斥力式电磁致动机构、触头系统及真空开关技术方案

本发明专利技术涉及斥力式电磁致动机构、触头系统及真空开关，通过设置第一罗氏线圈和第二罗氏线圈，并在二者之间产生同极的磁场，以斥开动触头，抵抗短路时动触头和静触头之间的电动斥力，采用了罗氏线圈实现同极磁场的产生，相比于常规的螺线管而言，罗氏线圈大幅缩小了其轴向上的空间占用，从而有效缩小了断路器的外形体积。并且，还可以将罗氏线圈设置为以阿基米德螺线形状螺旋环绕的多层结构，在不多占用轴向尺寸空间的情况下，还能够有效提高磁场强度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
斥力式电磁致动机构、触头系统及真空开关


[0001]本专利技术涉及开关设备领域，具体涉及真空开关的电动斥力抵抗机构。

技术介绍

[0002]真空开关具有承载短路故障电流能力，在故障电流消除期间，动、静触头在大电流作用下相斥开，而真空开关的动触头能够抵抗短路电流产生的斥力保持闭合状态。在传统结构中，是通过采用加大触头弹簧压力来消除触头在短路电流下产生的斥力，但这样加剧了操作机构的负荷，导致产品体积增加，机械寿命减少，例如，专利技术人在研发一种应用于应用于数据中心供电系统的PCB板载真空断路器时(额定电压：12kV；额定电流：40A)，产品内部结构非常紧凑，很难有富余的空间来加大触头弹簧压力。同时，如果采用一定的电动力补偿，但受空间结构限制，产生电动补偿力有限，也只能提供20
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30％左右的补偿力，不能有效降低机构负荷和优化产品体积。

