專(zhuān)利名稱(chēng)：一種快速永磁真空開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種快速永磁真空開(kāi)關(guān)，特別涉及一種用于保護(hù)大功率電力電子變流器的快速永磁真空開(kāi)關(guān)。
背景技術(shù)：
目前在國(guó)內(nèi)的開(kāi)關(guān)市場(chǎng)上，由于企業(yè)之間的惡性競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的不斷下降， 并嚴(yán)重威脅到了企業(yè)的生存與發(fā)展和用戶(hù)的產(chǎn)品安全。這樣帶給最終用戶(hù)的質(zhì)量問(wèn)題越來(lái)越令人擔(dān)憂(yōu)。市場(chǎng)上開(kāi)始迫切需要一種安全可靠、維護(hù)操作方便、價(jià)格適中的真空開(kāi)關(guān)，在九十年代末開(kāi)始逐漸出現(xiàn)了一種新型的真空開(kāi)關(guān)-智能一體化永磁機(jī)構(gòu)真空開(kāi)關(guān)。這種類(lèi)型的開(kāi)關(guān)以永磁機(jī)構(gòu)為基礎(chǔ)采用電磁操作、永磁保持的方式，元件少，動(dòng)作過(guò)程簡(jiǎn)單，從而保證運(yùn)行中的可靠性，降低了故障率，為其智能化、自動(dòng)化控制奠定了基礎(chǔ)。 因此其開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)得以迅速發(fā)展，制造出多種多樣的產(chǎn)品，形成熱潮。由于參差不齊的質(zhì)量控制而出現(xiàn)一些問(wèn)題諸如電容器儲(chǔ)能元件的質(zhì)量問(wèn)題，電動(dòng)分、合間不可靠等問(wèn)題，這些問(wèn)題的存在，給用戶(hù)造成一些不好的影響，造成一體化永磁真空開(kāi)關(guān)技術(shù)還不成熟，大規(guī)模推廣時(shí)間還未到等錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，嚴(yán)重影響了這一技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型是鑒于以上問(wèn)題而完成的，本實(shí)用新型提供了一種快速永磁真空開(kāi)關(guān)，能夠?qū)崿F(xiàn)可靠且快速的分閘操作，并且具有雙斥力線(xiàn)圈的永磁機(jī)構(gòu)，操作時(shí)靠雙線(xiàn)圈控制進(jìn)行分合閘操作，開(kāi)關(guān)處在分、合閘位置時(shí)采用永磁保持，簡(jiǎn)單可靠。本實(shí)用新型提供的快速永磁真空開(kāi)關(guān)，其特征在于，包括斷路觸指部分，其包括導(dǎo)電排、緩沖彈簧、觸指座、滑桿和彈簧觸指，其中，上述導(dǎo)電排的一端與接入母線(xiàn)連接，將外部電力引入，上述導(dǎo)電排的另一端與上述觸指座連接，上述緩沖彈簧固定在上述觸指座的內(nèi)壁與上述滑桿之間，上述觸指座的縱截面形成為底部開(kāi)口的半包圍形狀，包圍上述緩沖彈簧和一部分上述滑桿，在上述觸指座的設(shè)有開(kāi)口的底部的上方，形成上述開(kāi)口的側(cè)壁上具有彈簧觸指；觸頭部分，其包括靜觸頭、動(dòng)觸頭和真空滅弧室，其中，上述靜觸頭與上述斷路觸指部分的上述滑桿連接，上述動(dòng)觸頭與上述靜觸頭相對(duì)設(shè)置，上述真空滅弧室包圍上述動(dòng)觸頭與上述靜觸頭；和永磁操作機(jī)構(gòu)部分，其包括絕緣拉桿；與上述絕緣拉桿連接的動(dòng)桿；在上述動(dòng)桿上依次設(shè)置的合閘斥力線(xiàn)圈、固定斥力線(xiàn)圈和分閘斥力線(xiàn)圈，其中，上述固定斥力線(xiàn)圈與上述動(dòng)桿連接為一體，上述合閘斥力線(xiàn)圈和上述分閘斥力線(xiàn)圈與上述動(dòng)桿分離設(shè)置；在上述動(dòng)桿的下部設(shè)置的電磁鐵，在上述電磁鐵的內(nèi)部安裝有永磁鐵；和設(shè)置在上述電磁鐵的下方的分閘彈簧。