[发明专利]一体化永磁机构真空开关

说明书

技术领域

本发明属于电力开关设备领域，涉及真空开关的操动机构和灭弧室结构，具体涉及一体化永磁机构真空开关。

背景技术

永磁机构真空开关是由永磁机构、真空灭弧室和其它必需的机构部件组成，具有分合闸操作功能，多用于对配电线路的控制和保护。永磁机构真空开关采用真空作为灭弧介质，其分断能力高、环保性佳，在电力、采矿、石油、交通运输、军工等行业的中压配电系统获得了广泛的应用。

目前永磁机构真空开关主要是采用永磁机构驱动开关本体，永磁机构动铁芯通过驱动杆压缩波纹管使动、静触头闭合，外加控制器控制永磁机构。这种结构的真空开关，体积大、零部件多、可靠性差。传统的真空开关的灭弧室由波纹管的形变来提供触头运动的行程，波纹管漏气导致真空失效是其主要故障，其寿命很大程度上受限于波纹管的疲劳寿命，在一些特殊场合，例如矿场等，较多的灰尘容易造成真空开关运动机构的损坏。

发明内容

本发明的目的是解决现有的永磁机构真空开关结构分散、零部件多、机械寿命短等问题，提供一种结构紧凑、可靠性高的一体化永磁机构真空开关。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一体化永磁机构真空开关，包括陶瓷外壳，陶瓷外壳内部为真空环境，第一接线端子、第二接线端子分别与陶瓷外壳的一端固定连接，陶瓷外壳内封装有永磁机构、驱动杆、导电杆、动触头和静触头；永磁机构通过驱动杆、导电杆与动触头相连接，第一接线端子与静触头相连接，第二接线端子与导电杆之间通过软连接线电性连接。

所述的永磁机构包括轭铁以及设置在轭铁内的永磁体，在永磁体内套装有动铁芯，永磁体的两侧还分别对称的设置有合闸线圈和分闸线圈；设置在陶瓷外壳上的分闸线圈接线端子分别与分闸线圈相连接，设置在陶瓷外壳上的合闸线圈接线端子分别与合闸线圈相连接。

所述的陶瓷外壳上还设置有合闸状态检测接线端子、分闸状态检测接线端子，其分别与设置在轭铁内的合闸磁敏开关元件、分闸磁敏开关元件相连接。

当永磁机构处于合闸状态时，合闸磁敏开关元件处于闭合状态，合闸状态检测接线端子之间的电路处于导通状态；当永磁机构处于分闸状态时，分闸磁敏开关元件处于闭合状态，分闸状态检测接线端子之间的电路处于导通状态。

所述的驱动杆的一端与动铁芯的相连接，驱动杆的另一端与两端开有滑槽的导向套的一端连接，导杆通过插销与导向套的另一端连接，用于提供触头超行程的触头弹簧套在导杆上，导杆与导电杆之间用绝缘连杆连接。

所述的导电杆穿过隔离挡板与动触头相连接，隔离挡板设置在驱动杆与动触头之间，隔离挡板与陶瓷外壳固定连接；

永磁机构通过固定圆筒与陶瓷外壳或隔离挡板相连接；隔离挡板还与屏蔽动触头和静触头的屏蔽罩相连接。

所述的永磁机构具有两个稳定的工作位置，触头处于分闸、合闸状态时由永磁机构中的永磁体提供保持力，通过分别对分闸线圈、合闸线圈通电产生不同方向的电磁力实现永磁机构分闸、合闸状态的切换；永磁机构中内置的磁敏开关元件和相应接线端子，实现永磁机构分闸、合闸状态的非接触检测。

当合闸线圈通入电流时，动铁心在电磁吸力的作用下推动驱动杆、导电杆，使动触头和静触头闭合；闭合后合闸线圈断电，合闸线圈产生的磁通消失，永磁铁产生的磁通保持，动静触头在永磁力的作用下保持闭合状态；磁敏开关元件处于闭合状态；

当分闸线圈通入电流时，动铁心在电磁吸力的作用下拉动驱动杆、导电杆，使动触头和静触头分离，分离后分闸线圈断电，分闸线圈产生的磁通消失，永磁铁产生的磁通保持，动静触头在永磁力的作用下保持分闸状态；磁敏开关元件处于闭合状态。

当合闸线圈通电时，驱动杆在动铁心的作用下，带动导向套向右端运动，压缩触头弹簧，最终使动触头实现闭合；当触头闭合时，触头弹簧处于压缩状态，产生足够的触头压力，以保证良好的电接触。

所述的轭铁、动铁心为电工纯铁材料，永磁体为钕铁硼材料，驱动杆采用不锈钢制成，合闸线圈和分闸线圈采用漆包铜线绕制，软连接线采用复合结构，内部为细铜线编制，外层包覆绝缘材料。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供的一体化永磁机构真空开关，将传统永磁机构真空开关的结构重新设计，去掉波纹管，将永磁机构、动静触头、驱动杆、灭弧系统等全部放置在陶瓷外壳包围的真空环境中（所有运动部件集成在陶瓷真空外壳内部），两端的接线端子与陶瓷真空外壳采用固定连接（不存在相对运动），其中一个接线端子与静触头相接，另一接线端子与动触头端的导电杆通过软连接实现电气连接。