[发明专利]一种电磁斥力操动机构及使用该电磁斥力操动机构的开关

说明书

本发明属于电开关、继电器、紧急保护装置领域，具体涉及一种电磁斥力操动机构及使用该电磁斥力操动机构的开关。所述电磁斥力操动机构采用多个加速线圈通电产生的磁场，对斥力盘产生电磁斥力的作用，从而斥力盘开始加速运动同时带动与斥力盘固定连接的开关动触头传动连接的传动拉杆。这样使斥力盘和传动拉杆始终处于加速状态，从而提高了斥力盘的运动速度，带动了传动拉杆的运动，进而提高快速机械开关的分合闸速度。

技术领域

本发明属于电开关、继电器、紧急保护装置领域，具体涉及一种电磁斥力操动机构及使用该电磁斥力操动机构的开关。

背景技术

由于传统的机械式高压直流断路器的开断速度较慢，无法满足高电压高电流输电工程对短路故障快速开断的需要。电力电子开关响应速度较快，但其通态损耗过大，耐压能力低。为提升断路器的开断速度，发明了各种快速开关，例如授权公告号为CN205723330U、授权公告日期为2016.11.23的中国实用新型专利公开了一种基于永磁机构的保持的快速开关。这种快速开关主要由永磁保持部分和电磁斥力操动部分组成，永磁部分提供分合闸保持力，电磁操动部分提供电电磁斥力驱动斥力盘运动从而达到分合闸的目的。这种电磁斥力操动部分依靠分合闸线圈驱动斥力盘，当斥力盘远离分合闸线圈时，斥力盘所受到的电磁斥力减小，不能够使斥力盘速度更快的到达分合闸位置，无法满足高电压高电流输电工程对短路故障快速开断的需要。当通过增大分合闸线圈中的电流以提高斥力盘的运动速度时，其损耗太大，并且容易发生安全事故，不适于实用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电磁斥力操动机构，用于解决目前快速开关无法满足高电压高电流输电工程对短路故障快速开断的问题。本发明的目的还在于提供一种使用该电磁斥力传动机构的开关。

为实现上述目的，本发明电磁斥力操动机构的技术方案是：一种电磁斥力操动机构包括用于与开关动触头传动连接的传动拉杆，传动拉杆上固定设置有斥力盘，电磁斥力操动机构还包括设置在斥力盘轴向两侧的分闸线圈和合闸线圈，所述电磁斥力操动机构还包括至少一个加速线圈，所述加速线圈位于分、合闸线圈之间，加速线圈通入电流能够对斥力盘提供轴向电磁斥力。

有益效果：这样斥力盘受到电磁斥力作用做加速运动，提高了斥力盘的运动速度，带动了传动拉杆的运动，进而提高快速机械开关的分合闸速度。

在设置加速线圈时，为了能够让加速线圈所产生的磁场的磁感线更多的穿过斥力盘，将加速线圈包围在斥力盘外侧而在其内部形成供斥力盘轴向动作的移动通道。这样能够最大化的受到电磁斥力作用，斥力盘受到的电磁斥力最大并且能够提高电磁斥力作用力效率。

那么当斥力盘在加速线圈内移动时，还可以进一步得到优化的方案，即加速线圈有多个，且在斥力盘的轴向并排设置而在斥力盘运动到不同轴向位置时依次对斥力盘提供轴向电磁斥力。这样通过多个加速线圈提供的电磁斥力作用，使斥力盘处于多级加速的状态，这样能够加快斥力盘运动速度，从而电磁斥力操动机构能够提高分合闸的速度。

为了进一步提高斥力盘的运动速度，那么将相邻两个加速线圈贴合设置这样能够设置更多的加速线圈，使斥力盘在任何不同的轴向位置上受到电磁斥力作用。这样当斥力盘在通道内运动时，一直受到电磁斥力的作用，一直处于最大加速度的加速状态。从而能够提高电磁斥力操动机构分合闸速度。

为了斥力盘在加速线圈形成的移动通道内能够顺利的运动，同时保证斥力盘受到最大的电磁斥力作用，尽可能的加大斥力盘的直径，使加速线圈形成的移动通道的内直径略大于斥力盘的直径，使斥力盘和加速线圈之间留有缝隙。这样能够避免不必要的故障，还能高效的利用电磁斥力。

为了给处于斥力盘径向对应位置的加速线圈通电，还可以在电磁斥力操动机构中设置用于检测斥力盘轴向位置的位置传感器以及与所述的位置传感器通讯连接的控制器，所述控制器还与各个加速线圈控制连接以在位置传感器检测到斥力盘运动到相应加速线圈时，控制对应的加速线圈通电并提供给斥力盘轴向电磁斥力。位置传感器确定斥力盘的位置然后通过控制器控制加速线圈的通电。这样能够简单有效地传递信号，能够方便的控制加速线圈的通电。