此外，根據(jù)本實(shí)用新型的快速永磁真空開(kāi)關(guān)，其中，上述滑桿的縱截面形成為T(mén)字形，上述滑桿與上述緩沖彈簧連接的一端具有直徑大于上述滑桿的桿體的直徑的外緣突出部，在上述觸指座的底部的上表面構(gòu)成有與外緣突出部相對(duì)應(yīng)的觸指下行限制位部，當(dāng)上述滑桿向下滑動(dòng)時(shí)，上述外緣突出部與上述觸指下行限制位部相抵接。[0007]此外，根據(jù)本實(shí)用新型的快速永磁真空開(kāi)關(guān)，其中，上述彈簧觸指采用斜圈彈簧觸指，在上述觸指座的底部的形成開(kāi)口的側(cè)壁上設(shè)置有大小與上述彈簧觸指相對(duì)應(yīng)的凹槽， 上述彈簧觸指的一部分嵌入于該凹槽內(nèi)，上述彈簧觸指的上表面比上述形成開(kāi)口的側(cè)壁的上表面，更向上述滑桿的桿體突出。此外，根據(jù)本實(shí)用新型的快速永磁真空開(kāi)關(guān)，其中，在上述動(dòng)觸頭的桿體上設(shè)置有帶軟連接的導(dǎo)電排，該帶軟連接的導(dǎo)電排與外部母線(xiàn)連接。此外，根據(jù)本實(shí)用新型的快速永磁真空開(kāi)關(guān)，其中，在上述分閘彈簧的下方設(shè)置有壓力固定螺母。本實(shí)用新型的快速永磁真空開(kāi)關(guān)(以下，也稱(chēng)為開(kāi)關(guān))由永磁操作機(jī)構(gòu)部分、觸頭部分和具有緩沖和限位功能的斷路觸指部分組成。在開(kāi)關(guān)的合閘狀態(tài)時(shí)，開(kāi)關(guān)的合閘斥力線(xiàn)圈、分閘斥力線(xiàn)圈和電磁鐵能夠同時(shí)通電，使開(kāi)關(guān)的動(dòng)靜觸頭實(shí)現(xiàn)快速的閉合。并且， 在成為閉合狀態(tài)后永磁操作機(jī)構(gòu)部分的分閘彈簧能夠進(jìn)行儲(chǔ)能，并能夠起到一定的減震作用。當(dāng)開(kāi)關(guān)在分閘狀態(tài)時(shí)，合閘斥力線(xiàn)圈、分閘斥力線(xiàn)圈和電磁鐵能夠同時(shí)通電，此前的閉合狀態(tài)下的開(kāi)關(guān)的動(dòng)靜觸頭能夠?qū)崿F(xiàn)快速的分離。較現(xiàn)有的真空開(kāi)關(guān)來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型的快速永磁真空開(kāi)關(guān)的動(dòng)作迅速，非常適于對(duì)大功率電力電子變流器的保護(hù)時(shí)采用。

圖1為表示本實(shí)用新型的快速永磁真空開(kāi)關(guān)的總體結(jié)構(gòu)圖。圖2為表示本實(shí)用新型的快速永磁真空開(kāi)關(guān)的具有緩沖和限位功能的斷路觸指部分的結(jié)構(gòu)圖。圖3為表示本實(shí)用新型的快速永磁真空開(kāi)關(guān)的斷路觸指部分的彈簧觸指的結(jié)構(gòu)的橫截面圖和縱截面圖。圖4為表示本實(shí)用新型的快速永磁真空開(kāi)關(guān)的永磁操作機(jī)構(gòu)部分的結(jié)構(gòu)圖。1-導(dǎo)電排；2-緩沖彈簧；3-觸指座；4-彈簧觸指；5-靜觸頭；6-動(dòng)觸頭；7-帶軟連接的導(dǎo)電排；8-絕緣拉桿；9-電磁鐵；10-分閘彈簧；11-合閘斥力線(xiàn)圈；12-固定斥力線(xiàn)圈；13-分閘斥力線(xiàn)圈；14-永磁鐵；15-動(dòng)桿；16-真空滅弧室；22-壓力固定螺母；25-滑桿；27-觸指下行限制位部；28-斷路觸指部分；29-觸頭部分；30-永磁操作機(jī)構(gòu)部分。
