一種電磁斥力機構開斷器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明專利涉及一種分斷器，具體是一種電磁斥力機構的分斷器，為了解決用于爆炸橋的開斷器只能作為一次性使用的問題，并且克服原有爆炸橋高速開斷器設計采用炸藥驅動技術的缺陷。本發(fā)明提供一種高速電磁斥力機構的分分斷器，包括斥力盤、分閘驅動絕緣拉桿、上靜觸頭、動觸頭、下靜觸頭和雙穩(wěn)態(tài)彈簧保持機構。 將驅動力由原有的炸藥爆炸轉變成由電磁斥力提供，在對動觸頭不產生破壞性分合閘操作的基礎上，解決用于爆炸橋的開斷器只能作為一次性使用的問題，并且能夠克服原有爆炸橋高速開斷器設計采用炸藥驅動技術的缺陷。
【專利說明】一種電磁斥力機構開斷器

【技術領域】
[0001]本發(fā)明專利涉及一種開斷器，具體是一種電磁斥力機構的開斷器。

【背景技術】
[0002]隨著電力行業(yè)的發(fā)展，大容量機組投入以及聯(lián)網運行，系統(tǒng)短路電流水平急劇上升。目前應用最廣泛的是采用爆炸分斷方式的故障限流裝置，由測控裝置、爆炸式高速開斷器和與之并聯(lián)的滅弧熔斷器構成。正常工作時由高速開斷器承擔額定電流；當發(fā)生短路時，測控裝置引爆開斷器內的炸藥，開斷器經過一定的機械延時后分斷，迫使電流轉移至并聯(lián)的滅弧熔斷器，滅弧熔斷器隨后熔斷并產生過壓限流，從而完成開斷。
[0003]采用爆炸式高速開斷器只可以作為一次性使用，即通過炸藥爆炸后產生的沖擊力使其分斷，每次開斷將觸頭結構全部破壞，不能進行下一步的合閘操作以及下一次開斷。
[0004]爆炸橋高速開斷器設計采用炸藥驅動技術存在缺陷，具體來說:①炸藥壽命有限，會隨使用時間的增長而逐漸分解失效；②炸藥等火工品的價格昂貴，每次動作后需要更換，經濟性差；③對環(huán)境溫度要求苛刻。


【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明主要目的即是解決用于爆炸橋的開斷器只能作為一次性使用的問題，并且能夠克服原有爆炸橋高速開斷器設計采用炸藥驅動技術的缺陷。
[0006]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:一種電磁斥力機構開斷器，其特征在于，包括斥力盤、分閘驅動絕緣拉桿、上靜觸頭、動觸頭、下靜觸頭和雙穩(wěn)態(tài)彈簧保持機構，所述斥力盤與所述分閘驅動絕緣拉桿固定連接，所述上靜觸頭設有圓心孔，所述絕緣拉桿置于所述上靜觸頭的圓心孔中，所述分閘驅動絕緣拉桿與所述上靜觸頭移動副連接，所述動觸頭固定在所述絕緣拉桿的下端，所述下靜觸頭設有圓心孔，所述動觸頭置于所述下靜觸頭的圓心孔中，所述動觸頭與所述下靜觸頭移動副連接，所述雙穩(wěn)態(tài)保持機構包括絕緣拉桿，所述絕緣拉桿固定在所述動觸頭的下端。
[0007]進一步的，所述雙穩(wěn)態(tài)彈簧保持機構還包括彈簧座、彈簧內導向桿、分閘限位塊，合閘驅動絕緣拉桿，連桿底座和彈簧，所述連桿底座固定在所述絕緣拉桿的下方，所述連桿底座的左右兩端分別與所述彈簧內導向桿的一端轉動副連接，所述彈簧內導向桿的另一端插在所述彈簧座中，所述彈簧內導向桿與所述彈簧座移動副連接，所述彈簧內導向桿上設有限位塊，所述彈簧固定在所述限位塊與所述彈簧座之間，所述合閘驅動絕緣拉桿固定在所述連桿底座的下方，所述合閘驅動絕緣拉桿與所述分閘限位塊移動副連接。
[0008]進一步的，所述雙穩(wěn)態(tài)彈簧保持機構還可以為:包括，連桿底座、連桿、滑道、彈簧、彈簧限位擋板、彈簧套筒、合閘驅動絕緣拉桿和分閘限位塊，所述連桿底座固定在所述絕緣拉桿的下方，所述連桿底座的兩端分別通過連桿與所述彈簧套筒轉動副連接，所述套筒位于所述滑道中，所述套筒的末端通過彈簧與所述彈簧限位擋板連接，所述合閘驅動絕緣拉桿固定在所述連桿底座的下方，所述合閘驅動絕緣拉桿與所述分閘限位塊移動副連接。
[0009]進一步的，所述動觸頭與所述下靜觸頭通過彈簧觸指連接，所述彈簧觸指包括動觸頭彈簧觸指和下靜觸頭彈簧觸指，所述動觸頭彈簧觸指固定在所述動觸頭上，所述下靜觸頭彈簧觸指固定在所述下靜觸頭圓心孔的內側。
