CN105374617A - 煤矿隔爆固封式分相直驱真空断路器 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种煤矿配电装置，尤其涉及一种煤矿隔爆固封式分相直驱真空断路器。包括真空灭弧室和永磁机构，真空灭弧室为固封式极柱；固封式极柱每相装配有一个永磁机构，即一台真空断路器用三个永磁机构分别与固封式极柱连接；永磁机构与固封式极柱之间通过绝缘拉杆和驱动杆相连接。本发明铁心材料导磁性好，装置体积小，结构简单、传动环节少，累计运动公差小，动作响应时间分散性小，能根据三相分、合闸时刻电压或电流相角的定位信息，实现高压断路器的同步关合操作，为煤矿隔爆设备的智能化奠定基础；同时，永磁机构采用混合供电方式，为断路器操作提供足够的能量，保证了设备在电力系统故障时可靠操作。

Description

煤矿隔爆固封式分相直驱真空断路器

技术领域

本发明是关于一种煤矿配电装置，尤其涉及一种煤矿隔爆固封式分相直驱真空断路器。

背景技术

随着煤矿开采强度不断加大，开采深度日益增加，开采条件更加复杂，对煤矿安全生产工作提出更高的要求。很多煤矿重特大安全事故，都是因为电气设备操作产生的电火花所致。煤矿隔爆真空断路器作为煤矿电力系统中主要设备，其性能好坏直接关系到煤矿电网能否安全运行。目前，煤矿隔爆断路器结构复杂、传动环节多，累计运动公差大，导致响应时间分散性也较大，操作可靠相差，制约着煤矿电网智能化技术的实现。

发明内容

为达上述目的，本发明提出一种煤矿隔爆固封式分相直驱真空断路器，其目的是为了提供一种体积小，结构简单、传动环节少，累计运动公差小，动作响应时间分散性小，能根据三相分、合闸时刻电压或电流相角的定位信息，实现高压断路器的同步关合操作的一种真空断路器。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

煤矿隔爆固封式分相直驱真空断路器，包括真空灭弧室和永磁机构，真空灭弧室为固封式极柱；固封式极柱每相装配有一个永磁机构，即一台真空断路器用三个永磁机构分别与固封式极柱连接；永磁机构与固封式极柱之间通过绝缘拉杆和驱动杆相连接。

所述的固封式极柱，包括进线端子、静导电杆、出线端子、动导电杆、静触头、动触头、软连接、触头压力弹簧、真空灭弧室动触头的绝缘拉杆和浇注体外壳，其中进线端子和静导电杆相连接，静导电杆的另一端和灭弧室的静触头相连接，灭弧室的动触头和动导电杆相连接，动导电杆的另一端和绝缘拉杆相连接，动导电杆的末端安有触头压力弹簧，出线端子的通过软连接装置和动导电杆相连接。

所述的固封式极柱的下面装有绝缘拉杆，绝缘拉杆一端通过动导杆连接动触头，绝缘拉杆另一端为分相直驱永磁机构的驱动杆，且固封式极柱的绝缘拉杆的凹型口，通过螺杆与驱动杆的顶端凸型口相连接。该凹型口为向下方向开孔结构，该凸型口为向上方向开孔的结构，每相的固封式极柱都配有一个分相永磁机构。动作操作时，永磁机构通过驱动杆带动直连的绝缘拉杆驱动灭弧室动触头运动，以实现煤矿隔爆真空断路器分/合闸操作。

所述的永磁机构，永磁机构为长方形永磁铁构。

所述的永磁机构，包括上端盖、下端盖、侧壁、限位器、动铁心、静铁心、驱动杆、合闸线圈、分闸线圈、骨架、凸型口、永磁体和导磁块；其中下端盖和上端盖的中间连接侧壁，下端盖、上端盖和侧壁形成一个容置空间；静铁心位于容置空间内，动铁心设置在静铁心空间中；凸型口位于驱动杆的顶端；驱动杆设置在动铁芯中，且驱动杆的顶端凸型口通过螺杆与真空灭弧室动触头的绝缘拉杆的凹型口相连接，底端穿过动铁心的底部，且底端具有限位器，限位器位于动铁心的下方，动铁心可沿着驱动杆的方向在静铁心内移动，且行程大于真空断路器分闸时静触头和动触头之间的距离；分闸线圈和合闸线圈均缠绕在骨架上，骨架固定在静铁心上；永磁体位于分闸线圈和合闸线圈之间，且固定在静铁心上；上述动铁心设置在分闸线圈、合闸线圈和永磁体之间；导磁块位于永磁体和静铁心之间。