具體實(shí)施方式
以下，參照附圖，對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)用新型的快速永磁真空開(kāi)關(guān)主要由具有緩沖和限位功能的斷路觸指部分觀(guān)、 觸頭部分四和永磁操作機(jī)構(gòu)部分30這三部分組成。該快速永磁真空開(kāi)關(guān)具有兩種狀態(tài)和兩種運(yùn)動(dòng)過(guò)程，分別為分離狀態(tài)、閉合狀態(tài)和分離(斷開(kāi))過(guò)程、閉合(接通)過(guò)程。下面，參照?qǐng)D1對(duì)本實(shí)用新型的快速永磁真空開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。該快速永磁真空開(kāi)關(guān)構(gòu)成為，將接入母線(xiàn)與斷路觸指部分觀(guān)的導(dǎo)電排1連接，斷路觸指部分觀(guān)連接到觸頭部分四的靜觸頭5，靜觸頭5和觸頭部分四中的與其相對(duì)設(shè)置的動(dòng)觸頭6由真空滅弧室16包圍。動(dòng)觸頭6連接到永磁操作機(jī)構(gòu)部分30，并且在永磁操作機(jī)構(gòu)30的動(dòng)作下進(jìn)行閉合和分離的運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)的合閘和分閘操作。
4[0020]參照?qǐng)D2，對(duì)本實(shí)用新型的快速永磁真空開(kāi)關(guān)的斷路觸指部分觀(guān)的結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)用新型的斷路觸指部分觀(guān)具有緩沖和限位功能，該部分主要包括導(dǎo)電排1、 緩沖彈簧2、觸指座3、滑桿25和彈簧觸指4。導(dǎo)電排1位于開(kāi)關(guān)觸指部分觀(guān)的上部，一端與接入母線(xiàn)連接，將外部電力引入，從而形成電力源。導(dǎo)電排1的另一端與觸指座3連接。 緩沖彈簧2固定在觸指座3的內(nèi)壁與滑桿25之間，在后述的合閘操作中起到緩沖的作用。 滑桿25位于緩沖彈簧2的下方，縱截面形成為“T”字形，其與緩沖彈簧2連接的一端具有突出到桿體的外部的外緣突出部，即外緣突出部的直徑尺寸大于桿體的直徑尺寸，該一端用于連接和固定緩沖彈簧2，與此相對(duì)，另一端作為桿體的端面，具有與桿體相同的直徑尺寸。觸指座3位于導(dǎo)電排1的下方，其縱截面形成為底部開(kāi)口的半包圍形狀，包圍緩沖彈簧 2和一部分滑桿25。在觸指座3的設(shè)有開(kāi)口的底部的上方，形成開(kāi)口的側(cè)壁上具有彈簧觸指4。具體而言，如圖2所示，觸指座3的底部具有一定的厚度，在其形成開(kāi)口的側(cè)壁上，底部的上表面與下表面之間，設(shè)置有一個(gè)環(huán)狀的彈簧觸指4。彈簧觸指4與滑桿25的桿體緊密接觸，以滑桿25能夠在彈簧觸指4內(nèi)滑動(dòng)又保持緊密接觸的方式設(shè)置彈簧觸指4。另外， 觸指座3的底部的上表面還構(gòu)成觸指下行限制位部27。具體而言，如圖2所示，觸指座3的底部的上表面與其側(cè)壁大致垂直，在滑桿25向下滑動(dòng)的情況下，當(dāng)滑桿25的外緣突出部與觸指下行限制位部27相抵時(shí)，滑桿25被阻擋而無(wú)法繼續(xù)向下移動(dòng)，因此將滑桿25保持在該位置上。此外，觸指座3、彈簧觸指4和滑桿25之間以電連接的方式相接。在滑桿25的上述另一端連接有觸頭部分四的靜觸頭5。當(dāng)本實(shí)用新型的快速永磁真空開(kāi)關(guān)(以下，也稱(chēng)為開(kāi)關(guān))閉合(接通)時(shí)，由于來(lái)自下方的沖擊力較大，固定在觸指座3的內(nèi)壁與滑桿25之間的緩沖彈簧2能夠緩和后述的觸頭部分四的動(dòng)觸頭6上行所帶來(lái)的沖擊力。