一种交流高压真空断路器制造技术

本发明专利技术涉及一种交流高压真空断路器，其特征在于：它包括一箱体，在箱体上坐接一真空灭弧室，在箱体中设置一电磁斥力机构，此机构包括两个形成固定间隙的分闸线圈和合闸线圈，间隙内的推斥盘，固定穿设推斥盘的推斥杆，推斥杆下端连接一组合碟簧保持力机构的保持力杆，保持力杆上固定的簧挡，簧挡上顶设的至少两片的碟簧，电磁斥力机构上端连接一合闸缓冲机构，此机构包括弹簧框架结构和液压油缸；它还包括一智能脉冲电源；本发明专利技术由于采用电磁斥力机构驱动，采用双稳态组合碟簧保持，采用合闸液压缓冲装置抑制合闸弹跳，采用光电传感器实现位置回报，在国内外尚属先进设计，因此能在故障限流器、选相开关、固态切换开关等领域得到广泛应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种断路器，特别是关于一种快速合、分闸的交流高压真空断路器。 尔汉不随着国民经济的不断发展，电网结构和负荷特性日益繁复，连接在电力系统的 许多敏感性电负荷，极易受到来自电力系统短时扰动的影响，如电压跌落和电压突 升现象，因而对电能质量和运行可靠性提出了愈加严格的要求。因此，为保护敏感 性的重要工业负荷以及提高电力系统的电能质量，需要保护性器件高压断路器具有 很高速度的合、分闸特性，即非常短的合、分闸时间。目前高压断路器普遍采用弹簧操动机构、电磁操动机构、永磁操动机构或液压操动机构为合闸或分闸提供动力，它们的合闸时间一般为40ms 60ms，分闸时间一 般为20ms 40ms。最短的分闸时间也要大于20ms (我国交流电网工频50Hz的一个 周期)，而故障电流持续的时间越长对电网的冲击和设备的损坏程度就会越强；在 环网供电系统中联络点处的两个互为备用的馈线端，当一端馈线发生故障被断开 时，另一端作为备用电源需要被快速地接通，以减少负荷的停电时间，很多敏感性 负荷停电时间延长lms所造成的损失就会达到数以百万计甚至威胁到人民群众生命 财产安全，比如航天工业、冶金、煤炭、集成电路生产线以及医院等，因此采用上 述传统操动机构的高压断路器均难以实现快速合、分闸的要求。日本三菱公司曾开发应用过电磁斥力原理的快速断路器，国内也有过此原理的 应用。三菱公司的快速断路器合、分闸保持力由单片碟簧提供，此类碟簧结构虽然 简单，但制造工艺复杂，并且对于任意一片碟簧出力特性已经固定，设计的灵活性 不高；国内此前也尚处于该技术的不成熟阶段，合闸时间、分闸时间、位置回报响 应时间也都比较长。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种快速合、分闸的交流高压真空断路器。 为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案 一种交流高压真空断路器，其特 征在于它包括一箱体，所述箱体中部设置一电磁斥力机构，所述电磁斥力机构下 端连接一组合碟簧保持力机构，所述电磁斥力机构上端连接一合闸缓冲机构，所述 合闸缓冲机构顶部与一固封极柱真空灭弧室连接； 一智能脉冲电源，通过一充电回 路和一电容电压检测回路共同连接两个并联的放电回路， 一恒压控制回路分别连接所述充电回路、放电回路、电容电压检测回路和一辅助功能模块，所述辅助功能模块连接一设置在所述箱体上的光电传感器；所述电磁斥力机构包括两个通过支撑装置固定并形成一间隙的分闸线圈和合 闸线圈，所述分闸线圈和合闹线圈分别连接所述两个放电回路，所述间隙内设置有 一推斥盘，在所述推斥盘上固定穿设一推斥杆，所述推斥杆滑动穿设过所述分闸线 圈和合闸线圈后，上端露出的部位与所述光电传感器位置对应设置有一传感器遮光板；所述组合碟簧保持力机构包括一保持力杆，所述保持力杆上端与所述推斥杆下 端连接，所述保持力杆上固定设置有多个簧挡，在所述簧挡上顶设有至少两片向心 设置的碟簧，所述碟簧的周边固定连接在多个长螺柱上，所述长螺柱的顶部固定连 接所述支撑装置上，底部固定连接在所述箱体上；所述合闸缓冲装置包括一上框架和一下框架，以及固定连接所述上框架和下框 架的弹簧，在所述上框架的顶部固定一上螺杆，所述上螺杆穿出所述箱体固定连接 所述固封极柱真空灭弧室中的动触头，在所述下框架的底部穿设一下螺杆， 一缓冲 器油缸设置在所述下螺杆顶部并通过螺纹固定在所述下框架上，所述缓冲器油缸的 上端穿过所述上框架通过一螺母连接定位， 一限位板通过一 吊挂装置固定在所述箱 体上，且悬设在所述缓冲器油缸的上方。