[实用新型]一种直流断路器

说明书

技术领域

本实用新型属于直流断路器领域，特别涉及一种利用斥力盘原理和防冲击振动的快速脱扣机构，并且采用斥力补偿提高短时耐受能力的直流断路器。

背景技术

由于直流供电系统所具有的独特优越性，人们对于直流系统的研究越来越重视，直流供电系统与日常生活的联系也越来越紧密。目前我国的城市无轨电车、地铁、冶炼、化工、太阳能发电、轧材、船电、矿山等许多重要的行业中均采用了直流供电系统。

直流断路器是直流供电系统安全运行的保证，具有切断回路故障电流的保护功能，是直流系统中最为重要的保护元件。随着人们对供电系统可靠性的要求越来越严格，直流用电负荷容量持续的增加，又引发了对直流断路器性能的要求不断提高。而操动机构和脱扣系统是断路器工作的核心组成部分之一，断路器的可靠性必须建立在机构和脱扣器可靠工作的基础之上，特别是在船舶、机车等应用场合，必须具备很强的抗冲击振动和抗倾斜的能力，不能在外界环境作用下发生误脱扣。并且出于保护配合的要求，对于发电机出口侧之类的断路器，需要断路器能够承受一定时间短路电流而不至于被电动斥力斥开。同时由于直流短路电流分断能量巨大，对机构和脱扣装置的设计还必须提出快速性的要求，及时熄灭电弧切断故障电流，从而减小对触头的烧蚀和对灭弧室的破坏，也能降低故障电流的热动效应对整个系统的危害。然而，机构的快速性与可靠性之间是一对矛盾，而且为了满足热动稳定性的要求是的机构运动部分的质量较大，这也会造成机构的快速运动难以实现。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对上述直流断路器的设计难点，本实用新型提供了一种利用脱扣能量快速驱动的分闸操动机构，并且提出了机构防冲击振动和电动斥力补偿的方法，实现了脱扣分闸的一体化设计。解决了直流断路器弹簧操作机构无法满足快速可靠分断设计要求的问题，同时也解决了高速电磁斥力装置在使用过程中斥力盘能量无法有效利用的技术问题。提供了一种能有效利用斥力盘运动能量，同时满足快速脱扣与触头高速分闸的要求，提高断路器开断性能，减小电弧对断路器触头系统的烧蚀的方法。

本实用新型公开了如下一种直流断路器，其特征在于：

所述直流断路器包括上母排、下母排、静触头、动触头、动触头导杆、限位轴、上连接轴、下连接轴、上连接杆、下连接杆、上驱动弹簧、下驱动弹簧、连接杆套筒、拨叉、锁扣顶杆、锁扣保持扭簧、斥力推杆、金属斥力盘、斥力盘线圈、增磁块、导电块、软连接、脱扣拐臂、脱扣转换块、绝缘机架，其中：

所述上、下母排与所述机架固定连接，作为电流进出端；

所述静触头固定安装于上母排，与固定安装于动触头导杆的动触头作为电接触触点对；所述动触头导杆不同高度位置分别穿过上、下连接轴，并由上、下连接杆分别转动连接固定在上、下连接轴上，上连接杆另一端安装于固定在所述机架的连接杆套筒中，连接杆套筒内径稍大于上连接杆半径，上连接杆能够沿着连接杆套筒所限制的方向运动，下连接杆安装在所述机架上，所述机架在与下连接杆连接位置处设计有导向孔，以使下连接杆沿着水平方向运动，并进而使得动触头导杆可绕上、下连接轴自由转动；

所述上、下连接杆与连接杆套筒、所述机架间装有预压缩的上、下驱动弹簧，动触头导杆与导电块用软连接相连，由于电流在导电块和动触头导杆间电流流向相反，会在动触头上产生电动斥力，同时由于下驱动弹簧的弹力通过上连接轴，以动触头导杆为杠杆转换为一定的动静触头的压力，这个斥力和压力转换为对触点的保持力，所述对触点的保持力用于补偿直流断路器的电动斥力；

所述斥力盘线圈、金属斥力盘、斥力推杆、脱扣拐臂、脱扣转换块、上驱动弹簧、下驱动弹簧共同构成直流断路器的脱扣机构；

所述锁扣顶杆安装于动触头导杆上，锁扣顶杆可绕其固定轴旋转，锁扣顶杆由锁扣保持扭簧的一端提供用于锁扣顶杆的保持力，锁扣保持扭簧另一端固定在动触头导杆上，锁扣顶杆用于防止因意外冲击振动导致拨叉旋转解锁，脱扣机构误脱扣几率极小；