CN209471879U - 一种双稳态永磁保持单稳态涡流驱动型快速开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种双稳态永磁保持单稳态涡流驱动型快速开关，包括真空灭弧室、导杆、永磁力保持机构、涡流斥力操动机构，导杆顶部置于灭弧室，导杆向下延伸至永磁力保持机构，永磁力保持机构包括合闸磁铁金属钢板框架和分闸磁铁金属钢板框架以及位于两者之间的运动软铁，合闸磁铁金属钢板框架底端一侧连接有合闸磁铁，分闸磁铁金属钢板框架上端一侧连接有分闸磁铁。涡流斥力操动机构包括上合闸铝盘、上合闸线圈、聚磁铝板、下分闸线圈、下分闸铝盘，储能电容通过开关连接在合闸线圈与分闸线圈上。本实用新型有益效果为：方便机构的维修与安装，能够让涡流斥力操动机构在运动过程中有效提高驱动力，避免出现贴合不紧凑和工作过程不稳定的现象。

Description

一种双稳态永磁保持单稳态涡流驱动型快速开关

技术领域

本发明属于大电流开关技术领域，具体涉及利用双稳态永磁力保持机构状态，单稳态电磁涡流斥力操动机构动作的一种高速开关。

背景技术

随着用电、发电水平的逐年递增，对用电及发电设备的快速开关要求也越来越高。常用的交流高压大电流的电力开关主要有永磁动作机构、电磁动作机构、液压动作机构、弹簧动作机构等，为合分闸提供动力。分闸时间一般为 30-60ms,合闸时间一般为50-100ms。当故障发生时，分闸时间越短，对电网及用电设备越有利。传统的这些机构的工作时间大于一个工频周期，其响应速度较慢，不能适应发电、用电设备对高压大电流快速开关的技术要求。

对于专利号为201820089373.4一种永磁力保持式电磁涡流斥力型快速开关，能够拥有较快的分合闸速度，满足现有设备对合分闸速度的要求，设备结构简单，可靠性高。但是其涡流斥力操动机构安装在永磁力保持机构上方，在设备安装与维修时往往会带来不便，同时涡流斥力操动机构采用了单线圈结构且直接固定在机架上，在实际工作中由于驱动力及结构支撑力的不足，不能够实现操动机构的长期稳定运行。

发明内容

本发明的目的是提供一种双稳态永磁保持单稳态涡流驱动型快速开关，拥有较快的分合闸速度，满足现有设备对分合闸速度的要求，且设备结构简单，可靠性高，稳定性强，能适应各种工况。

为了实现以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种双稳态永磁保持单稳态涡流驱动型快速开关，包括真空灭弧室、导杆、永磁力保持机构、涡流斥力操动机构、机架、开关、储能电容。

所述导杆顶部连接所述灭弧室，所述导杆向下延伸至永磁力保持机构，永磁力保持机构包括合闸磁铁金属钢板框架和分闸磁铁金属钢板框架以及位于两者之间的运动软铁，所述合闸磁铁金属钢板框架底端一侧连接有合闸磁铁，所述分闸磁铁金属钢板框架上端一侧连接有分闸磁铁。

所述涡流斥力操动机构置于所述永磁力保持机构下方并与所述导杆相连接，所述涡流斥力操动机构包括上合闸铝盘、上合闸线圈、聚磁铝板、下分闸线圈、下分闸铝盘，所述上合闸线圈、下分闸线圈均安装在聚磁铝板上，聚磁铝板与所述机架固定。

进一步的，所述合闸磁铁、运动软铁和分闸磁铁的尺寸可以根据真空灭弧室的具体参数进行计算调整。

进一步的，所述上合闸线圈、下分闸线圈的尺寸、匝数及上合闸铝盘、下分闸铝盘的尺寸可根据真空灭弧室的具体参数进行计算调整。

本实用新型的技术效果在于：

1)将涡流斥力操动机构与永磁力保持机构实现对调，能够较好的应用实际，方便机构的安装与维修。

2)框架上设置上合闸线圈及下分闸线圈，并在上合闸线圈及下分闸线圈之间设有聚磁铝板，可为上合闸线圈及下分闸线圈提供机械支撑，能够让涡流斥力操动机构在运动过程中有效提高驱动力，避免出现贴合不紧凑和工作过程不稳定的现象。

综上，本发明采用基于永磁保持式涡流斥力型的执行机构，拥有较快的分合闸速度，满足现有设备对分合闸速度的要求，且设备结构简单，可靠性高，稳定性强，能适应各种工况，能够保证操动机构的稳定工作。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型双稳态永磁力保持机构的结构示意图；

图3为本实用新型单稳态涡流斥力操动机构的结构示意图。

图中，1-真空灭弧室，2-导杆，3-上合闸磁铁金属钢板框架，4-上合闸磁铁，5-运动软铁，6-下分闸磁铁，7-下分闸磁铁金属钢板框架，8-上合闸铝盘， 9-上合闸线圈，10-聚磁铝板，11-下分闸线圈，12-下分闸铝盘，13-机架，14- 开关，15-电容。

