[实用新型]一种高压真空断路器

说明书

技术领域

本实用新型涉及高压开关技术领域的一种永磁操动机构的高压真空断路器。 

背景技术

目前高压真空断路器使用的大多是弹簧操动机构，由于弹簧操动机构的零件数量多，加工精度要求高，传动过程复杂，因而故障率高，寿命短，对维修人员的技术要求高，不能满足真空断路器寿命长和可靠性高的要求；而目前公知使用永磁操动机构的真空断路器，永磁机构采用单稳态或双稳态的方式，永磁铁为瓦形，加工工艺和装配调试较复杂，制造费用相应增加，不利于大批量生产及推广。 

发明内容

本实用新型为为解决现有真空断路器中操动机构存在的技术问题，提供了一种带单线圈、单稳态、圆筒形永磁铁的永磁操动机构和智能控制器的高压真空断路器。本实用新型采取的技术方案是：一种高压真空断路器，由主轴、永磁操动机构、智能控制器、真空灭弧室、油缓冲器等组成，其特征在于，永磁操动机构的底座上固定有两个环状的静铁芯，环状的永磁铁和环状的电磁线圈安装在静铁芯和静铁芯之间，与罐状动铁芯相连接的传动轴安装在静铁芯的中心孔上，传动轴的一端与主轴相连接。使用本实用新型的有益效果是，不仅操作可靠、省力、方便，而且其结构简单、加工调试方便、造价低廉，利于大批量生产及推广。 

附图说明

图1为本实用新型内部平面结构示意图。 

图2为本实用新型内部机械传动结构示意图。 

图3为永磁操动机构内部结构示意图。 

图4为图3的A-A剖面示意图。 

具体实施方式

图1中，断路器采用前后布置的一体式形式，永磁操动机构2，主轴3，手动分闸装置4，油缓冲器5，储能电容6，智能控制器7，机械传动件14、15、16、17、18、19等布置在操动机构箱体1内。 

图2中，一次导电件8，真空灭弧室11，绝缘拉杆13装配在绝缘筒9内，然后安装在操动机构箱体1后。永磁操动机构2上的传动轴27通过活节螺栓19、连板18、拐臂17与主轴3连接。绝缘拉杆13通过二连板14和驱动三相拐臂16与 主轴3连接。 

图3和图4中，环状的第一静铁芯22和第二静铁芯25通过螺栓28或焊接等连接方式固定在底座23上，与罐状动铁芯21通过螺栓29或焊接等连接方式相连接的传动轴27安装在第二静铁芯25的中心孔上。传动轴27的一端与主轴3相连接。在第一静铁芯22和第二静铁芯25之间嵌入永磁铁24；在第一静铁芯22和第二静铁芯25和动铁芯21组成的空腔内安装电磁线圈26。动铁芯21，第一静铁芯22，永磁铁24和第二静铁芯25组成永磁操动机构的封闭磁路。 

本实用新型的工作原理如下： 

断路器的内部机械传动过程是：操动机构的动铁芯21和传动轴27通过活节螺栓19、连板18、拐臂17、主轴3驱动三相拐臂16联动，三相拐臂16通过二连板14带动绝缘拉杆13和真空灭弧室11内的动触头10上下运动进入合闸或分闸位置。 

合闸时，智能控制器控制储能电容向电磁线圈26提供驱动电流，电磁线圈26产生的电磁场与永磁铁24产生的磁场方向一致，磁力线由第二静铁芯25、动铁芯21、第一静铁芯22形成闭合磁路，在动铁芯21下端面与第一静铁芯22和第二静铁芯25的上端面形成的磁隙间产生电磁吸力，随着驱动电流的不断增大，磁场产生的磁力F＝B²S/2u逐渐增大，当驱动力大于分闸簧15的预拉力时，动铁芯21向下运动，通过传动轴27、活节螺栓19、连板18、拐臂17、主轴20驱动三相拐臂16联动，三相拐臂16通过二连板14带动绝缘拉杆13和动触头10向上运动，并且磁力随着磁隙的减少而急剧加大，动铁芯21最终带动动触头10进入合闸位置，在这一过程中同时拉伸分闸簧15和压缩触头弹簧12，此时智能控制器7由检测到的机构位置信号或程序设定的保护时间，切断电磁线圈26电源。由于此时动铁芯21下端面与第一静铁芯22和第二静铁芯25的上端面已经接触，铁磁回路已经闭合，磁阻非常小，永磁铁24的吸力将动铁芯21和第一静铁芯22、第二静铁芯25牢固地吸在一起，动铁芯21和动触头10保持在合闸位置，断路器处于合闸状态，即合闸位置永磁保持。 

分闸时，智能控制器7控制储能电容6向电磁线圈26提供一个与合闸时电流方向相反的驱动电流，该驱动电流产生的电磁场与永磁铁24产生的磁场方向相反，削弱了永磁铁24电磁回路的磁场，随着驱动电流的不断增大，磁场产生的力F＝B²S/2u逐渐增大，当驱动力大于永磁铁24的磁力时，动铁芯21向上运动，通过传动轴27、活节螺栓19、连板18、拐臂17、主轴20驱动三相拐臂16联动， 三相拐臂通过二连板14带动绝缘拉杆13和动触头10向下运动，磁力随着磁隙的增大而急剧减小，此时智能控制器7由检测到的机构位置信号或程序设定的保护时间，切断电磁线圈26电源，分闸簧15和触头压力弹簧12释放的能量最终带动动触头进入分闸位置，接近运动终止时，由油缓冲器5进行缓冲和限位。此时分闸簧15和触头压力弹簧12仍有一定的预拉力和预压力，动铁芯21和动触头10保持在分闸位置，断路器处于分闸状态，即分闸位置弹簧保持。