所述支撑装置包括两个固定连接所述分闸线圈和合闸线圈的支撑板和所述两 个支撑板间的螺栓。在所述保持力杆上滑动设置有一径向限位板。所述下螺杆与所述下框架固定连接成一体。所述下螺杆滑动穿设在所述下框架中。所述推斥杆为螺纹连接的上、下两部分，连接后在所述连接处穿设一胀销。 所述分闸线圈和合闸线圈分别绝缘固封在一模具中，在所述分闸线圈和合闸线圈表面敷有聚酰亚胺膜层，并在匝间填充混合有固化剂的环氧胶，所述分闸线圈和合闸线圈与所述模具的空隙间浇注有混合有固化剂的环氧胶。本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本专利技术由于采用新型电磁斥力机构作为驱动系统，并采用向心布置的双稳态组合碟簧机构提供合、分闸保持力，使得分闸时间小于等于2ms，合闸时间小于等于6ms，分闸速度为2. 8m/s 3.0m/s，合闸速度为1.6m/s 2.0m/s。 2、本专利技术由于采用智能型脉冲电源作为能 量源，不受外部电路干扰，动作快、稳定、可靠，实现了对电容的快速充、放电控 制以及五防电气联锁、快速通讯、电容欠压闭锁操作等智能化控制。3、本专利技术由 于设置了光电传感器装置与智能型脉冲电源实时配合，使得传感器固有响应时间小于O. lms，实测位置回报时间为0.7ms，充分保证了下一个操作的及时性。4、本发 明由于设置了一种合闸液压缓冲装置，吸收了动、静触头合闸时运动部件的巨大动 能，因此抑制了合闸弹跳现象，实现了平稳合闸。页3综上所述，本专利技术由于釆用智能型脉冲电源为能量源，采用电磁斥力机构为驱动机 构，采用双稳态组合碟簧为保持机构，采用合闸液压缓冲装置抑制合闸弹跳，采用 光电传感器实现开关位置快速回报，在国内外尚属先进设计，因此能在故障限流器、 选相开关、固态切换开关等领域得到广泛的应用。 附图说明图1是本专利技术交流高压真空断路器的整体结构示意图 图2是本专利技术电磁斥力机构示意图 图3是本专利技术传感器和遮光板位置图 图4是图3的俯视图 图5是本专利技术合闸缓冲机构示意图 图6是本专利技术智能脉冲电源控制示意图 图7是本专利技术线圈匝示意图 图8是本专利技术线圈封装模具示意图 图9是本专利技术推斥杆与推斥盘结构示意图 具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述。如图l所示，本专利技术交流高压真空断路器结构部分主要包括一断路器箱体l， 在箱体1上坐接一固封极柱真空灭弧室2，在箱体1中部设置一电磁斥力机构3， 电磁斥力机构3的下端连接一组合碟簧保持力机构4，电磁斥力机构3的上端连接 一合闸缓冲机构5，合闸缓冲机构5的顶部穿过箱体1与真空灭弧室2连接。真空灭弧室2采用现有技术，用混有固化剂的环氧胶将主回路电气元件进行绝 缘密封，在真空灭弧室2外端留有上接线端子21和下接线端子22，在真空灭弧室 2内上部设置有静触头，下部设置有动触头(图中未示出)，合闸为动触头与静触头 接触状态，分闸状态为动触头与静触头为断开，并保持一定的分开距离。如图l、图2所示，电磁斥力机构3包括一分闸线圈31和一合闸线圈32，分 闸线圈31和合闸线圈32之间留有一间隙，并分别固定在一上、下支撑板33、 34 上，两支撑板33、 34均为绝缘材料制成，通过若干螺栓35支撑连接成一体。在分 闸线圈31和合闸线圈32的间隙内设置有一推斥盘36，推斥盘36中心固定穿接一 推斥杆37，推斥杆37的两端分别穿过分闸线圈31和合闸线圈32的中心。