所述的动铁芯选择电工纯铁。

所述的静铁心选择铁钴软磁合金。

本发明的优点及有益效果是：

本发明装置铁心材料导磁性好，装置体积小，结构简单、传动环节少，累计运动公差小，动作响应时间分散性小，能根据三相分、合闸时刻电压或电流相角的定位信息，实现高压断路器的同步关合操作，为煤矿隔爆设备的智能化奠定基础；同时，永磁机构采用混合供电方式，为断路器操作提供足够的能量，保证了设备在电力系统故障时可靠操作。

下面结合附图和具体实施例，对本发明进一步加以详细的说明。

附图说明

图1为本发明煤矿隔爆固封式分相直驱真空断路器结构图；

图2为本发明中固封式极柱结示意图；

图3为本发明中方形永磁操作机构结构示意图。

其中：1.进线端子，2.静导电杆，3.静触头，4.出线端子，5.软连接，6.触头压力弹簧，7.浇注体外壳，8.动触头，9.动导电杆，10.绝缘拉杆，11.驱动杆，12.上端盖，13.下端盖，14.导磁块，15.分闸线圈，16.合闸线圈，17.永磁铁18.动铁心，19.骨架，20.静铁心，21.限位器，22.侧壁，23.凸形口，24.凹型口。

具体实施方式

本发明是一种煤矿隔爆固封式分相直驱真空断路器，是由真空灭弧室和永磁机构组成，真空灭弧室为固封式极柱。固封式极柱每相装配有一个方形永磁机构，即一台真空断路器用三个方形永磁机构分别与固封式极柱连接。如附图1所示，真空断路器中永磁机构与固封式极柱之间通过绝缘拉杆10和驱动杆11相连接。

所述的固封式极柱的下面装有绝缘拉杆10，绝缘拉杆10一端通过动导杆9连接动触头8，绝缘拉杆10另一端为分相直驱永磁机构的驱动杆11，且固封式极柱的绝缘拉杆10的凹型口24，通过螺杆与驱动杆11的顶端凸型口23相连接。该凹型口24为向下方向开孔结构，该凸型口23为向上方向开孔的结构，每相的固封式极柱都配有一个分相永磁机构。动作操作时，永磁机构通过驱动杆11带动直连的绝缘拉杆10驱动灭弧室动触头运动，以实现煤矿隔爆真空断路器分/合闸操作。

所述的固封式极柱，如图2所示，包括进线端子1、静导电杆2、出线端子4、动导电杆9、静触头3、动触头8、软连接5、触头压力弹簧6、真空灭弧室动触头的绝缘拉杆10和浇注体外壳7，其中进线端子1和静导电杆2相连接，静导电杆2的另一端和灭弧室的静触头3相连接，灭弧室的动触头8和动导电杆9相连接，动导电杆9的另一端和绝缘拉杆10相连接，动导电杆9的末端安有触头压力弹簧6，出线端子4的通过软连接5装置和动导电杆9相连接。断路器动作时，绝缘拉杆10带动的动触头8运动，驱动断路器完成分/合闸操作。

本发明所述的永磁机构，如图3所示，永磁机构选择长方形永磁铁构，包括上端盖12、下端盖13、侧壁22、限位器21、动铁心18、静铁心20、驱动杆11、合闸线圈16、分闸线圈15、骨架19、凸型口23、永磁体17和导磁块14。其中下端盖13和上端盖12的中间连接侧壁22，下端盖13、上端盖12和侧壁22形成一个容置空间；静铁心20位于容置空间内，动铁心18设置在静铁心20空间中；凸型口23位于驱动杆11的顶端；驱动杆11设置在动铁芯18中，且驱动杆11的顶端凸型口23通过螺杆与真空灭弧室动触头的绝缘拉杆10的凹型口24相连接，底端穿过动铁心18的底部，且底端具有限位器21，限位器21位于动铁心18的下方，动铁心18可沿着驱动杆11的方向在静铁心20内移动，且行程大于真空断路器分闸时静触头和动触头之间的距离；分闸线圈15和合闸线圈16均缠绕在骨架19上，骨架19固定在静铁心20上；永磁体17位于分闸线圈15和合闸线圈16之间，且固定在静铁心20上；上述动铁心18设置在分闸线圈15、合闸线圈16和永磁体17之间；导磁块14位于永磁体17和静铁心20之间。当断路器处于合闸或分闸位置时，线圈中无电流通过，永久磁铁17利用动铁心18、静铁心20提供的低磁阻抗通道将动铁心18保持在上、下极限位置，而不需要任何机械联锁装置。操作机构工作时，合闸线圈16或分闸线圈15中的电流产生磁动势，动铁心18、静铁心20中的磁场由线圈产生的磁场与永磁体产生的磁场叠加合成，动铁心18连同固定在上面的驱动杆11在合成磁场力的作用下带动绝缘拉杆10动作，使操作机构完成驱动煤矿隔爆真空断路器完成分、合闸操作的功能。

