【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电器开关，尤其涉及到柔性直流开关设备领域，具体是指一种中压快速机械开关。
技术介绍
1、混合式和机械式直流断路器是目前直流开断技术的重要发展方向，该类型直流断路器主通流支路采用快速机械开关。由于直流断路器在开断瞬间，快速机械开关触头间隙需要有承受高幅值瞬态恢复电压的开距，故其机械开关分闸速度的快慢直接决定了直流断路器的开断性能，因此，快速机械开关是混合式和机械式直流断路器发展的关键技术。
2、现有中压快速机械开关产品技术中，一类是采用电磁斥力机构作为分合闸驱动装置、螺旋或蝶形弹簧作为分合闸保持装置，其动作零件少、体积小并且加速快，但是当额定电流较大时，电磁斥力机构需要克服的阻力增大，不利于分闸初期加速。另一类是采用电磁斥力机构作为分闸驱动装置、单稳态永磁机构作为合闸驱动和分合闸保持装置，其具有分合闸电流小，对操作电源要求相对简单等优点，但是在分闸时会造成电磁斥力机构与永磁保持机构的弹性碰撞，易造成反弹现象，严重情况下甚至导致分闸失败。
技术实现思路
1、本技术针对现有技术的不足，提供一种中压快速机械开关，分闸时，确保保持装置保持力的时间与电磁斥力机构驱动力的响应时间一致，可以快速降低保持装置带来的反作用力的影响，减小分闸时间，避免分闸反弹现象的出现，从而实现中压直流断路器快速、可靠及稳定开断的要求。
2、本技术是通过如下技术方案实现的，提供一种中压快速机械开关，包括主框架、静触头，以及位于静触头下方的动触头，还包括安装在主框架上的电磁斥力操动机构和
3、本方案的中压快速机械开关通过电磁斥力操动机构可以使开关快速分合闸，基于半永磁材料的合闸状态/分闸状态保持装置可以在开关分合闸位置提供稳定的保持力。在合闸位置时，基于半永磁材料的合闸状态/分闸状态保持装置利用磁记忆材料的剩余磁场提供合闸所必须的保持力，并且保持力通过触头弹簧传递至灭弧室触头处。当分闸时，电磁斥力操动机构的分闸线圈和合闸线圈同时通流，保持机构的剩磁被快速褪去，电磁斥力机构和保持装置中的分闸弹簧提供快速的分闸操作力。在分闸位置时，利用基于半永磁材料的合闸状态/分闸状态保持装置中的分闸弹簧进行分闸位置保持。当合闸时，对电磁斥力操动机构中的合闸线圈通以反方向的电流，在提供合闸操作力的同时，对半永磁材料进行充磁，使得动静铁芯运动克服分闸弹簧和触头弹簧的阻力进行吸合。
4、作为优化，还包括位于运动导杆下方的液压变径缓冲装置。本优化方案通过设置液压变径缓冲装置，在分闸即将到位时，利用液压变径缓冲装置进行减速缓冲，从而给开关分闸提供有效缓冲，减小撞击动能。
5、作为优化，所述运动导杆上固设有位于触头弹簧上方的凸台，触头弹簧套设在运动导杆上，触头弹簧的下端顶至固定于动铁芯底面的固定板，触头弹簧的上端顶至所述凸台的底面。本优化方案通过设置凸台实现对触头弹簧的上限位，从而实现了运动导杆与动铁芯之间的连接，结构简单，避免触头弹簧影响动铁芯的移动，并且便于触头弹簧提供合闸时的保持力。
6、作为优化，所述静铁芯的底面设有上凹槽，所述动铁芯的顶面设有与所述上凹槽相对的下凹槽，所述分闸弹簧套设在运动导杆上，且分闸弹簧的内径大于凸台的外径，分闸弹簧的上端顶至上凹槽的顶部，分闸弹簧的下端顶至下凹槽的底部。本优化方案通过设置上凹槽和下凹槽，便于分闸弹簧的安装，且便于缩小静铁芯与动铁芯之间的距离，以提高动铁芯与静铁芯相互作用的响应及时性。
7、作为优化，所述凸台位于所述上凹槽内，触头弹簧的下端顶至下凹槽的底部。本优化方案的设置，便于触头弹簧的安装，同时便于增加触头弹簧的长度，提高了合闸保持的可靠性。
8、本方案还提供一种使用上述中压快速机械开关进行的分合闸方法，包括以下步骤：
