保护开关。它包括一对固定安装的静触头以及动触头，还包括安装在动触头的触点和静触头的触点外的灭弧室，灭弧室内设置有灭弧栅片，动触头安装在一个动触头支架上，动触头支架的下方有永磁操作机构，永磁操作机构包括固定连接在动触头支架底端的动铁芯，缠绕在动铁芯外的分合闸线圈以及设置在动铁芯下方的永磁体，永磁体固定安装在一个底座上，动触头支架与底座之间设置有一个压缩弹簧。采用上述的结构后，巧妙地将集断路器具有的极高的分断能力和对电路强大而全面的保护性能以及接触器具有的结构简单，可靠性高，机械寿命长、动作时间一致性好等特性于一体，使产品具有控制与保护电器的双重特性和优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种低压电器类保护控制开关，具体地说是一种全电能控制与保护开关，属于电气控制装置技术领域。
背景技术
现有的电气控制和电气保护领域中主要采用断路器和接触器来适应不同的应用场合和使用要求，随着控制要求的提高，急需一种能够进行一些综合性的保护与控制的电气控制和电气保护设备，然而传统的断路器凭借极高的分断能力和对电路强大而全面的保护性能一直被广泛应用在电力系统中，但由于其机构复杂(断路器普遍采用五连杆机构，电机带动的曲轴连杆重合闸机构)重合闸机械寿命0.5～0.8万次、电寿命0.3万次，故障多，可靠性差，并且有±70ms的离散性，无法进行频繁分合阐；而作为控制用的接触器，由于其结构简单，可靠性高，机械寿命达数十万次及别，能实现频繁开断，只有±1ms的离散性，动作时间一致性好等特性，但由于其分断能力差，分断速度慢等缺点，对电网及用电设备无法实现有效保护，因而广泛应用于保护电器断路器下端对工业设备控制和农村电网的漏电控制开关中，因此国内外至今都将断路器和接触器用来实现不同的使用要求及场合，难以满足现有的控制要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种兼具控制与保护电器的双重特性，具有很好灭弧能力、较强分断能力以及较高可靠性和较长使用寿命的全电能控制与保护开关。
为了解决上述技术问题，本发明的全电能控制与保护开关，包括一对固定安装的静触头以及与两个静触头配合的动触头，还包括安装在动触头的触点和静触头的触点外的灭弧室，灭弧室内设置有用于灭弧的灭弧栅片，动触头安装在一个位于两个静触头之间并能够在两个静触头之 间动作的动触头支架上，动触头支架的下方有用于控制动触头支架上下动作的永磁操作机构，永磁操作机构包括固定连接在动触头支架底端的动铁芯，缠绕在动铁芯外的分合闸线圈以及设置在动铁芯下方的永磁体，永磁体固定安装在一个底座上，动触头支架与底座之间设置有一个压缩弹簧。
所述分合闸线圈设置为两个同时缠绕在动铁芯上的独立线圈，两个独立线圈分别连接分合闸回路。
所述动铁芯安装在一个具有内圆孔的线圈支架上，动铁芯的截面形状设置为由圆柱体切除两个侧边形成的柱体结构。
采用上述的结构后，由于设置的灭弧单元、分合闸单元以及永磁操作机构，巧妙地将集断路器具有的极高的分断能力和对电路强大而全面的保护性能以及接触器具有的结构简单，可靠性高，机械寿命长、动作时间一致性好等特性于一体，使其整体结构简单，分断能力强、灭弧能力好、可靠性高，一致性好，可进行频繁操作控制，合阐状态无电能损耗，重合闸机械寿命达20万次、电寿命1万次，离散性±3ms；同时设置的独立线圈，独立线圈具有不同的分合闸回路，提高了分断的快捷性，动铁芯的截面形状设置为由圆柱体切除两个侧边形成的柱体结构，动铁芯与线圈支架的内圆孔之间形成的间隙，减少了阻力，进一步提高了分合闸速度，由此彻底去除了传统电磁式接触器分，合阐速度慢，吸合保持耗能不环保等所有缺点，而在对电路及设备的保护能力方面达到或超过断路器的特性，使产品具有控制与保护电器的双重特性和优点，使配电的控制与保护变的更简洁，为用户节约大量的设备投资，可以替代低压配电和控制系统中的多种电器，减小体积、降低成本，提高可靠性，节约大量的有色金属和设备材料和宝贵电能。
附图说明
图1为本发明全电能控制与保护开关的结构示意图；
图2为本发明中动铁芯安装状态的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明的全电能控制与保护开关作进一步详细说明。
如图所示，本发明的全电能控制与保护开关，包括一对固定安装的静触头1以及与两个静触头配合的动触头2，还包括安装在动触头的触点和静触头的触点外的灭弧室3，灭弧室3内设置有用于灭弧的灭弧栅片4，动触头2安装在一个位于两个静触头之间并能够在两个静触头之间动作的动触头支架5上，动触头支架5的下方有用于控制动触头支架上下动作的永磁操作机构6，永磁操作机构6包括固定连接在动触头支架5底端的动铁芯7，缠绕在动铁芯7外的分合闸线圈8以及设置在动铁芯7下方的永磁体8，永磁体8固定安装在一个底座9上，动触头支架5与底座9之间设置有一个压缩弹簧10。
进一步地，分合闸线圈8设置为两个同时缠绕在动铁芯上的独立线圈，两个独立线圈分别连接分合闸回路，两个独立线圈形成的双线圈绕组分别承担合闸和分闸任务，提高吸合线圈功率，通过改变吸合线圈的线径，适量提高吸合功率，可减少电容充电时间，这样在做极限及短路分断能力测试时能以极快的速度响应控制电路的控制指令，完成整个投切过程，有效减少极限条件下对触头的烧蚀，有效克服在做O-t-CO-rCO试验以及在遇极端电路故障时电压过零前这段时间对整个控制电路和分闸线圈的影响，最多时可达数个mS。
再进一步地，动铁芯7安装在一个具有内圆孔的线圈支架11上，动铁芯7的截面形状设置为由圆柱体切除两个侧边形成的柱体结构，采用改变电磁动铁芯的结构形状，完全克服动芯高速运动瞬时产生的气流压缩阻力，经过测试能有效提高吸合和分断速度3mS。
Claims (3)
1.一种全电能控制与保护开关，其特征在于：包括一对固定安装的静触头（1）以及与两个静触头配合的动触头（2），还包括安装在动触头的触点和静触头的触点外的灭弧室（3），灭弧室（3）内设置有用于灭弧的灭弧栅片（4），所述动触头（2）安装在一个位于两个静触头之间并能够在两个静触头之间动作的动触头支架（5）上，所述动触头支架（5）的下方有用于控制动触头支架上下动作的永磁操作机构（6），所述永磁操作机构（6）包括固定连接在动触头支架（5）底端的动铁芯（7），缠绕在动铁芯（7）外的分合闸线圈（8）以及设置在动铁芯（7）下方的永磁体（8），永磁体（8）固定安装在一个底座（9）上，所述动触头支架（5）与底座（9）之间设置有一个压缩弹簧（10）。
2.按照权利要求1所述的全电能控制与保护开关，其特征在于：所述分合闸线圈（8）设置为两个同时缠绕在动铁芯上的独立线圈，两个独立线圈分别连接分合闸回路。
3.按照权利要求1所述的全电能控制与保护开关，其特征在于：所述动铁芯（7）安装在一个具有内圆孔的线圈支架（11）上，动铁芯（7）的截面形状设置为由圆柱体切除两个侧边形成的柱体结构。
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