[发明专利]一种具备自复位功能的双稳态空气开关及自复位方法

说明书

本发明涉及电力设备、电力系统安全保护以及空气开关技术领域，本发明公开了一种新型自复位功能的双稳态空气开关装置，在现有空气开关的基础上增加了双稳态梁、凸轮和自复位电路，本发明还公开了一种使用上述新型自复位功能的双稳态空气开关的自复位方法，本发明将杠杆的位移通过双稳态梁进行相应的位移放大；双稳态杠杆的位移放大后，搭钩的旋转角度增大，从而接通上方的自复位电路，在电机的作用下，通过凸轮旋转迫使搭钩带动双稳态杆件运动，当双稳态杆件运动到双稳态梁的跳转位移时，双稳态梁的跳转带动搭钩和锁链接通，此时搭钩与凸轮分离，自复位电路断开，结构简单，应用范围广。

技术领域

本发明涉及电力设备、电力系统安全保护以及空气开关技术领域，具体涉及一种具备自复位功能的双稳态空气开关及自复位方法。

背景技术

空气开关是一种当电路中电流超过额定电流就会自动断开的开关，具有过热保护、过流保护和欠压保护的功用，在工业用电和家庭用电方面发挥着重要保护作用。

现有空气开关存在的主要问题：1）大多数空气开关在跳闸后不具有自复位功能，这样会延长停电时间，影响供电服务质量和企业生产效率。2）自复位结构较复杂，增加了生产成本。3）自复位空气开关的使用范围存在局限。目前空气开关的研究主要针对：1）空气开关的新构型。例如螺旋式空气开关（详见公开号为CN204516619U的专利），该专利构型虽然简化了安装和拆卸程序；但需人工操作，不能实现空气开关的检测和自动复位功能。2）空气开关的检测系统。例如申请号为CN105356621A的专利，该专利虽然通过增加网络与对应的通信设备相连实现了空气开关的检测，但自动复位问题并没有妥善处理。3）空气开关的自复位系统。例如公开号为CN204681069的专利，该专利解决了空气开关的自动复位问题，但在结构上因增加低压空气开关、电流互感器、电压互感器等元件，从而增加了制造使用成本；其应用领域范围较小，主要针对配变低压空气开关。

针对空气开关研究现状的局限，本文提出了一种具备自复位功能的双稳态空气开关及自复位方法。

发明内容

针对技术背景中提出的问题，本发明提供了一种具备自复位功能的双稳态空气开关及自复位方法。本文设计的空气开关一方面保证了空气开关使用的普遍性，另一方面解决了现有空气开关不具有的自复位功能。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具备自复位功能的双稳态空气开关，包括由弹簧、主触头、锁链、搭钩、轴、杠杆、衔铁、欠电压脱钩器、发热元件、双金属片以及电磁脱扣器组成的基础空气开关，所述杠杆上固定设置有双稳态梁，杠杆和双稳态梁结合组成双稳态杠杆，所述双稳态梁为弹性弧形条，所述双稳态梁的两端与基础空气开关内的壳体结构固接，所述基础空气开关内设有接触式自复位机构，所述接触式自复位机构设在搭钩背向杠杆的一侧。

优选的，所述接触式自复位机构包括凸轮、驱动凸轮的电机以及电机供电电路，所述电机供电电路包含电源，所述电源的正极通过导线与电机负极柱连接，所述电源的负极与搭钩连接，所述凸轮通过导线与电机正极柱连接。

优选的，所述凸轮为非标准轮，其重心向一侧偏移。

优选的，所述凸轮材质为导电材料，所述凸轮与电机输出轴之间经过绝缘设计。

优选的，所述杠杆设在双稳态梁的中部。

一种双稳态空气开关的自复位方法，包含以下步骤：

S1、当电路正常工作时，由于凸轮的重心偏移，凸轮位于凸轮初始位置，搭钩处于搭钩通电位置，此时凸轮与搭钩互不接触；

S2、当电路出现过热、过流或欠压时，搭钩在双稳态杠杆的作用下绕着轴旋转到搭钩断电位置；