而在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，由于緩沖彈簧2此前因被壓縮而具有一定的儲(chǔ)能，該儲(chǔ)能能夠在釋放過(guò)程中將靜觸頭5向下推動(dòng)一定距離。這樣就可以給與靜觸頭5接觸的動(dòng)觸頭6提供一定的初速度，這種工作方式有利于提高開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)的速度，有利于改善開(kāi)關(guān)的機(jī)械動(dòng)特性。此外，靜觸頭5的滑桿25的外緣突出部，在靜觸頭5的下行運(yùn)動(dòng)中能夠停止在觸指下行限制位部27的位置，這樣既能夠有效地限制靜觸頭 5的滑桿25的運(yùn)動(dòng)距離過(guò)大，又能夠有效地限制靜觸頭5可能產(chǎn)生的隨出。下面，參照?qǐng)D3，對(duì)斷路觸指部分觀(guān)的彈簧觸指4進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖3示出了彈簧觸指4的結(jié)構(gòu)的橫截面和縱截面，其中，左側(cè)為橫截面圖，右側(cè)為縱截面圖。彈簧觸指4設(shè)置在與導(dǎo)電排1連接的觸指座3中，來(lái)自外部的電力經(jīng)由導(dǎo)電排1、觸指座3和彈簧觸指4 被引導(dǎo)至滑桿25?；瑮U25的另一端與靜觸頭5連接，從而使靜觸頭5帶電。彈簧觸指4采用斜圈彈簧觸指，“斜圈彈簧觸指”是一種圓形繞線(xiàn)的彈簧，其繞線(xiàn)線(xiàn)圈呈橢圓形狀，并且在鉛直方向上傾斜，當(dāng)斜圈彈簧觸指受到壓縮時(shí)，每個(gè)線(xiàn)圈會(huì)產(chǎn)生變形，無(wú)論線(xiàn)圈的哪一部分產(chǎn)生變形，整個(gè)彈簧都將隨之反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)在每個(gè)接觸點(diǎn)上的負(fù)載一致。彈簧觸指4固定在觸指座3上的方式?jīng)]有特別限定，但是在本實(shí)用新型中設(shè)計(jì)成，在觸指座3的底部的形成開(kāi)口的側(cè)壁上設(shè)有大小與彈簧觸指4相對(duì)應(yīng)的凹槽，彈簧觸指4的一部分嵌入于該凹槽內(nèi)， 彈簧觸指4的上表面比上述形成開(kāi)口的側(cè)壁的上表面，更向滑桿25的桿體突出。彈簧觸指 4的接觸點(diǎn)多，觸點(diǎn)的接觸性小，導(dǎo)電性能好，電壓降很小，允許通過(guò)的電流密度高。這樣的彈簧觸指4和滑桿25的滑動(dòng)接觸配合能夠保證它們之間的接觸電阻符合開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)要求。[0024]下面，對(duì)觸頭部分四進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，觸頭部分四主要由靜觸頭5和動(dòng)觸頭6組成，其中，靜觸頭5與斷路觸指部分觀(guān)的滑桿25連接，動(dòng)觸頭6與靜觸頭5相對(duì)設(shè)置，連接在后述的永磁操作機(jī)構(gòu)部分30的絕緣拉桿8的一端，當(dāng)開(kāi)關(guān)為斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)，動(dòng)觸頭6與靜觸頭5分離，當(dāng)開(kāi)關(guān)為接通狀態(tài)時(shí)，動(dòng)觸頭6與靜觸頭5接觸。靜觸頭5和動(dòng)觸頭6由真空滅弧室16包圍。從圖1可知，真空滅弧室16的上部設(shè)置有開(kāi)口，斷路觸指部分觀(guān)的滑桿25從該開(kāi)口進(jìn)入觸頭部分四，拉動(dòng)靜觸頭5以上下自由的方式運(yùn)動(dòng)。