[0010]進一步的，所述滑道為滾針軸承。
[0011]進一步的，還包括控制電路，所述控制電路包括斥力線圈L、續(xù)流二極管D、晶閘管VT和電容器C，所述斥力線圈L與所述續(xù)流二極管D并聯(lián)后與所述晶閘管VT和電容器C串聯(lián)。
[0012]進一步的，所述斥力盤置于線圈正下方l_2mm處。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:將驅動力由原有的炸藥爆炸轉變成由電磁斥力提供，在對動觸頭不產生破壞性分合閘操作的基礎上，解決用于爆炸橋的開斷器只能作為一次性使用的問題，并且能夠克服原有爆炸橋高速開斷器設計采用炸藥驅動技術的缺陷。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是方案一電磁斥力機構開斷器合閘狀態(tài)的結構模型示意圖；
圖2是方案一電磁斥力機構開斷器分閘狀態(tài)的結構模型示意圖；
圖3是電磁斥力機構開斷器彈簧座的結構模型示意圖；
圖4是方案二電磁斥力機構開斷器合閘狀態(tài)的結構模型示意圖；
圖5是方案二電磁斥力機構開斷器分閘狀態(tài)的結構模型示意圖；
圖6是本發(fā)明控制電路示意圖。
[0015]圖中，I，斥力盤2，分閘驅動絕緣拉桿3，上靜觸頭4，動觸頭5，下靜觸頭6，絕緣拉桿7，彈簧座8，彈簧內導向桿9，分閘限位塊10，合閘驅動絕緣拉桿11，連桿底座12，彈簧13，動觸頭彈簧觸指14，下靜觸頭彈簧觸指15，限位塊16，連桿17，滑道18，彈簧限位擋板19，彈簧套筒。

【具體實施方式】
[0016]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0017]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0018]此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0019]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。
[0020]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。下面結合附圖以及具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。
[0021]如圖1-5所示，I為斥力盤，由外部斥力線圈放電來驅動，2為分閘驅動絕緣拉桿，3為上靜觸頭，4為動觸頭，5為下靜觸頭，6為絕緣拉桿，7為彈簧座，8為彈簧內導向桿，9分閘限位塊，10為合閘驅動絕緣拉桿，11為連桿底座，12為彈簧，13為動觸頭彈簧觸指，14為上靜觸頭彈簧觸指，15為限位塊,16為連桿，17為滑道,18為彈簧限位擋板,19為彈簧套筒。
[0022]斥力盤I置于斥力線圈正下方約l_2mm的距離，并且固定在分閘驅動絕緣拉桿2上；上靜觸頭3和下靜觸頭5分別固定在開斷器上，并且保證下靜觸頭5開孔的圓心處于上靜觸頭3開孔的圓心的正下方；動觸頭4與下靜觸頭5通過彈簧觸指13、14連接，保持兩個部件為滑動聯(lián)接，即可以保證動觸頭4在下靜觸頭5中沿豎直方向運動；動觸頭4在合閘狀態(tài)時和上靜觸頭3接觸，開斷器的回路由上靜觸頭3-動觸頭4-彈簧觸指-下靜觸頭5 ;絕緣拉桿6上端與動觸頭4固定連接，下端與連桿底座11固定連接；彈簧內導向桿8套上彈簧12后，將有孔的一端與連桿底座11通過銷軸連接起來，另一端穿在彈簧座7的孔中；彈簧座7的轉軸固定在開斷器上，保證彈簧座能夠繞軸旋轉，具體的彈簧座7動觸頭的結構模型圖如圖3 ;分閘限位塊9固定于開斷器上，在開斷器分閘狀態(tài)對連桿底座11起到限位的作用；合閘驅動絕緣拉桿10固定在連桿底座11下端。
