CN201215781Y - 40.5kV永磁固封式户内高压真空断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种40.5kV永磁固封式户内高压真空断路器，永磁机构和固封极柱采用前后布置的形式，绝缘拉杆的上端连接真空灭弧室上的动导电杆，真空灭弧室和绝缘拉杆封闭在绝缘外壳内；动衔铁的下端通过连杆机构固定连接位于动衔铁下方的主轴，连杆机构通过传动拐臂固定连接绝缘拉杆的下端；永磁机构有源触发器控制永磁机构控制器的有源触发，实现合闸操作和分闸操作，永磁机构控制器控制永磁机构驱动电源与永磁机构间的通断电，实现分合闸操作的开闭锁。该断路器具有质量安全可靠、电磁兼容性强、电压耐受能力高、生产成本较低、操作使用方便的特点。

Description

40.5kV永磁固封式户内高压真空断路器

技术领域

本实用新型涉及40.5kV永磁固封式户内高压真空断路器，特别涉及40.5kV永磁机构+固封极柱木体的户内高压真空断路器。

背景技术

现有与本实用新型相类似的40.5kV电压等级户内高压真空断路器(永磁机构+固封极柱木体)在永磁体安装的合理性和可靠性、二次控制部分的电磁兼容性方面、与综合保护装置的配合方面存在以下缺陷：

1、现有单稳态永磁机构的永磁体安装都采用装配后注胶固定的方式，永磁体都采用钕铁硼稀土材料，由于该材料非常脆，在机构长期动作过程中存在碎裂的可能，一旦永磁体碎裂，在现有的固定方式下碎片很容易进入运动件的配合间隙中，引起机构卡滞，可能造成严重断路器故障。

2、现有相似永磁机构的有源触发方式是用电子开关控制控制器实现，由于断路器运行环境中电磁干扰非常强烈，目前的电子开关又是电压触发型的，导致断路器整体的电磁兼容性能差，容易出现断路器误动故障。

3、现有相似的单稳态永磁机构断路器与现有综保(与弹簧机构户内高压真空断路器配套的)配合时，需要额外加装大功率限压电阻，增加了制造成本。

4、现有的固封极柱在污秽环境中，上下出线座间是绝缘耐压的薄弱环节，容易出现上下出线座之间沿环氧树脂外壳表面爬电。

发明内容

为解决现有技术中存在的永磁体安装不可靠、电磁兼容性能差、与现有弹簧机构用综合保护装置不适配等问题，本实用新型提供了一种全新的40.5kV电压等级户内高压真空断路器，其所采取的技术方案为：

永磁机构和固封极柱采用前后布置的形式，固封极柱包括上出线座、真空灭弧室、下出线座、绝缘外壳和绝缘拉杆，长度加长的上出线座和下出线座分别设于真空灭弧室的顶部和底部，绝缘拉杆的上端连接真空灭弧室上的动导电杆，真空灭弧室和绝缘拉杆封闭在绝缘外壳内；永磁机构包括分合闸一体式线圈、内磁轭、外磁轭、动衔铁、永磁体和限位套，分别位于永磁体上下方的限位套和分合闸一体式线圈以及分别位于永磁体内外侧的内磁轭和外磁轭将永磁体包围，动衔铁设于分合闸一体式线圈内的中心位置，动衔铁的下端通过连杆机构固定连接位于动衔铁下方的主轴，连杆机构通过传动拐臂固定连接绝缘拉杆的下端；永磁机构有源触发器和永磁机构控制器设于永磁机构的一侧，永磁机构有源触发器控制永磁机构控制器的有源触发，实现合闸操作和分闸操作，永磁机构控制器控制永磁机构驱动电源与永磁机构间的通断电，实现分合闸操作的开闭锁。

永磁机构有源触发器由电流驱动型驱动线圈和机械式常开触点组成。

永磁机构驱动电源由电源模块和电容器组组成。

固封极柱为为落地式安装，其利用先进的环氧固封技术，将真空灭弧室、主导电回路、绝缘支撑等有机的结合而成，同时将上下出线座处加长，以此增加上下出线座沿环氧树脂外壳表面的爬电距离，该结构设计完全杜绝了粉尘在灭弧室表面聚集，不仅可以防止真空灭弧室受到外部因素的影响，而且可以确保即使在湿热及严重污秽的环境下，也可以对电压效应呈现出高阻态。

永磁体都被封闭在由内外磁轭、线圈骨架、限位套组成的封闭环境中，与运动件完全隔绝，即使出现碎裂情况，也不会引起机构卡滞等故障的出现，提高了设备使用的安全性。

永磁机构驱动电源使用一组大容量的极性电容器并联使用，电容器组与永磁机构间通断电控制使用专用永磁机构控制器实现，专用永磁机构控制器的有源触发使用专用永磁机构有源触发器实现，此触发器设计为机械式，电流触发型，从而大大提高了断路器的电磁兼容性能；同时此触发器驱动线圈被设计成与现有弹簧机构用分合闸线圈具有完全相同的负载特性，及相似的阻值范围，从而与现有综保装置完全配套，完全不需要额外加装限压电阻。

因此本实用新型具有质量安全可靠、电磁兼容性强、电压耐受能力高、生产成本较低、操作使用方便的特点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的左视图。