如图3、图4所示，在推斥杆37的上端穿设出分闸线圈31的部位，镶嵌或焊 接有一传感器遮光板38，另有一光电传感器39吊设在遮光板38旁边，当推斥杆 37上下运动时，遮光板38能使光电传感器39遮光或入光。当遮光板38挡住光电 传感器39时，光电传感器39就会反馈合闸位置信号，反之，就本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流高压真空断路器，其特征在于：它包括一箱体，所述箱体中部设置一电磁斥力机构，所述电磁斥力机构下端连接一组合碟簧保持力机构，所述电磁斥力机构上端连接一合闸缓冲机构，所述合闸缓冲机构顶部与一固封极柱真空灭弧室连接；一智能脉冲电源，通过一充电回路和一电容电压检测回路共同连接两个并联的放电回路，一恒压控制回路分别连接所述充电回路、放电回路、电容电压检测回路和一辅助功能模块，所述辅助功能模块连接一设置在所述箱体上的光电传感器；　　　　所述电磁斥力机构包括两个通过支撑装置固定并形成一间隙的分闸线圈和合闸线圈，所述分闸线圈和合闸线圈分别连接所述两个放电回路，所述间隙内设置有一推斥盘，在所述推斥盘上固定穿设一推斥杆，所述推斥杆滑动穿设过所述分闸线圈和合闸线圈后，上端露出的部位与所述光电传感器位置对应设置有一传感器遮光板；　　　　所述组合碟簧保持力机构包括一保持力杆，所述保持力杆上端与所述推斥杆下端连接，所述保持力杆上固定设置有多个簧挡，在所述簧挡上顶设有至少两片向心设置的碟簧，所述碟簧的周边固定连接在多个长螺柱上，所述长螺柱的顶部固定连接所述支撑装置上，底部固定连接在所述箱体上；　　　　所述合闸缓冲装置包括一上框架和一下框架，以及固定连接所述上框架和下框架的弹簧，在所述上框架的顶部固定一上螺杆，所述上螺杆穿出所述箱体固定连接所述固封极柱真空灭弧室中的动触头，在所述下框架的底部穿设一下螺杆，一缓冲器油缸设置在所述下螺杆顶部并通过螺纹固定在所述下框架上，所述缓冲器油缸的上端穿过所述上框架通过一螺母连接定位，一限位板通过一吊挂装置固定在所述箱体上，且悬设在所述缓冲器油缸的上方。...

【技术特征摘要】
1、一种交流高压真空断路器，其特征在于它包括一箱体，所述箱体中部设置一电磁斥力机构，所述电磁斥力机构下端连接一组合碟簧保持力机构，所述电磁斥力机构上端连接一合闸缓冲机构，所述合闸缓冲机构顶部与一固封极柱真空灭弧室连接；一智能脉冲电源，通过一充电回路和一电容电压检测回路共同连接两个并联的放电回路，一恒压控制回路分别连接所述充电回路、放电回路、电容电压检测回路和一辅助功能模块，所述辅助功能模块连接一设置在所述箱体上的光电传感器；所述电磁斥力机构包括两个通过支撑装置固定并形成一间隙的分闸线圈和合闸线圈，所述分闸线圈和合闸线圈分别连接所述两个放电回路，所述间隙内设置有一推斥盘，在所述推斥盘上固定穿设一推斥杆，所述推斥杆滑动穿设过所述分闸线圈和合闸线圈后，上端露出的部位与所述光电传感器位置对应设置有一传感器遮光板；所述组合碟簧保持力机构包括一保持力杆，所述保持力杆上端与所述推斥杆下端连接，所述保持力杆上固定设置有多个簧挡，在所述簧挡上顶设有至少两片向心设置的碟簧，所述碟簧的周边固定连接在多个长螺柱上，所述长螺柱的顶部固定连接所述支撑装置上，底部固定连接在所述箱体上；所述合闸缓冲装置包括一上框架和一下框架，以及固定连接所述上框架和下框架的弹簧，在所述上框架的顶部固定一上螺杆，所述上螺杆穿出所述箱体固定连接所述固封极柱真空灭弧室中的动触头，在所述下框架的底部穿设一下螺杆，一缓冲器油缸设置在所述下螺杆顶部并通过螺纹固定在所述下框架上，所述缓冲器油缸的上端穿过所述上框架通过一螺母连接定位，一限位板通过一吊挂装置固定在所述箱体上，且悬设在所述缓冲器油缸的上方。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志兵，崔博源，王承玉，于坤山，赵波，赵国亮，李金元，王松岑，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]