[0023]將驅動力由原先的炸藥爆炸改進成由電磁斥力機構提供，不僅可以保證分閘速度和分閘時間，還可以解決炸藥每次動作后都需要更換的問題，以及炸藥自身的壽命問題、經濟問題等；原先設計的動觸頭是在炸藥爆炸沖擊下破壞而產生斷口實現(xiàn)開斷，本設計的動靜觸頭是在電磁斥力驅動下按豎直方向運動產生斷口實現(xiàn)開斷，不會對動靜觸頭產生破壞，解決了爆炸橋式開斷器只能作為一次性使用的問題；本設計采用雙穩(wěn)態(tài)彈簧保持機構，簡化了傳統(tǒng)機械保持機構，同時，采用雙穩(wěn)態(tài)彈簧保持機構時，只要將動觸頭推過機構的平衡點，大大減小電磁斥力機構所需驅動行程，降低對電磁斥力機構行程設計的要求，從而提高整個設計的可靠性與可行性；本設計的下靜觸頭與動觸頭之間用彈簧觸指的方式連接取代軟連接，在獲得同樣連接效果和同流能力的基礎上，大幅度減少了可動部件質量，對電磁斥力機構而言可以產生更好的分閘效果。
[0024]開斷器在合閘狀態(tài)時，動觸頭4與上靜觸頭3緊密接觸，并且保證分閘驅動絕緣拉桿2和動觸頭4也處于接觸狀態(tài)；同時，下靜觸頭5和動觸頭4通過彈簧觸指緊密連接，且保證合適的觸頭壓力；在動觸頭4下方通過絕緣拉桿6與雙穩(wěn)態(tài)彈簧保持機構連接，具體的雙穩(wěn)態(tài)彈簧保持機構包括連桿底座11、彈簧內導向桿8、彈簧12、彈簧座7，通過這種保持機構可以提供一定的觸頭壓力，使動觸頭4與上靜觸頭3緊密接觸。
[0025]開斷器在分閘狀態(tài)時，動觸頭4與上靜觸頭3分開，并且保證一定的開斷距離；同時，在動觸頭4下方通過絕緣拉桿6與雙穩(wěn)態(tài)彈簧保持機構連接，具體的雙穩(wěn)態(tài)彈簧保持機構包括連桿底座11、彈簧內導向桿8、彈簧12、彈簧座7，通過這種保持機構可以提供一定的分閘保持力。
[0026]如圖1或圖3，開斷器處于合閘位置，當開斷器進行分閘操作過程中，首先由斥力盤I受到外部放電線圈的作用產生一個巨大的分閘驅動力，通過與其固定連接的分閘驅動絕緣拉桿2將動觸頭4向下推開；在驅動力的作用下，只需要將動觸頭推過雙穩(wěn)態(tài)彈簧保持機構的平衡點位置，即可通過保持機構的特點完成接下來的動作；最終連桿底座11運動到分閘限位塊9處，整個分閘過程完成。
[0027]如圖2或圖4，開斷器處于分閘位置，當開斷器進行合閘操作過程中，首先由合閘驅動裝置經合閘驅動絕緣拉桿10將連桿底座11向上推動，帶動絕緣拉桿6推動動觸頭4向上運動，只需要將動觸頭4推過雙穩(wěn)態(tài)彈簧保持機構的平衡點位置，即可通過保持機構的彈簧的推力完成接下來的合閘動作，整個合閘狀態(tài)完成。
[0028]方案一中,在分閘狀態(tài)時，彈簧12受到擠壓對彈簧內導向桿8產生反作用力,在分閘狀態(tài)下對連桿底座11產生一個向下的合力，可以給動觸頭4提供一個分閘保持力，在斷路器合閘過程中，絕緣拉桿6將連桿底座11拉過平衡點后，可以依靠彈簧12的合力將動觸頭4推到合閘位置，完成合閘過程，斷路器在合閘狀態(tài)時，彈簧12收到擠壓，對彈簧內導向桿8產生反作用力，在合閘狀態(tài)下對連桿底座11產生一個向上的合力，可以給動觸頭提供一個合閘保持力，并且該合閘保持力可以通過調節(jié)彈簧12的長度以及限位塊15的安裝位置進行調節(jié)。
[0029]方案一中，在觸頭開距較大的情況下，該方案避免了方案一種連桿長度的制約，可以實現(xiàn)觸頭較大長度的行程。且在分合閘過程中，受到較大的驅動力之后，方案二的拉桿將會對滾針軸承產生一個較大的壓力(具體變現(xiàn)為分閘時對下軸承產生較大壓力，合閘時對上軸承產生較大壓力)，一方面易造成滾針軸承的損壞，另一方面在拉桿的運動過程中產生一個與運動方面相反的阻力。
[0030]方案二中，在分閘狀態(tài)時，彈簧12收到擠壓對彈簧套筒19產生反作用力，在分閘狀態(tài)下對連桿底座11產生一個向下的合力，可以給動觸頭4提供一個分閘保持力；在斷路器合閘過程中，絕緣拉桿6將連桿底座11拉過平衡點后，可以依靠彈簧12的合力將動觸頭4推到合閘位置，完成合閘過程，斷路器在合閘狀態(tài)時，彈簧12受到擠壓，對彈簧套筒19產生反作用力，在合閘狀態(tài)下對連桿底座11產生一個向上的合力，可以給動觸頭4提供一個合閘保持力，并且該合閘保持力可以通過調節(jié)彈簧12以及連桿16的長度進行調節(jié)。