在真空滅弧室16的下部也對(duì)應(yīng)地設(shè)置有開(kāi)口，以供動(dòng)觸頭6自由運(yùn)動(dòng)。此外，真空滅弧室16與斷路觸指部分觀(guān)相對(duì)靜態(tài)連接，不會(huì)隨著動(dòng)觸頭6運(yùn)動(dòng)，即當(dāng)動(dòng)觸頭6在上下方向上滑動(dòng)時(shí)，真空滅弧室16保持其靜態(tài)的位置，并不會(huì)隨之產(chǎn)生位移。在動(dòng)觸頭6的桿體的中下部設(shè)置有帶軟連接的導(dǎo)電排7，該帶軟連接的導(dǎo)電排7與外部母線(xiàn)連接。觸頭部分四的動(dòng)觸頭6的另一端與后述的永磁操作機(jī)構(gòu)部分30的絕緣拉桿8連接。永磁操作機(jī)構(gòu)部分30通過(guò)該絕緣拉桿8帶動(dòng)動(dòng)觸頭6運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)觸頭6與靜觸頭5 的閉合和分離。真空滅弧室16，是以真空作為滅弧和絕緣介質(zhì)，滅弧室具有極高的真空度，當(dāng)動(dòng)觸頭6、靜觸頭5在操動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下帶電分閘時(shí)，在觸頭間將會(huì)產(chǎn)生真空電弧，同時(shí)由于觸頭的特殊結(jié)構(gòu)，在觸頭間隙中也會(huì)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)目v磁場(chǎng)，促使真空電弧保持為擴(kuò)散型，并使電弧均勻分布在觸頭表面燃燒，維持低的電弧電壓，在電流自然過(guò)零時(shí)，殘留的離子、電子和金屬蒸汽在微秒數(shù)量級(jí)的時(shí)間內(nèi)就可復(fù)合或聚在觸頭表面和屏蔽罩上，滅弧室斷口的介質(zhì)絕緣強(qiáng)度很快被恢復(fù)，從而電弧被熄滅，達(dá)到分?jǐn)嗟哪康?，由于該真空開(kāi)關(guān)采用磁場(chǎng)控制真空電弧，因而具有強(qiáng)而穩(wěn)的接通、斷開(kāi)電流的能力。圖4示出了本實(shí)用新型的快速永磁真空開(kāi)關(guān)的永磁操作機(jī)構(gòu)部分30的結(jié)構(gòu)。如圖4所示，永磁操作機(jī)構(gòu)部分30中，與觸頭部分四的動(dòng)觸頭6的一端連接的絕緣拉桿8， 其下方連接有動(dòng)桿15，絕緣拉桿8采用陶瓷、玻璃纖維或環(huán)氧樹(shù)脂等絕緣材料，使得動(dòng)觸頭 6與動(dòng)桿15以絕緣的方式連接。在動(dòng)桿15的上部，從上方起依次設(shè)置有合閘斥力線(xiàn)圈11、 固定斥力線(xiàn)圈12和分閘斥力線(xiàn)圈13。合閘斥力線(xiàn)圈11和分閘斥力線(xiàn)圈13分別固定在開(kāi)關(guān)的外殼或者由其他可起到固定作用的部件保持，相對(duì)于動(dòng)觸頭6來(lái)說(shuō)這兩種斥力線(xiàn)圈是固定不動(dòng)的，即二者的位置保持不變，不會(huì)隨動(dòng)桿15上下運(yùn)動(dòng)。與此相對(duì)，固定斥力線(xiàn)圈12 與動(dòng)桿15連接為一體，與動(dòng)桿15 —起上下運(yùn)動(dòng)。合閘斥力線(xiàn)圈11和分閘斥力線(xiàn)圈13分別位于固定斥力線(xiàn)圈12的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)方向上，二者的相隔距離成為動(dòng)觸頭6的運(yùn)動(dòng)距離。動(dòng)桿15的下部連接有電磁鐵9，在電磁鐵9的內(nèi)部安裝有永磁鐵14。