具体实施方式

下面结合附图以VTK-40.5永磁固封式户内高压真空断路器为例对本实用新型做进一步说明：

如图1和图2所示，固封极柱包括上出线座1、真空灭弧室2、下出线座3、绝缘外壳4和绝缘拉杆5，上出线座1和下出线座3分别位于真空灭弧室2的顶部和底部，通过加长上出线座1和下出线座3外表面环氧树脂外壳的长度，来实现爬电距离；绝缘拉杆5的上端连接真空灭弧室2上的动导电杆，其下端连接传动拐臂6，真空灭弧室2和绝缘拉杆5封闭在绝缘外壳4内。

永磁机构包括分合闸一体式线圈11、内磁轭13、外磁轭15、动衔铁12、永磁体14和限位套16，分别位于永磁体14上下方的限位套16和分合闸一体式线圈11以及分别位于永磁体14内外侧的内磁轭13和外磁轭15将永磁体14包围在一个封闭空间内，实现与机构内运动部分的隔离，即使出现碎裂情况，也不会引起机构卡滞等故障的出现，提高了设备使用的安全性；动衔铁12位于分合闸一体式线圈11内的中心位置，动衔铁12的下端通过连杆机构9固定连接位于动衔铁12下方的主轴8，连杆机构9通过传动拐臂6固定连接绝缘拉杆5下端。

永磁机构有源触发器19和永磁机构控制器23设于永磁机构的一侧，永磁机构有源触发器19由电流驱动型驱动线圈和机械式常开触点组成，触发时外部的控制信号加在驱动线圈的两端，而不直接加在内部永磁机构控制器23回路内，由触发器的机械式触点来完成对永磁机构控制器23的有源触发，进而实现合闸操作和分闸操作。永磁机构驱动电源由电源模块24合电容器组20组成，永磁机构控制器23控制永磁机构驱动电源与永磁机构间的通断电，实现分合闸操作的开闭锁。

充电过程：储能回路得电后，通过电源模块24对电容器组20进行充电，充电过程中通过永磁机构控制器23对电容器组20的充电电压进行监视，充电电压达不到设定值时，控制器将闭锁分合闸操作，直到充电电压达到设定值，控制器才解除闭锁，等待下一步操作指令。

合闸过程：给合闸回路内永磁机构有源触发器19的驱动线圈通电，驱动线圈驱动触发器常开触点闭合，触发永磁机构控制器23接通电容器组20与分合闸一体式线圈11间回路，分合闸一体式线圈11得电产生与永磁体同向磁场，使动衔铁12被吸合向下运动，通过连杆机构9带动主轴8转动，主轴8再通过传动拐臂6和绝缘拉杆5带动真空灭弧室2的动导电杆向上运动，与此同时，触头簧7和分闸弹簧21被压缩，到达合闸位置后，永磁机构内密封安装的永磁体14将动衔铁12吸合在合闸位置，永磁机构控制器23切断电容器组20与分合闸一体式线圈11间回路，完成合闸操作。

分闸过程：给分闸回路内永磁机构有源触发器19的驱动线圈通电，驱动线圈驱动触发器常开触点闭合，触发永磁机构控制器23接通电容器组20与分合闸一体式线圈11间回路，分合闸一体式线圈11得电产生与永磁体反向磁场，与此同时，触头簧7和分闸簧21开始释放能量，通过连杆机构9反向带动主轴8转动，8主轴再通过连杆机构9带动动衔铁12向上运动，当运动到油缓冲器22压实的状态时，永磁机构控制器23切断电容器组20与分合闸一体式线圈11间回路，完成分闸操作。

Claims (3)

1、一种40.5kV永磁固封式户内高压真空断路器，包括永磁机构和固定于永磁机构后面的固封极柱，其特征在于：固封极柱包括上出线座(1)、真空灭弧室(2)、下出线座(3)、绝缘外壳(4)和绝缘拉杆(5)，长度加长的上出线座(1)和下出线座(3)分别设于真空灭弧室(2)的顶部和底部，绝缘拉杆(5)的上端连接真空灭弧室(2)上的动导电杆，真空灭弧室(2)和绝缘拉杆(5)封闭在绝缘外壳(4)内；永磁机构包括分合闸一体式线圈(11)、内磁轭(13)、外磁轭(15)、动衔铁(12)、永磁体(14)和限位套(16)，分别位于永磁体(14)上下方的限位套(16)和分合闸一体式线圈(11)以及分别位于永磁体(14)内外侧的内磁轭(13)和外磁轭(15)将永磁体(14)包围，动衔铁(12)设于分合闸一体式线圈(11)内的中心位置，动衔铁(12)的下端通过连杆机构(9)固定连接位于动衔铁(12)下方的主轴(8)，连杆机构(9)通过传动拐臂(6)固定连接绝缘拉杆(5)的下端；永磁机构有源触发器(19)和永磁机构控制器(23)设于永磁机构的一侧，永磁机构有源触发器(19)控制永磁机构控制器(23)的有源触发，实现合闸操作和分闸操作，永磁机构控制器(23)控制永磁机构驱动电源与永磁机构间的通断电，实现分合闸操作的开闭锁。

2、根据权利要求1所述的40.5kV永磁固封式户内高压真空断路器，其特征在于：永磁机构有源触发器(19)由电流驱动型驱动线圈和机械式常开触点组成。

3、根据权利要求1所述的40.5kV永磁固封式户内高压真空断路器，其特征在于：永磁机构驱动电源由电源模块(24)和电容器组(20)组成。

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