[0031]方案二中，可動部件較少，質量輕，且同樣的角度，獲得同樣的分合閘保持力，而方案一則需要彈簧提供的力更小，能量損耗相對較少。
[0032]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例進行接合和組合。
[0033]盡管上面已經示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【權利要求】
1.一種電磁斥力機構開斷器，其特征在于，包括斥力盤(1)、分閘驅動絕緣拉桿(2)、上靜觸頭(3)、動觸頭(4)、下靜觸頭(5)和雙穩(wěn)態(tài)彈簧保持機構，所述斥力盤(1)與所述分閘驅動絕緣拉桿(2)固定連接，所述上靜觸頭(3)設有圓心孔，所述絕緣拉桿(2)置于所述上靜觸頭(3)的圓心孔中，所述分閘驅動絕緣拉桿(2)與所述上靜觸頭(3)移動副連接，所述動觸頭(4)固定在所述絕緣拉桿(2)的下端，所述下靜觸頭(5)設有圓心孔，所述動觸頭(4)置于所述下靜觸頭(5)的圓心孔中，所述動觸頭(4)與所述下靜觸頭(5)移動副連接，所述雙穩(wěn)態(tài)彈簧保持機構包括絕緣拉桿(6)所述絕緣拉桿(6)固定在所述動觸頭(4)的下端。
2.根據權利要求1所述的一種電磁斥力機構開斷器，其特征在于，所述雙穩(wěn)態(tài)彈簧保持機構還包括彈簧座(7 )、彈簧內導向桿(8 )、分閘限位塊(9 )，合閘驅動絕緣拉桿(10 )，連桿底座(11)和彈簧(12)，所述連桿底座(11)固定在所述絕緣拉桿(6)的下方，所述連桿底座(11)的左右兩端分別與所述彈簧內導向桿(8)的一端轉動副連接，所述彈簧內導向桿(8 )的另一端插在所述彈簧座(7 )中，所述彈簧內導向桿(8 )與所述彈簧座(7 )移動副連接，所述彈簧內導向桿(8)上設有限位塊(15)，所述彈簧(12)固定在所述限位塊(15)與所述彈簧座(7)之間，所述合閘驅動絕緣拉桿(10)固定在所述連桿底座(11)的下方，所述合閘驅動絕緣拉桿(10)與所述分閘限位塊(9)移動副連接。
3.根據權利要求1所述的一種電磁斥力機構開斷器，其特征在于，所述雙穩(wěn)態(tài)彈簧保持機構還可以為:包括，連桿底座(11)、連桿(16)、滑道(17)、彈簧(12)、彈簧限位擋板(18),彈簧套筒(19)、合閘驅動絕緣拉桿(10)和分閘限位塊(9)，所述連桿底座(11)固定在所述絕緣拉桿(6)的下方，所述連桿底座(11)的兩端分別通過連桿(16)與所述彈簧套筒(19)轉動副連接，所述套筒(19)位于所述滑道(17)中，所述套筒(19)的末端通過彈簧(12)與所述彈簧限位擋板(18)連接，所述合閘驅動絕緣拉桿(10)固定在所述連桿底座(11)的下方，所述合閘驅動絕緣拉桿(10)與所述分閘限位塊(9)移動副連接。
4.根據權利要求1所述的一種電磁斥力機構開斷器，其特征在于，所述動觸頭(4)與所述下靜觸頭(5)通過彈簧觸指連接，所述彈簧觸指包括動觸頭彈簧觸指(13)和下靜觸頭彈簧觸指(14)，所述動觸頭彈簧觸指(13)固定在所述動觸頭(4)上，所述下靜觸頭彈簧觸指(14)固定在所述下靜觸頭(5)圓心孔的內側。
5.根據權利要求3所述的一種電磁斥力機構開斷器，其特征在于，所述滑道(17)為滾針軸承。
6.根據權利要求1所述的一種電磁斥力機構開斷器，其特征在于，還包括控制電路，所述控制電路包括斥力線圈L、續(xù)流二極管D、晶閘管VT和電容器C，所述斥力線圈L與所述續(xù)流二極管D并聯(lián)后與所述晶閘管VT和電容器C串聯(lián)。
7.根據權利要求1所述的一種電磁斥力機構開斷器，其特征在于，所述斥力盤(1)置于斥力線圈L正下方l-2mm處。
【文檔編號】H01H3/38GK104299813SQ201410583672
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權日:2014年10月28日
【發(fā)明者】朱忠建, 裴軍, 張晨, 邱中軍, 張海龍, 周海東, 王成, 唐建 申請人:大全集團有限公司