當(dāng)電磁鐵9 向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)動(dòng)桿15向上運(yùn)動(dòng)，固定斥力線(xiàn)圈12也隨之向上運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，固定斥力線(xiàn)圈 12和分閘斥力線(xiàn)圈13中流通的方向相反的電流在二者之間產(chǎn)生排斥力，該排斥力將固定斥力線(xiàn)圈12與動(dòng)桿15 —起進(jìn)一步向上推動(dòng)。當(dāng)電磁鐵9向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)動(dòng)桿15向下運(yùn)動(dòng)，固定斥力線(xiàn)圈12也隨之向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，固定斥力線(xiàn)圈12和合閘斥力線(xiàn)圈11中流通的方向相反的電流在二者之間產(chǎn)生排斥力，該排斥力將固定斥力線(xiàn)圈12與動(dòng)桿15 —起進(jìn)一步向下拉動(dòng)。此外，在動(dòng)桿15的下端附近設(shè)置有分閘彈簧10，在動(dòng)桿15的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，分閘彈簧10能夠發(fā)生變化以?xún)?chǔ)能和釋放能量，有助于動(dòng)觸頭6與靜觸頭5的快速分離，以及在合閘的時(shí)候起到一定的緩沖作用。在動(dòng)桿15上，分閘彈簧10的下方固定有壓力固定螺母22，用來(lái)調(diào)節(jié)分閘彈簧10的壓力。[0029]下面將對(duì)本實(shí)用新型的快速永磁真空開(kāi)關(guān)的兩種狀態(tài)和兩種運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。當(dāng)開(kāi)關(guān)處于分閘狀態(tài)時(shí)，合閘斥力線(xiàn)圈11和分閘斥力線(xiàn)圈13中無(wú)電流通過(guò)，永磁鐵14發(fā)生作用與電磁鐵9的鐵心相互吸引，動(dòng)桿15連帶絕緣拉桿8和動(dòng)觸頭6處于最下端位置(即斷開(kāi)位置)，分閘彈簧10處于靜止?fàn)顟B(tài)。靜觸頭5和動(dòng)觸頭6分離，電路處于斷開(kāi)狀態(tài)。在開(kāi)關(guān)進(jìn)行合閘操作時(shí)，在合閘斥力線(xiàn)圈11中流通與固定斥力線(xiàn)圈12為反向的電流，二者之間產(chǎn)生吸引力，而在分閘斥力線(xiàn)圈13中流通與固定斥力線(xiàn)圈12為同向的電流，二者之間產(chǎn)生排斥力。并且，電磁鐵9中也流通電流，從而開(kāi)關(guān)的動(dòng)靜觸頭實(shí)現(xiàn)快速閉合。此外，閉合狀態(tài)后的分閘彈簧10進(jìn)行儲(chǔ)能，并能夠起到一定減震作用。當(dāng)開(kāi)關(guān)處于合閘狀態(tài)時(shí)，合閘斥力線(xiàn)圈11和分閘斥力線(xiàn)圈13中無(wú)電流通過(guò)，而電磁鐵9中流通電流，永磁鐵14發(fā)生作用與電磁鐵9的鐵心相互排斥，將動(dòng)桿15連帶絕緣拉桿8和動(dòng)觸頭6處于最上端位置(即接通位置)，分間彈簧10處于拉伸儲(chǔ)能狀態(tài)。靜觸頭 5和動(dòng)觸頭6接觸閉合，電路處于接通狀態(tài)。當(dāng)開(kāi)關(guān)在分閘操作時(shí)，在合閘斥力線(xiàn)圈11中流通與固定斥力線(xiàn)圈12為同向的電流，二者之間產(chǎn)生排斥力，而在分閘斥力線(xiàn)圈13中流通與固定斥力線(xiàn)圈12為反向的電流， 二者之間產(chǎn)生吸引力。電磁鐵9中也流通電流，從而使之前處于閉合狀態(tài)的開(kāi)關(guān)的動(dòng)靜觸頭能夠快速分離。