[发明专利]一种配电用断路器

说明书

技术领域

本发明属于配电网电流开关领域，尤其涉及一种配电用断路器。

背景技术

断路器适用于配电网中控制电流的开关型设备，断路器通过人工操作或者机械控制等进行动作，进而实现快速接通或者断开，通常断路器用于在电力系统故障时快速切断输电线路进而防止电网故障范围扩大，降低损害度。断路器的主体结构包括灭弧装置、操作装置以及安装架等，灭弧装置用于消除在断路器接通或者断开瞬间产生的电弧，防止断路器被电弧破坏，随着各种灭弧技术的发展，灭弧装置延伸出各种如真空灭弧、油路灭弧、压缩空气灭弧、磁吹灭弧等灭弧方案和设备，各类不同的灭弧装置能够适应电网中各种环境需求，且效果稳定，保证了断路器的安全运行，虽然如此，但电力网中的断路器依然是各类电网元器件及设备中较为薄弱的一节，断路器故障是电网各类故障源中重要部分，究其原因，主要是由于操作机构的不稳定性导致，由于断路器需要足够的开断能力，且在开端过程中冲击力大，速度快，对操作装置的结构和功能都具有较高的要求，由于现有技术的限制，人们不得不通过增加结构零件或者使用复杂的机构来保证其功能，其代价是操作装置的稳定性降低，降低了通断器的使用性能。

发明内容

本发明创造的目的在于，提供一种具有新型操作装置及控制结构的配电断路器，该断路器及操作装置具有良好的操作性能，且能够根据断路器使用过程中的结构改变进行自适应修正，保证断路器始终具有较佳的使用性能。

为实现上述目的，本发明创造采用如下技术方案。

本发明的一种断路器，包括灭弧装置、操作装置、反馈装置以及控制装置；

所述灭弧装置包括灭弧室，以及设于灭弧室内的动触头和静触头，所述静触头固定于灭弧装置，所述动触头可活动的设于静触头相对位置灭弧装置通过动触头和静触头的接触实现线路的接通，通过动触头与静触头的离开实现线路的断开，所述动触头一端从灭弧装置中延伸出形成动接触杆；

所述操作装置包括永磁机构，永磁结构包括一个活动杆，活动杆的上端固定连接至接触杆，活动杆的下端设有台阶轴，台阶轴上从上至下依次套设有内径与台阶轴相适应的定位套、永磁环，台阶轴最下端旋有固定螺母以将定位套、永磁环固定在台阶轴上，活动杆的中间设有套设有筒状的线圈环，线圈环上依次缠绕有合闸线圈以及分闸线圈，线圈环的内径大于永磁环外径，所述定位套和永磁环可以随活动杆一起插入线圈环的内腔中，线圈环外外部设有保护壳，保护壳上设有供活动杆和永磁环移动的孔道；所述保护壳上还设有限位板，限位板设于永磁环下方以防止定位套、永磁环及活动杆从线圈环中完全脱出；

所述反馈装置包括位移传感器，所述位移传感器用于检测活动杆沿其长度方向(即活动杆运动方向)的位移变化，所述位移传感器检测活动杆位置信号并将其转换为脉冲信号；反馈装置还包括用于对线圈驱动信号进行采样的驱动信号采集模块，所述驱动信号采集模块采集的信号包括分闸/合闸线圈的驱动电压/电流信号；

所述控制装置包括，DSP模块、电源模块、储能模块；

所述DSP模块至少包括处理器、比较器、编码器脉冲通道、模数转换单元；所述处理器单元中包含合闸/分闸操作中的各类数据之间对应或转化的逻辑关系；所述比较器包括多组全比较单元；

所述电源模块包括用于为DSP模块、信号采样等各部件提供直流电的直流电源；

所述储能模块用于为分、合闸操作提供能源，包括由多个电容并联组成的储能电容组，设于储能电容组与交流电源之间的整流桥，连接储能电容组以及合闸/分闸线圈的驱动电路。

在合闸过程中，所述DSP模块中的处理器单元根据控制程序发出合闸信号并控制储能模块经过驱动电路向合闸线圈通入最大正向电流，受电磁吸引的永磁环移动并带动活动杆及动触头进行合闸操作，在动触头与静触头之间的间距(该距离由反馈装置中的位移传感器检测得到)缩小到达预设的减速启动阀值，处理器单元中断合闸信号并发出减速信号，分闸线圈中通入最大正向电流使动触头减速直至动触头与静触头接触或其间距到达一个较小的合闸终止阀值，处理器发出保持信号，合闸线圈中通入最大正向电流使动触头与经出头之间保持最大压力以抑制合闸跳动，保持信号持续至合闸动作结束。