一体化永磁机构真空开关制造技术

本发明专利技术公开了一体化永磁机构真空开关，将传统永磁机构真空开关的结构重新设计，去掉波纹管，将永磁机构、动静触头、驱动杆、灭弧系统等全部放置在陶瓷外壳包围的真空环境中（所有运动部件集成在陶瓷真空外壳内部），两端的接线端子与陶瓷真空外壳采用固定连接（不存在相对运动），其中一个接线端子与静触头相接，另一接线端子与动触头端的导电杆通过软连接实现电气连接。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一体化永磁机构真空开关，将传统永磁机构真空开关的结构重新设计，去掉波纹管，将永磁机构、动静触头、驱动杆、灭弧系统等全部放置在陶瓷外壳包围的真空环境中（所有运动部件集成在陶瓷真空外壳内部），两端的接线端子与陶瓷真空外壳采用固定连接（不存在相对运动），其中一个接线端子与静触头相接，另一接线端子与动触头端的导电杆通过软连接实现电气连接。【专利说明】一体化永磁机构真空开关
本专利技术属于电力开关设备领域，涉及真空开关的操动机构和灭弧室结构，具体涉及一体化永磁机构真空开关。
技术介绍
永磁机构真空开关是由永磁机构、真空灭弧室和其它必需的机构部件组成，具有分合闸操作功能，多用于对配电线路的控制和保护。永磁机构真空开关采用真空作为灭弧介质，其分断能力高、环保性佳，在电力、采矿、石油、交通运输、军工等行业的中压配电系统获得了广泛的应用。目前永磁机构真空开关主要是采用永磁机构驱动开关本体，永磁机构动铁芯通过驱动杆压缩波纹管使动、静触头闭合，外加控制器控制永磁机构。这种结构的真空开关，体积大、零部件多、可靠性差。传统的真空开关的灭弧室由波纹管的形变来提供触头运动的行程，波纹管漏气导致真空失效是其主要故障，其寿命很大程度上受限于波纹管的疲劳寿命，在一些特殊场合，例如矿场等，较多的灰尘容易造成真空开关运动机构的损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有的永磁机构真空开关结构分散、零部件多、机械寿命短等问题，提供一种结构紧凑、可靠性高的一体化永磁机构真空开关。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是:一体化永磁机构真空开关，包括陶瓷外壳，陶瓷外壳内部为真空环境,第一接线端子、第二接线端子分别与陶瓷外壳的一端固定连接，陶瓷外壳内封装有永磁机构、驱动杆、导电杆、动触头和静触头；永磁机构通过驱动杆、导电杆与动触头相连接，第一接线端子与静触头相连接，第二接线端子与导电杆之间通过软连接线电性连接。所述的永磁机构包括轭铁以及设置在轭铁内的永磁体，在永磁体内套装有动铁芯，永磁体的两侧还分别对称的设置有合闸线圈和分闸线圈；设置在陶瓷外壳上的分闸线圈接线端子分别与分闸线圈相连接，设置在陶瓷外壳上的合闸线圈接线端子分别与合闸线圈相连接。所述的陶瓷外壳上还设置有合闸状态检测接线端子、分闸状态检测接线端子，其分别与设置在轭铁内的合闸磁敏开关元件、分闸磁敏开关元件相连接。当永磁机构处于合闸状态时，合闸磁敏开关元件处于闭合状态，合闸状态检测接线端子之间的电路处于导通状态；当永磁机构处于分闸状态时，分闸磁敏开关元件处于闭合状态，分闸状态检测接线端子之间的电路处于导通状态。所述的驱动杆的一端与动铁芯的相连接，驱动杆的另一端与两端开有滑槽的导向套的一端连接，导杆通过插销与导向套的另一端连接，用于提供触头超行程的触头弹簧套在导杆上，导杆与导电杆之间用绝缘连杆连接。所述的导电杆穿过隔离挡板与动触头相连接，隔离挡板设置在驱动杆与动触头之间，隔离挡板与陶瓷外壳固定连接；永磁机构通过固定圆筒与陶瓷外壳或隔离挡板相连接；隔离挡板还与屏蔽动触头和静触头的屏蔽罩相连接。所述的永磁机构具有两个稳定的工作位置，触头处于分闸、合闸状态时由永磁机构中的永磁体提供保持力，通过分别对分闸线圈、合闸线圈通电产生不同方向的电磁力实现永磁机构分闸、合闸状态的切换；永磁机构中内置的磁敏开关元件和相应接线端子，实现永磁机构分闸、合闸状态的非接触检测。