真空断路器的动触头簧选型方法及真空断路器技术

本发明专利技术公开了一种真空断路器的动触头簧选型方法及真空断路器，针对无限位且无预压力的动触头簧，根据真空断路器的合闸时间、真空断路器的操动机构合闸电磁斥力作用时间和动触头簧的负载质量，并结合无限位且无预压力的动触头簧选型模型，得到动触头簧的刚度系数；选取满足刚度系数的动触头簧。针对有限位且有预压力的动触头簧，根据真空断路器的合闸时间、真空断路器的操动机构合闸电磁斥力作用时间、动触头簧的负载质量和动触头与限位碰撞后减速所用时间，并结合有限位且有预压力的动触头簧选型模型，得到动触头簧的刚度系数；选取满足刚度系数的动触头簧。本发明专利技术通过对动触头簧特殊选型，实现在距离动触头更近的动触头簧端进行动触头合闸缓冲。端进行动触头合闸缓冲。端进行动触头合闸缓冲。

【技术实现步骤摘要】
真空断路器的动触头簧选型方法及真空断路器


[0001]本专利技术涉及高压真空断路器
，具体涉及一种真空断路器的动触头簧选型方法及真空断路器。

技术介绍

[0002]基于电磁斥力操动机构的真空断路器在合闸操动过程中，具有斥力操动时间短、动触头加速快的特点。在合闸操动过程中，由于动触头与操动机构是通过动触头簧软连接，动触头受自身惯性的影响滞后于操动机构而运动(动触头与操动机构存在速度差异)。这使得通过改变操动机构的速度而间接对动触头进行缓冲的传统方案的复杂性显著提升，可靠性显著下降。
[0003]在以往的基于电磁斥力操动机构的真空断路器设计过程中，对动触头合闸缓冲基本都是通过在操动机构端额外添加缓冲机构，利用缓冲机构改变操动机构的速度来间接实现动触头合闸缓冲。但是在操动机构端额外添加的缓冲机构使得传动机构冗余、缓冲方案复杂。而动触头与操动机构间存在速度差异的问题往往被视为误差从而被忽视，或仅仅通过提高动触头簧的刚度系数来竭力回避。这给在动触头簧端进行动触头合闸缓冲的优化设计留下了改进空间。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种真空断路器的动触头簧选型方法及真空断路器，通过对动触头簧的特殊选型，实现在距离动触头更近的动触头簧端进行动触头合闸缓冲，与间接缓冲的传统方法相比，选型出的动触头簧对动触头的缓冲效果更加精确可控，且无需额外添加冗余的缓冲机构，操动机构更加精简可靠。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0006]一种基于电磁斥力操动机构的真空断路器的动触头簧选型方法，针对无限位且无预压力的动触头簧，选型方法如下：
[0007]根据真空断路器的合闸时间、真空断路器的操动机构合闸电磁斥力作用时间和动触头簧的负载质量，并结合无限位且无预压力的动触头簧选型模型，计算得到动触头簧的刚度系数；
[0008]选取满足所述刚度系数的动触头簧。
[0009]进一步地，所述无限位且无预压力的动触头簧选型模型为：
[0010][0011]T
s
＝
‑
T
f
[0012]式中，T为真空断路器的合闸时间；
f
为真空断路器的操动机构合闸电磁斥力作用时间；m为动触头簧的负载质量；
s
为动触头簧的振动周期；k为动触头簧的刚度系数。
[0013]进一步地，所述选取满足所述刚度系数的动触头簧时，所述动触头簧的长度由真
空断路器的尺寸确定。
[0014]进一步地，所述真空断路器的合闸时间、真空断路器的操动机构合闸电磁斥力作用时间和动触头簧的负载质量均与真空断路器的应用场景相关。
[0015]一种基于电磁斥力操动机构的真空断路器，包含无限位且无预压力的动触头簧，所述动触头簧是通过所述的动触头簧选型方法选取得到的。
[0016]一种基于电磁斥力操动机构的真空断路器的动触头簧选型方法，针对有限位且有预压力的动触头簧，选型方法如下：
[0017]根据真空断路器的合闸时间、真空断路器的操动机构合闸电磁斥力作用时间、动触头簧的负载质量和动触头与限位碰撞后减速所用时间，并结合有限位且有预压力的动触头簧选型模型，计算得到动触头簧的刚度系数；
[0018]选取满足所述刚度系数的动触头簧。
[0019]进一步地，所述有限位且有预压力的动触头簧选型模型为：
[0020][0021]T
s
＝2(T
‑
T
f
)+
c
[0022]式中，T为真空断路器的合闸时间；
f
为真空断路器的操动机构合闸电磁斥力作用时间；m为动触头簧的负载质量；