技术实现思路

[0003]因此，针对上述问题，本专利技术提出一种斥力式电磁致动机构，以及具有该斥力式电磁致动机构的触头系统和真空开关。
[0004]本专利技术采用如下技术方案实现：
[0005]本专利技术提出斥力式电磁致动机构，包括第一罗氏线圈、第二罗氏线圈和软连接，所述第一罗氏线圈和第二罗氏线圈设置在同一轴线上，所述第一罗氏线圈固定不动设置，所述第二罗氏线圈可沿所述轴线方向来回运动，所述软连接将所述第一罗氏线圈和第二罗氏线圈串联，并使得电流通过第一罗氏线圈和第二罗氏线圈时，第一罗氏线圈和第二罗氏线圈内的电流流向相反，从而所述第一罗氏线圈和第二罗氏线圈分别在二者之间产生极性相同的磁场以斥离所述第二罗氏线圈。
[0006]其中，为在不多占用轴向尺寸空间的情况下，有效提高磁场强度，在一个实施例中，优选所述第一罗氏线圈和第二罗氏线圈以阿基米德螺线的形状螺旋环绕为多层结构。
[0007]其中，为使第一罗氏线圈和第二罗氏线圈形状是大致呈镜像对应的相似结构，以保证二者之间最佳磁场的同极斥开效果，在一个实施例中，优选所述第一罗氏线圈和第二罗氏线圈螺旋环绕的方向相同，所述第一罗氏线圈和第二罗氏线圈均分别包括一绕向起点和绕向终点，则所述第一罗氏线圈和第二罗氏线圈以二者的绕向起点进行串联或者以二者的绕向终点进行串联。
[0008]其中，为便于第一罗氏线圈和第二罗氏线圈的固定连接，以及利于维持二者的位置稳定性，在一个实施例中，优选所述第一罗氏线圈和第二罗氏线圈是刚性的罗氏线圈。
[0009]基于上述的斥力式电磁致动机构，本专利技术还提出触头系统，包括静触头和动触头，所述动触头相对所述静触头具有实现所述接触系统接通或分断的运动行程，还包括上述的斥力式电磁致动机构，所述动触头与所述第二罗氏线圈可传递力的连接，并且所述动触头与所述第二罗氏线圈电连接，所述静触头和动触头流经大电流时，所述动触头在所述第一
罗氏线圈和第二罗氏线圈的斥力作用下抵抗所述动触头和静触头之间的电动斥力，以保持与所述静触头的闭合状态。
[0010]其中，基于装配考虑，在一个实施例中，优选所述动触头与所述第二罗氏线圈直接或间接地固定连接，从而实现所述可传递力的连接。
[0011]其中，为了便于将空心圈状的第二罗氏线圈和动触头固定连接，在一个实施例中，优选触头系统还包括支架，所述支架设置在所述第二罗氏线圈背向所述第一罗氏线圈的一侧，所述第二罗氏线圈嵌设在所述支架内，所述支架与所述动触头固定连接，从而通过所述支架将所述动触头与所述第二罗氏线圈间接地固定连接。
[0012]其中，为避开支架的阻挡实现第二罗氏线圈和动触头的电连接，在一个实施例中，优选所述第二罗氏线圈包括延伸端子，所述延伸端子绕过所述支架并固定地电连接在所述动触头上。
[0013]其中，为提高结构紧凑性，在一个实施例中，优选所述软连接第一端固定地电连接在所述第一罗氏线圈背向所述第二罗氏线圈的一侧，第二端固定地电连接在所述第二罗氏线圈背向所述第一罗氏线圈的一侧，所述支架上设有为所述软连接第一端让位的让位槽。
[0014]基于上述的触头系统，本专利技术还提出真空开关，该真空开关包括了上述的触头系统。
[0015]其中，为减小真空开关的高度尺寸，节省安装空间，真空开关还包括用于驱动所述动触头的电磁操作机构、以及用于传动连接所述动触头和电磁操作机构的传动杠杆，以所述动触头的运动行程方向为水平方向，所述电磁操作机构和触头系统均为水平布置，所述传动杠杆设置在所述电磁操作机构和触头系统的同一侧，所述传动杠杆两端分别与所述电磁操作机构和动触头传动连接，使所述电磁操作机构、传动杠杆和触头系统呈“[”字型衔接布置。
[0016]本专利技术具有以下有益效果：本专利技术利用同极电磁场的斥力作用，抵抗断路器动触头和静触头之间的电动斥力，保持动触头与静触头的闭合状态，防止短路时触头弹跳产生电弧烧毁触头导致开关失效。采用了罗氏线圈实现同极磁场的产生，相比于常规的螺线管而言，罗氏线圈大幅缩小了其轴向上的空间占用，从而有效缩小了断路器的外形体积。并且，还可以将罗氏线圈设置为以阿基米德螺线形状螺旋环绕的多层结构，在不多占用轴向尺寸空间的情况下，还能够有效提高磁场强度。
附图说明
[0017]图1是实施例1中真空开关的结构爆炸图；
[0018]图2是实施例1中真空开关的电磁操作机构、传动杠杆和触头系统的立体示意图；
[0019]图3是实施例1中动触头、静触头以及电动斥力抵抗机构的立体示意图；
[0020]图4是实施例1中动触头、静触头以及电动斥力抵抗机构的结构爆炸图(角度一)；
[0021]图5是实施例1中动触头、静触头以及电动斥力抵抗机构的结构爆炸图(角度二)；
[0022]图6是实施例2中动触头、静触头以及电动斥力抵抗机构的立体示意图。
具体实施方式
[0023]为进一步说明各实施例，本专利技术提供有附图。这些附图为本专利技术揭露内容的一部
分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本专利技术的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
[0024]现结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步说明。
[0025]参阅图1
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3所示，作为本专利技术的优选实施例，提供一种真空开关，包括壳体、线路板、电磁操作机构10、传动杠杆20和触头系统30，该触头系统30进一步包括静触头1、动触头2、电动斥力抵抗机构3以及包覆在静触头1和动触头2外围的真空灭弧室，其中静触头1被固定设置，动触头2被活动设置，动触头2能在其轴线方向上(即图3中T1—T2方向上)来回运动，从而与静触头1接触或分离以实现真空开关的接通或分断。
[0026]电磁操作机构10用于电动驱动动触头2，其具有实现位移驱动的驱动端，动触头2远离静触头1的一端上固定连接有导电推杆，传动杠杆20设置在电磁操作机构10和触头系统30的同一侧，传动杠杆20的中段位置被铰接限位，传动杠杆2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.斥力式电磁致动机构，其特征在于：包括第一罗氏线圈、第二罗氏线圈和软连接，所述第一罗氏线圈和第二罗氏线圈设置在同一轴线上，所述第一罗氏线圈固定不动设置，所述第二罗氏线圈可沿所述轴线方向来回运动，所述软连接将所述第一罗氏线圈和第二罗氏线圈串联，并使得电流通过第一罗氏线圈和第二罗氏线圈时，第一罗氏线圈和第二罗氏线圈内的电流流向相反，从而所述第一罗氏线圈和第二罗氏线圈分别在二者之间产生极性相同的磁场以斥离所述第二罗氏线圈。2.根据权利要求1所述的斥力式电磁致动机构，其特征在于：所述第一罗氏线圈和第二罗氏线圈以阿基米德螺线的形状螺旋环绕为多层结构。3.根据权利要求2所述的斥力式电磁致动机构，其特征在于：所述第一罗氏线圈和第二罗氏线圈螺旋环绕的方向相同，所述第一罗氏线圈和第二罗氏线圈均分别包括一绕向起点和绕向终点，则所述第一罗氏线圈和第二罗氏线圈以二者的绕向起点进行串联或者以二者的绕向终点进行串联。4.根据权利要求1所述的斥力式电磁致动机构，其特征在于：所述第一罗氏线圈和第二罗氏线圈是刚性的罗氏线圈。5.触头系统，包括静触头和动触头，所述动触头相对所述静触头具有实现所述触头系统接通或分断的运动行程，其特征在于：还包括如权利要求1
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4任一所述的斥力式电磁致动机构，所述动触头与所述第二罗氏线圈可传递力的连接，并且所述动触头与所述第二罗氏线圈电连接，所述静触头和动触头流经大电流时，所述动触头在所述第一罗氏线圈和第二罗氏线圈的斥力作用下抵抗所述动触头和静触头之间的电动...

【专利技术属性】
技术研发人员：林新德，黄蔚偈，周刘川，陈默，张金泉，
申请(专利权)人：厦门宏发开关设备有限公司，
类型：发明
国别省市：