当合闸线圈通入电流时，动铁心在电磁吸力的作用下推动驱动杆、导电杆，使动触头和静触头闭合；闭合后合闸线圈断电，合闸线圈产生的磁通消失，永磁铁产生的磁通保持，动静触头在永磁力的作用下保持闭合状态；磁敏开关元件处于闭合状态；当分闸线圈通入电流时，动铁心在电磁吸力的作用下拉动驱动杆、导电杆,使动触头和静触头分离，分离后分闸线圈断电，分闸线圈产生的磁通消失，永磁铁产生的磁通保持，动静触头在永磁力的作用下保持分闸状态；磁敏开关元件处于闭合状态。当合闸线圈通电时，驱动杆在动铁心的作用下，带动导向套向右端运动，压缩触头弹簧，最终使动触头实现闭合；当触头闭合时，触头弹簧处于压缩状态，产生足够的触头压力，以保证良好的电接触。所述的轭铁、动铁心为电工纯铁材料，永磁体为钕铁硼材料，驱动杆采用不锈钢制成，合闸线圈和分闸线圈采用漆包铜线绕制，软连接线采用复合结构，内部为细铜线编制，外层包覆绝缘材料。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果:本专利技术提供的一体化永磁机构真空开关，将传统永磁机构真空开关的结构重新设计，去掉波纹管，将永磁机构、动静触头、驱动杆、灭弧系统等全部放置在陶瓷外壳包围的真空环境中(所有运动部件集成在陶瓷真空外壳内部)，两端的接线端子与陶瓷真空外壳采用固定连接(不存在相对运动)，其中一个接线端子与静触头相接，另一接线端子与动触头端的导电杆通过软连接实现电气连接。为了监测开关的分合闸状态，在永磁机构的轭铁内，靠近分合闸线圈处分别装有磁敏开关元件，利用磁敏开关元件的特殊性质，实现真空开关分合闸状态的检测。永磁机构等传动机构在运动时会产生金属碎屑，为了减小碎屑对灭弧室的影响，永磁机构及相应的传动机构与灭弧室间用隔离挡板隔开。该一体化永磁机构真空开关可应用于构成单相、三相三线制以及三相四线制的装置。在三相系统中，每相均具有独立的永磁操动机构，可以进行分相的合、分闸操作；当执行分、合闸操作时，由控制单元对各相电流、电压进行检测和分析，计算出线圈通电时刻，使得触头分别在各相电流过零时分离以及在电压过零时闭合，从而实现无弧分断和接通，减少触头烧蚀，提闻开关的电寿命。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术的单相结构图；图2是本专利技术触头闭合时的磁路图；图3是本专利技术触头断开时的磁路图；图4是本专利技术控制器硬件的结构图；图5是本专利技术控制器的软件流程图；图6是本专利技术控制器中计算合闸前延时时间的软件流程图；图7是本专利技术控制器中计算分闸前延时时间的如见流程图。【具体实施方式】下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。参见图1，本专利技术的一体化永磁机构真空开关，包括陶瓷外壳2，陶瓷外壳2内部为真空环境，第一接线端子1、第二接线端子11分别与陶瓷外壳2的一端固定连接，陶瓷外壳2内封装有永磁机构、驱动杆9、导电杆6、动触头5和静触头4 ;永磁机构通过驱动杆9、导电杆6与动触头5相连接,第一接线端子I与静触头4相连接,第二接线端子11与导电杆6之间通过软连接线10电性连接。所述的永磁机构包括轭铁12以及设置在轭铁12内的永磁体15，在永磁体15内套装有动铁芯17，永磁体15的两侧还分别对称的设置有合闸线圈13和分闸线圈18 ;设置在陶瓷外壳2上的分闸线圈接线端子23、24分别与分闸线圈18相连接，设置在陶瓷外壳2上的合闸线圈接线端子25、26分别与合闸线圈13相连接。具体的，所述的一体化永磁机构真空开关，包括电工纯铁材料制成的轭铁12以及设置在轭铁12内的钕铁硼材料制成的永磁体15，轭铁12内部设置有磁敏元件14和16。在永磁体15内套装有电工纯铁材料制成的动铁芯17，在永磁体15的两侧对称设置有漆包铜线绕制的合闸线圈13和分闸线圈18,永磁机构的左边和右边设置有固定圆筒8。动铁芯17的一端与驱动杆9相连,驱动杆9的另一端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张国钢，李昌飞，耿英三，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：