具体实施方式

参照附图1-3，一种双稳态永磁保持单稳态涡流驱动型快速开关，包括真空灭弧室1、导杆2、永磁力保持机构、涡流斥力操动机构、机架13、开关14、储能电容15。

所述导杆2顶部置于所述灭弧室1，所述导杆2向下延伸至永磁力保持机构，永磁力保持机构包括合闸磁铁金属钢板框架3和分闸磁铁金属钢板框架7以及位于两者之间的运动软铁5，所述合闸磁铁金属钢板框架3底端一侧连接有合闸磁铁4，所述分闸磁铁金属钢板框架7上端一侧连接有合闸磁铁6。

所述涡流斥力操动机构置于所述永磁力保持机构下方并与所述导杆2相连接，所述涡流斥力操动机构包括上合闸铝盘8、上合闸线圈9、聚磁铝板10、下分闸线圈11、下分闸铝盘12，所述上合闸线圈9及下分闸线圈11安装在聚磁铝板10上，该聚磁铝板10与所述机架13固定，所述机架13通过所述开关14 连接所述储能电容15。

优选的，当上合闸线圈9与下分闸线圈11之间的斥力大小足够了，中间的起到增加斥力作用的聚磁铝板10可以选择不用，对于实际在过程中，当两者斥力大小不够时，会选择使用聚磁铝板10来增加结构间的斥力。

优选的，所述合闸磁铁4、运动软铁5和分闸磁铁6的尺寸可以根据真空灭弧室1的具体参数进行计算调整。

优选的，所述上合闸线圈9及下分闸线圈11尺寸、匝数及上合闸铝盘8和所述下分闸铝盘12的尺寸可根据真空灭弧室1的具体参数进行计算调整。

优选的，分闸动作完成后，由运动软铁5与下分闸磁铁6吸合，使真空灭弧室1保持在分闸状态。合闸动作完成后，由运动软铁5与上合闸磁铁4吸合，使真空灭弧室1保持在合闸状态。

优选的，下分闸线圈11对分闸铝盘12放电时，铝盘12产生感应涡流，产生向下的涡流斥力，使得铝盘12向下运动，铝盘12通过导杆2带动真空灭弧室1的动触头一起向下运动，完成分闸动作。

优选的，上合闸线圈9对合闸铝盘8放电时，铝盘8产生感应涡流，产生向上的涡流斥力，使得铝盘8向上运动，铝盘8通过导杆2带动真空灭弧室1 的动触头一起向上运动，完成合闸动作。

优选的，合闸铝盘8或者分闸铝盘12带动导杆2动作时，合分闸时间分别为数毫秒以内。

以上内容是结合具体实施例方式对本实用新型做的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此。对于本实用新型所属技术领域来说，在本实用新型理念的框架下，还可以做出若干简单的演变，都应视为属于本实用新型所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (4)

1.一种双稳态永磁保持单稳态涡流驱动型快速开关，其特征在于：包括真空灭弧室(1)、导杆(2)、永磁力保持机构，涡流斥力操动机构，机架(13)，开关(14)和储能电容(15)，所述导杆(2)顶部连接真空灭弧室(1)，导杆(2)向下延伸至双稳态永磁保持机构，双稳态永磁保持机构包括合闸磁铁金属钢板框架(3)和分闸磁铁金属钢板框架(7)以及位于两者之间的运动软铁(5)，所述合闸磁铁金属钢板框架(3)底端安装有合闸磁铁(4)，所述分闸磁铁金属钢板框架(7)上端安装有分闸磁铁(6)，当运动软铁(5)与合闸磁铁(4)吸合时，为真空灭弧室(1)提供稳定地合闸力，当运动软铁(5)与分闸磁铁(6)吸合时，为真空灭弧室(1)提供稳定地分闸力，所述导杆(2)向下延伸至单稳态涡流驱动机构，所述单稳态涡流驱动机构包括上合闸铝盘(8)、上合闸线圈(9)、聚磁铝板(10)、下分闸线圈(11)、下分闸铝盘(12)，所述上合闸线圈(9)、下分闸线圈(11)均安装在聚磁铝板(10)上，聚磁铝板(10)安装在机架(13)上，通过控制开关(14)，利用储能电容(15)分别对上合闸线圈(9)、下分闸线圈(11)进行放电实现真空灭弧室(1)的合闸与分闸。

2.根据权利要求1所述的一种双稳态永磁保持单稳态涡流驱动型快速开关，其特征在于：所述聚磁铝板(10)为上合闸线圈(9)及下分闸线圈(11)提供机械支撑，聚磁铝板(10)为上合闸线圈(9)及下分闸线圈(11)提供聚能效应，加快合闸及分闸速度。

3.根据权利要求1所述的一种双稳态永磁保持单稳态涡流驱动型快速开关，其特征在于：所述合闸磁铁(4)、运动软铁(5)和分闸磁铁(6)的尺寸可以根据真空灭弧室(1)的具体参数进行计算调整。

4.根据权利要求1所述的一种双稳态永磁保持单稳态涡流驱动型快速开关，其特征在于：所述上合闸铝盘(8)和上合闸线圈(9)的尺寸、匝数及下分闸铝盘(12)和下分闸线圈(11)的尺寸、匝数可根据真空灭弧室(1)的具体参数进行计算调整。