[发明专利]一种高压断路器用分段驱动永磁操动机构及分合闸方法

说明书

本发明公开了一种高压断路器用分段驱动永磁操动机构及分合闸方法，包括非导磁外壳，设置在该非导磁外壳内的上部驱动机构、永磁保持机构、下部驱动机构、非导磁材料隔块，非导磁材料垫块，以及贯穿于非导磁外壳并与其滑动连接的导杆，所述上部驱动机构与下部驱动机构通过非导磁材料隔块形成隔离；所述永磁保持机构设置于上部驱动机构外侧。本发明通过分段驱动的方式，减小了合闸峰值电流，加快了合闸启动，在上部驱动机构的外侧设置永磁保持机构，增大保持力，加快分闸启动，同时，动铁芯与导杆分离的设计，减小了分闸过程运动部件质量，增大了分闸速度。

技术领域

本发明涉及一种高压断路器用分段驱动永磁操动机构及其分合闸方法，属于高压真空断路器领域。

背景技术

真空断路器以其体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，迅速占领了中压断路器市场，并进一步向高压领域发展。真空断路器所配操动机构通常有电磁式、弹簧式和永磁式三种。其中永磁式操动机构凭借其高可靠、低能耗、免维护，以及可实现同步操作等诸多优点，日益引起人们的关注。然而，高压断路器用永磁操动机构对分合闸速度要求很高，这就导致其操作电流峰值大大增加，而且机构分合闸启动缓慢。针对这些问题，分别有专利文献提出了两级加速永磁机构、外置碟簧永磁机构和组合式永磁机构，它们分别解决了上述一些问题，但同时也存在各自的不足。其中两级加速永磁机构合闸速度过大，分闸启动缓慢，刚分速度达不到要求；外置碟簧永磁机构合闸电流峰值非常大；组合式永磁机构分闸电流上升慢，导致分闸启动缓慢。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种高压断路器用分段驱动永磁操动机构及其合闸方法。减小了合闸电流峰值的同时，加快了分合闸启动，而且导杆与动铁芯分离的设计，大大减小了分闸过程运动部件的质量，提高了分闸速度。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种高压断路器用分段驱动永磁操动机构，包括非导磁外壳(2)，设置在该非导磁外壳(2)内的上部驱动机构(3)、永磁保持机构(4)、下部驱动机构(5)、非导磁材料隔块(14)，以及贯穿于非导磁外壳(2)并与其滑动连接的导杆(1)，所述上部驱动机构(3)与下部驱动机构(5)通过非导磁材料隔块(14)形成隔离。所述永磁保持机构(4)设置于上部驱动机构(3)外侧。

所述上部驱动机构(3)包括与非导磁外壳(2)固定连接的上部静铁芯(6)，所述上部静铁芯(6)内设有上部合闸线圈(7)，所述上部静铁芯(6)下方设置有可上下运动的上部动铁芯(8)，所述上部动铁芯(8)开有上部动铁芯凹槽(8-1)，所述上部动铁芯凹槽(8-1)和所述非导磁外壳(2)之间设置有分闸弹簧(12)。且所述分闸弹簧(12)一端设置于上部动铁芯凹槽(8-1)内，另一端与非导磁外壳(2)远离下部驱动机构(5)的一侧连接。

所述永磁保持机构(4)包括永磁体(9)、以及设置在永磁体(9)上方的辅助分闸线圈(10)，所述永磁体(9)、辅助分闸线圈(10)设置在与非导磁外壳(2)固定连接的保持静铁芯(11)和上部静铁芯(6)之间，所述保持静铁芯(11)和所述非导磁外壳(2)之间设置有非导磁材料压块一(13)。

所述下部驱动机构(5)包括非导磁材料垫块二(19)、以及设置在非导磁材料垫块二(19)上的下部静铁芯(15)，所述下部静铁芯(15)内设置有下部合闸线圈(16)，所述下部静铁芯(15)、下部合闸线圈(16)和非导磁材料垫块二(19)形成的空腔内设置有与导杆(1)滑动连接的下部动铁芯(17)，所述下部动铁芯(17)上方设置有与导杆(1)固定连接的非导磁材料挡块(18)。