較傳統(tǒng)的真空開(kāi)關(guān)來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型的快速永磁真空開(kāi)關(guān)的動(dòng)作迅速，非常適于對(duì)大功率電力電子變流器的保護(hù)時(shí)采用。當(dāng)開(kāi)關(guān)處于合閘或分閘狀態(tài)時(shí)，合閘斥力線(xiàn)圈11和分閘斥力線(xiàn)圈13中無(wú)電流通過(guò)，永磁鐵14利用電磁鐵9提供的磁阻抗通道將動(dòng)桿15保持在上下極限位置，而不需要任何機(jī)械鎖扣。當(dāng)有動(dòng)作信號(hào)時(shí)，合閘斥力線(xiàn)圈11和分閘斥力線(xiàn)圈13中的電流產(chǎn)生磁勢(shì)，動(dòng)桿15中由線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)與永磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)疊加合成，在合成磁場(chǎng)力的作用下，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)以規(guī)定的速度驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)主體完成接通、斷開(kāi)任務(wù)。動(dòng)桿15的末端是通過(guò)分閘彈簧 10的作用被保持在行程的一端，而在行程的另一端，靠電磁能量進(jìn)行保持。永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)部分30是通過(guò)將電磁鐵9與永磁鐵14的特殊結(jié)合，來(lái)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)開(kāi)關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)部分30的全部功能由永磁鐵14代替?zhèn)鹘y(tǒng)的脫鎖扣機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)極限位置的保持功能，由分合閘線(xiàn)圈來(lái)提供操作時(shí)所需要的能量。由于工作原理的改變，整個(gè)機(jī)構(gòu)的零部件總數(shù)大幅減少，使機(jī)構(gòu)的整體可靠性有可能得到大幅提高。由于永磁機(jī)構(gòu)本身的特點(diǎn)，可以提高開(kāi)關(guān)的可靠性，同時(shí)合分閘特性又只與線(xiàn)圈參數(shù)有關(guān)，因此永磁機(jī)構(gòu)的分合閘特性可以通過(guò)電子或微機(jī)系統(tǒng)來(lái)控制，實(shí)現(xiàn)速度特性的智能控制，并可以具有自檢測(cè)功能。此外，對(duì)于合閘斥力線(xiàn)圈11、固定斥力線(xiàn)圈12和分閘斥力線(xiàn)圈13，以及電磁鐵9 的供電電路中，還可以設(shè)置有可通過(guò)手搖發(fā)電供電的裝置，即，在不能夠利用通常的外部電源供電時(shí)，可以通過(guò)該手搖發(fā)電供電裝置進(jìn)行電力供給，以使得開(kāi)關(guān)進(jìn)行動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)的接通、斷開(kāi)。
