[发明专利]一种永磁直驱式智能真空断路系统

说明书

本发明属于真空断路装置，公开了一种永磁直驱式智能真空断路系统，包括：真空灭弧室、绝缘杆、永磁机构、屏蔽罩；真空灭弧室通过绝缘杆与永磁机构竖直直线连接，真空灭弧室水平排列，每个真空灭弧室都连接一个永磁机构，三个真空灭弧室通过开关控制使用的数量，屏蔽罩将三组结构分开罩起来屏蔽电磁干扰。本发明采取真空灭弧室同永磁机构通过绝缘杆同轴直线布局，实现直驱式，体积小，结构紧凑，各种传感器固化于模块中，易于实现智能化，该结构可单级使用，也可双极和三级组合使用，同时还可以直挂于电缆式架空导线之上无架化使用；组合使用时可实现分相操作；安装方式单级、双极或三级组合坐式；同时直挂于架空导线之上，实现无架化使用。

技术领域

本发明属于真空断路装置，尤其涉及一种永磁直驱式智能真空断路系统。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：真空断路器由于其真空灭弧室优异的开断特性，使其电寿命大大增加，真空断路器的灭弧室动触头形成小，要求分闸速度高。动静触头合闸时为平面接触，为了防止真空断路器在短路时触头被强大的冲击力拆开，动静触头间要施以较大的触头压力，这样也有利于提高分闸速度。真空灭弧室的优异性，使其机械及电寿命从传统的2000次跃增为上万次，沿用传统断路器操纵机构电磁机构和弹簧机构很难体现出高寿命、高可靠性的优点，因此永磁机构以其运行可靠、经久耐用等优点被广泛应用于真空断路器的驱动。

目前的永磁机构操动真空断路器都是由置于其机构箱内的永磁机构通过转换拐臂，横连杆及结缘连杆，连接真空灭弧室的动导电杆实现合分操作的，永磁机构同灭弧室成90°角布局，体积大，结构复杂，密封困难，很难形成一体模块结构。

综上所述，现有技术存在的问题是：永磁机构同灭弧室成90°角布局，体积大，结构复杂，密封困难，很难形成一体模块结构。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种永磁直驱式智能真空断路系统，本发明是这样实现的，一种永磁直驱式智能真空断路系统包括：真空灭弧室、绝缘杆、永磁机构、屏蔽罩。

所述真空灭弧室通过绝缘杆与永磁机构竖直直线连接；

所述真空灭弧室有三个，水平排列，每个真空灭弧室都连接一个永磁机构；

所述三个真空灭弧室通过开关控制使用的数量；

所述屏蔽罩将三组结构分开罩起来屏蔽电磁干扰；

所述该系统本体既可分体操控安装，也可以组合操控安装；既可以坐式安装，也可以吊挂于架空导线之上，实现无支架化安装。

进一步，所述真空灭弧室内真空度的测量方法为：发射电流的衰减速度一定时，通过检测发射电流的衰减时间Δt即可，具体为：

ΔtP^a＝k₂/d

式中：P为真空压强，Pa；Δt＝t₁-t₀为发射电流衰减时间，s；a,k₂为常数，0<a<1；d为极间距离，mm。

进一步，所述永磁机构设置有：永久磁铁、合闸线圈和分闸线圈，对永磁机构的控制采用双闭环PID控制方法，永磁机构的动作过程主要是由电磁和机械耦合的过渡过程决定的，其动态特性为：

式中：：U_C为电容两端电压；为输入到永磁机构线圈的有效控制电压；i、Ψ分别为线圈电流和电磁系统全磁链；δ为磁场间隙；t为时间；σ为IGBT导通信号的占空比；W_μ为电磁系统的磁能，是i、Ψ的函数；x为动铁心位移；C为储能电容的容量；m为系统运动部件归算到动铁心处的质量；F_mag为动铁心受到的电磁吸力；F_f为系统运动反力，包括弹簧负载反力、摩擦力和空气阻力。