9、1、分闸时，电磁斥力操动机构与基于半永磁材料的合闸状态/分闸状态保持装置同时动作；
10、电磁斥力操动机构的分闸金属斥力盘内产生与分闸线圈内励磁电流方向相反的感应电流，使分闸金属斥力盘朝着远离分闸线圈的方向运动，从而通过运动导杆和绝缘拉杆的传力，使动触头远离静触头移动；
11、电磁斥力操动机构的合闸线圈中通以一定的脉冲电流，使得半永磁材料快速退磁，在分闸弹簧的作用下实现动铁芯向下运动，触头弹簧伸长，减小对运动导杆下移的阻力；
12、在分闸即将到位时，利用液压变径缓冲装置进行缓冲；
13、在分闸位置时，利用分闸弹簧进行分闸位置保持；
14、2、合闸时，对电磁斥力操动机构中的合闸线圈通以反方向的电流，在提供合闸操作力的同时，对半永磁材料进行充磁，使得动铁芯克服分闸弹簧和触头弹簧的阻力而向静铁芯运动，进行吸合，同时合闸斥力盘带动运动导杆上移，使动触头与静触头接触；
15、在合闸位置时，基于半永磁材料的合闸状态/分闸状态保持装置利用磁记忆材料的剩余磁场提供合闸所必须的保持力，并且保持力通过触头弹簧传递至运动导杆，最终传至动触头处。
16、本技术的有益效果为：通过电磁斥力操动机构与基于半永磁材料的合闸状态/分闸状态保持装置的相互配合，在分闸时，利用半永磁材料快速退磁的特性，快速降低分闸时磁吸力对分闸运动的阻力，避免电磁斥力机构和永磁机构联合动作时出现的反弹现象引起分闸失败。在分闸即将到位时，利用液压变径缓冲装置进行缓冲，降低开关机构撞击的动能，提升开关的稳定性和寿命。
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1.一种中压快速机械开关，包括主框架、静触头，以及位于静触头下方的动触头，其特征在于：还包括安装在主框架上的电磁斥力操动机构和基于半永磁材料的合闸状态/分闸状态保持装置，所述电磁斥力操动机构和基于半永磁材料的合闸状态/分闸状态保持装置均位于所述动触头的下方；
2.根据权利要求1所述的一种中压快速机械开关，其特征在于：还包括位于运动导杆下方的液压变径缓冲装置。
3.根据权利要求1所述的一种中压快速机械开关，其特征在于：所述运动导杆上固设有位于触头弹簧上方的凸台，触头弹簧套设在运动导杆上，触头弹簧的下端顶至固定于动铁芯底面的固定板，触头弹簧的上端顶至所述凸台的底面。
4.根据权利要求3所述的一种中压快速机械开关，其特征在于：所述静铁芯的底面设有上凹槽，所述动铁芯的顶面设有与所述上凹槽相对的下凹槽，所述分闸弹簧套设在运动导杆上，且分闸弹簧的内径大于凸台的外径，分闸弹簧的上端顶至上凹槽的顶部，分闸弹簧的下端顶至下凹槽的底部。
5.根据权利要求4所述的一种中压快速机械开关，其特征在于：所述凸台位于所述上凹槽内，触头弹簧的下端顶至下凹槽的底部。
...【技术特征摘要】
1.一种中压快速机械开关，包括主框架、静触头，以及位于静触头下方的动触头，其特征在于：还包括安装在主框架上的电磁斥力操动机构和基于半永磁材料的合闸状态/分闸状态保持装置，所述电磁斥力操动机构和基于半永磁材料的合闸状态/分闸状态保持装置均位于所述动触头的下方；
2.根据权利要求1所述的一种中压快速机械开关，其特征在于：还包括位于运动导杆下方的液压变径缓冲装置。
3.根据权利要求1所述的一种中压快速机械开关，其特征在于：所述运动导杆上固设有位于触头弹簧上方的凸台，触头弹簧套...
【专利技术属性】
技术研发人员：兰剑，刘博，武建文，冯英，肖风良，王承玉，李伟，李炜，罗佳旺，张瑞达，胡启昊，
申请(专利权)人：山东泰开直流技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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