s
为动触头簧的振动周期；T
c
为动触头与限位碰撞后减速所用时间；k为动触头簧的刚度系数。
[0023]进一步地，所述选取满足所述刚度系数的动触头簧时，所述动触头簧的长度由真空断路器的尺寸确定。
[0024]进一步地，所述真空断路器的合闸时间、真空断路器的操动机构合闸电磁斥力作用时间、动触头簧的负载质量和动触头与限位碰撞后减速所用时间均与真空断路器的应用场景相关。
[0025]一种基于电磁斥力操动机构的真空断路器，包含无限位且无预压力的动触头簧，所述动触头簧是通过所述的动触头簧选型方法选取得到的。
[0026]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：
[0027]本专利技术提供的一种基于电磁斥力操动机构的真空断路器的动触头簧选型方法，根据真空断路器的合闸时间、真空断路器的操动机构合闸电磁斥力作用时间和动触头簧的负载质量，并结合无限位且无预压力的动触头簧选型模型，计算得到动触头簧的刚度系数，根据刚度系数选取动触头簧；或者根据真空断路器的合闸时间、真空断路器的操动机构合闸电磁斥力作用时间、动触头簧的负载质量和动触头与限位碰撞后减速所用时间，并结合有限位且有预压力的动触头簧选型模型，计算得到动触头簧的刚度系数，根据刚度系数选取动触头簧。也就是说，本专利技术利用了与动触头直接相连的动触头簧固有的运动特性来精确实现动触头的缓冲效果，通过对动触头簧的特殊选型，实现在距离动触头更近的动触头簧端进行动触头合闸缓冲，与间接缓冲的传统方法相比，选型出的动触头簧对动触头的缓冲效果更加精确可控，且无需额外添加冗余的缓冲机构，操动机构更加精简可靠。
[0028]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1为无限位且无预压力的动触头簧、动触头及电磁斥力操动机构的结构示意简图；
[0031]图2为实施例包含无限位且无预压力的动触头簧的动触头速度曲线；
[0032]图3为对比例未经选型的包含无限位且无预压力的动触头簧的动触头速度曲线；
[0033]图4为有限位且有预压力的动触头簧、动触头及电磁斥力操动机构的结构示意简图；
[0034]图5为实施例包含有限位且有预压力的动触头簧的动触头速度曲线；
[0035]图6为对比例未经选型的包含有限位且有预压力的动触头簧的动触头速度曲线。
[0036]图示说明：1
‑
动触头；2
‑
动触头簧；3
‑
无限位斥力操动机构；4
‑
有限位斥力操动机构。
具体实施方式
[0037]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电磁斥力操动机构的真空断路器的动触头簧选型方法，其特征在于，针对无限位且无预压力的动触头簧，选型方法如下：根据真空断路器的合闸时间、真空断路器的操动机构合闸电磁斥力作用时间和动触头簧的负载质量，并结合无限位且无预压力的动触头簧选型模型，计算得到动触头簧的刚度系数；选取满足所述刚度系数的动触头簧。2.根据权利要求1所述的一种基于电磁斥力操动机构的真空断路器的动触头簧选型方法，其特征在于，所述无限位且无预压力的动触头簧选型模型为：T
s
＝
‑
T
f
式中，T为真空断路器的合闸时间；
f
为真空断路器的操动机构合闸电磁斥力作用时间；m为动触头簧的负载质量；
s
为动触头簧的振动周期；k为动触头簧的刚度系数。3.根据权利要求1所述的一种基于电磁斥力操动机构的真空断路器的动触头簧选型方法，其特征在于，所述选取满足所述刚度系数的动触头簧时，所述动触头簧的长度由真空断路器的尺寸确定。4.根据权利要求1所述的一种基于电磁斥力操动机构的真空断路器的动触头簧选型方法，其特征在于，所述真空断路器的合闸时间、真空断路器的操动机构合闸电磁斥力作用时间和动触头簧的负载质量均与真空断路器的应用场景相关。5.一种基于电磁斥力操动机构的真空断路器，其特征在于，包含无限位且无预压力的动触头簧，所述动触头簧是通过权利要求1～4任一项所述的动触头簧选型方法选取得到的。6.一种基于电磁斥力操动机构的真空断路器的动触头簧选型方法，其特征在于，针对有限位且有预压力的动触头...

【专利技术属性】
技术研发人员：李毅晟，贾申利，莫永鹏，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：