电容器组选择18000uF∕200V的锂电解电容，动铁芯18选择电工纯铁，静铁心20选择铁钴软磁合金。

Claims (7)

1.煤矿隔爆固封式分相直驱真空断路器，其特征是：包括真空灭弧室和永磁机构，真空灭弧室为固封式极柱；固封式极柱每相装配有一个永磁机构，即一台真空断路器用三个永磁机构分别与固封式极柱连接；永磁机构与固封式极柱之间通过绝缘拉杆（10）和驱动杆（11）相连接。

2.根据权利要求1所述的煤矿隔爆固封式分相直驱真空断路器，其特征是：所述的固封式极柱，包括进线端子（1）、静导电杆（2）、出线端子（4）、动导电杆（9）、静触头（3）、动触头（8）、软连接（5）、触头压力弹簧（6）、真空灭弧室动触头的绝缘拉杆（10）和浇注体外壳（7），其中进线端子（1）和静导电杆（2）相连接，静导电杆（2）的另一端和灭弧室的静触头（3）相连接，灭弧室的动触头（8）和动导电杆（9）相连接，动导电杆9的另一端和绝缘拉杆（10）相连接，动导电杆（9）的末端安有触头压力弹簧（6），出线端子（4）的通过软连接（5）装置和动导电杆（9）相连接。

3.根据权利要求1所述的煤矿隔爆固封式分相直驱真空断路器，其特征是：所述的固封式极柱的下面装有绝缘拉杆（10），绝缘拉杆（10）一端通过动导杆（9）连接动触头（8），绝缘拉杆（10）另一端为分相直驱永磁机构的驱动杆（11），且固封式极柱的绝缘拉杆（10）的凹型口（24），通过螺杆与驱动杆（11）的顶端凸型口（23）相连接；该凹型口（24）为向下方向开孔结构，该凸型口（23）为向上方向开孔的结构，每相的固封式极柱都配有一个分相永磁机构；动作操作时，永磁机构通过驱动杆（11）带动直连的绝缘拉杆（10）驱动灭弧室动触头运动，以实现煤矿隔爆真空断路器分/合闸操作。

4.根据权利要求1所述的煤矿隔爆固封式分相直驱真空断路器，其特征是：所述的永磁机构，永磁机构为长方形永磁铁构。

5.根据权利要求1所述的煤矿隔爆固封式分相直驱真空断路器，其特征是：所述的永磁机构，包括上端盖（12）、下端盖（13）、侧壁（22）、限位器（21）、动铁心（18）、静铁心（20）、驱动杆（11）、合闸线圈（16）、分闸线圈（15）、骨架（19）、凸型口（23）、永磁体（17）和导磁块（14）；其中下端盖（13）和上端盖（12）的中间连接侧壁（22），下端盖（13）、上端盖（12）和侧壁（22）形成一个容置空间；静铁心（20）位于容置空间内，动铁心（18）设置在静铁心（20）空间中；凸型口（23）位于驱动杆（11）的顶端；驱动杆（11）设置在动铁芯（18）中，且驱动杆（11）的顶端凸型口（23）通过螺杆与真空灭弧室动触头的绝缘拉杆（10）的凹型口（24）相连接，底端穿过动铁心（18）的底部，且底端具有限位器（21），限位器（21）位于动铁心（18）的下方，动铁心（18）可沿着驱动杆（11）的方向在静铁心（20）内移动，且行程大于真空断路器分闸时静触头和动触头之间的距离；分闸线圈（15）和合闸线圈（16）均缠绕在骨架（19）上，骨架（19）固定在静铁心（20）上；永磁体（17）位于分闸线圈（15）和合闸线圈（16）之间，且固定在静铁心（20）上；上述动铁心（18）设置在分闸线圈（15）、合闸线圈（16）和永磁体（17）之间；导磁块（14）位于永磁体（17）和静铁心（20）之间。

6.根据权利要求1所述的煤矿隔爆固封式分相直驱真空断路器，其特征是：所述的动铁芯（18）选择电工纯铁。

7.根据权利要求1所述的煤矿隔爆固封式分相直驱真空断路器，其特征是：所述的静铁心（20）选择铁钴软磁合金。