權(quán)利要求1.一種快速永磁真空開(kāi)關(guān)，其特征在于，包括斷路觸指部分、觸頭部分和永磁操作機(jī)構(gòu)部分，三部分依次連接；其中，所述的斷路觸指部分包括導(dǎo)電排、緩沖彈簧、觸指座、滑桿和彈簧觸指，其中，所述導(dǎo)電排的一端與接入母線(xiàn)連接；所述導(dǎo)電排的另一端與所述觸指座連接，所述緩沖彈簧固定在所述觸指座的內(nèi)壁與所述滑桿之間，所述觸指座的縱截面形成為底部開(kāi)口的半包圍形狀， 包圍所述緩沖彈簧和一部分所述滑桿，在所述觸指座的設(shè)有開(kāi)口的底部的上方，形成所述開(kāi)口的側(cè)壁上具有彈簧觸指；觸頭部分，其包括靜觸頭、動(dòng)觸頭和真空滅弧室，其中，所述靜觸頭與所述斷路觸指部分的所述滑桿連接，所述動(dòng)觸頭與所述靜觸頭相對(duì)設(shè)置，所述真空滅弧室包圍所述動(dòng)觸頭與所述靜觸頭；和永磁操作機(jī)構(gòu)部分，其包括絕緣拉桿；與所述絕緣拉桿連接的動(dòng)桿；在所述動(dòng)桿的上部依次設(shè)置的合閘斥力線(xiàn)圈、固定斥力線(xiàn)圈和分閘斥力線(xiàn)圈，其中，所述固定斥力線(xiàn)圈與所述動(dòng)桿連接為一體，所述合閘斥力線(xiàn)圈和所述分閘斥力線(xiàn)圈與所述動(dòng)桿分離設(shè)置；在所述動(dòng)桿的下部設(shè)置的電磁鐵，在所述電磁鐵的內(nèi)部安裝有永磁鐵；和設(shè)置在所述電磁鐵的下方的分閘彈簧。
2.如權(quán)利要求1所述的快速永磁真空開(kāi)關(guān)，其特征在于所述滑桿的縱截面形成為T(mén)字形，所述滑桿與所述緩沖彈簧連接的一端具有直徑大于所述滑桿的桿體的直徑的外緣突出部，在所述觸指座的底部的上表面構(gòu)成有與所述外緣突出部相對(duì)應(yīng)的觸指下行限制位部。
3.如權(quán)利要求2所述的快速永磁真空開(kāi)關(guān)，其特征在于所述彈簧觸指采用斜圈彈簧觸指，在所述觸指座的底部的形成開(kāi)口的側(cè)壁上設(shè)置有大小與所述彈簧觸指相對(duì)應(yīng)的凹槽，所述彈簧觸指的一部分嵌入于該凹槽內(nèi)，所述彈簧觸指的上表面比所述形成開(kāi)口的側(cè)壁的上表面，更向所述滑桿的桿體突出。
4.如權(quán)利要求3所述的快速永磁真空開(kāi)關(guān)，其特征在于在所述動(dòng)觸頭的桿體上設(shè)置有帶軟連接的導(dǎo)電排，該帶軟連接的導(dǎo)電排與外部母線(xiàn)連接。
5.如權(quán)利要求4所述的快速永磁真空開(kāi)關(guān)，其特征在于在所述分間彈簧的下方設(shè)置有壓力固定螺母。
6.如權(quán)利要求5所述的快速永磁真空開(kāi)關(guān)，其特征在于對(duì)于所述合閘斥力線(xiàn)圈、所述固定斥力線(xiàn)圈和所述分閘斥力線(xiàn)圈，以及所述電磁鐵的供電電路中，還設(shè)置有可通過(guò)手搖發(fā)電供電的裝置。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種動(dòng)作迅速且可靠性強(qiáng)的適于對(duì)大功率電力電子變流器的保護(hù)時(shí)采用的快速永磁真空開(kāi)關(guān)。該快速永磁真空開(kāi)關(guān)，包括斷路觸指部分，其包括導(dǎo)電排、緩沖彈簧、觸指座、滑桿和彈簧觸指；觸頭部分，其包括靜觸頭、動(dòng)觸頭和真空滅弧室；和永磁操作機(jī)構(gòu)部分，其包括絕緣拉桿、動(dòng)桿、設(shè)置在拉桿上部的合閘斥力線(xiàn)圈、固定斥力線(xiàn)圈和分閘斥力線(xiàn)圈、電磁鐵和分閘彈簧。此外，對(duì)于合閘斥力線(xiàn)圈、固定斥力線(xiàn)圈和分閘斥力線(xiàn)圈，以及電磁鐵的供電電路中，還可以設(shè)置有可通過(guò)手搖發(fā)電供電的裝置。
文檔編號(hào)H01H33/66GK201956269SQ201120105098
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月12日
發(fā)明者張小忠, 胡群榮, 金剛鋒 申請(qǐng)人:浙寶開(kāi)關(guān)(杭州)有限公司