一种带直拉式电磁控制操作机构的高压真空断路器的制作方法

1.本实用新型涉及断路器技术领域，尤其是涉及一种带直拉式电磁控制操作机构的高压真空断路器。

背景技术：

2.10kv断路器传统的操作机构分弹簧操作机构和永磁操作机构。弹簧操作机构技术相对落后，结构复杂，且机械零件多，在加工精度上要求较高，制造工艺比较复杂，容易出现机构卡位等故障现象，产品寿命比较短。分闸时间为25ms左右，合闸时间为40ms左右，而电网频率50hz,周期20ms,因此不能对弹操机构型断路器精准控制。
3.永磁操作机构合闸后采用永磁铁作为合闸保持的器件，例如申请号为201710559859.x的专利公开了基于电磁斥力原理的高压真空断路器用永磁操动机构采用的永磁磁体，控制采用充电电容放电激磁，操作功率较大，驱动电路故障率比较高，合闸操作启动需要克服固有永磁铁磁力，因此在提升合分闸速度方面很受限，想提升断路器更高整体性能，难度很大。传统的弹簧操作机构、永磁操作机构的智能断路器无法满足线路保护多级差配合的要求，易造成分支线路故障导致变电站出口开关保护跳闸，造成大面积停电，造成越级跳闸事故。同时现有技术中采用电磁铁进行控制，例如申请号为201810196113.1的专利公开了一种新型高压真空断路器的驱动装置，采用消磁较快的磁性材料，合闸状态需要电源一直供电，不便控制。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种带直拉式电磁控制操作机构的高压真空断路器，实现断路器快速分合闸，提升断路器的性能和品质。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了一种带直拉式电磁控制操作机构的高压真空断路器，包括断路器本体和接线盒，所述断路器本体上设置有三个固封真空极柱，所述断路器本体内设置有三个并列设置的直拉式电磁控制操作机构，所述直拉式电磁控制操作机构包括静控制单元、分闸弹簧以及动控制单元，所述动控制单元与所述静控制单元上下相对设置，所述静控制单元固定在断路器本体内，所述固封真空极柱内的绝缘拉杆穿过所述静控制单元并与所述动控制单元相连接，所述动控制单元与所述静控制单元之间的绝缘拉杆上套设有分闸弹簧，所述分闸弹簧的两端分别与所述动控制单元与所述静控制单元相接触，所述静控制单元和所述动控制单元内分别设置有静磁体和动磁体，所述静磁体和所述动磁体均采用半硬磁材料。
6.优选的，所述动磁体一端的圆周侧设置有下限位沿，所述动磁体另一端的端面开设有下容纳槽，所述静磁体一端的圆周侧设置有上限位沿，所述静磁体另一端的端面开设有上容纳槽，所述分闸弹簧的两端分别设置在下容纳槽和上容纳槽内。
7.优选的，所述静控制单元包括固定座、静磁体以及静控制线圈，所述静控制线圈套设在所述静磁体的外侧并与接线盒的接线端子相连接，所述静磁体和所述固定座的中部均
开设有通过通孔，所述静磁体设置在所述固定座内，所述固定座通过螺栓固定在断路器本体内。
8.优选的，所述动控制单元包括固定座、动磁体以及动控制线圈，所述动控制线圈套设在动磁体的外侧并与接线盒的接线端子相连接，所述动磁体和所述固定座的中部均开设有安装通孔，所述动磁体安装在所述固定座内，所述固定座与所述绝缘拉杆的尾端固定连接。
9.优选的，所述固定座包括固定板和固定套，所述固定套一端内侧开设有限位槽并通过螺栓与所述固定板固定连接，所述固定套的另一端内侧开设有用于容纳线圈的容纳槽。
10.因此，本实用新型采用上述结构的一种带直拉式电磁控制操作机构的高压真空断路器，具有以下有益效果：
11.(1)所述静磁体和所述动磁体均采用半硬磁材料，利用半硬磁材料的磁特性，在磁场的作用下，易磁化，无磁场作用时，不易退磁，实现开关合闸保持状态；在消磁磁场的作用下，又易退磁，在分闸弹簧的作用下，实现开关分闸。
12.(2)高压真空断路器a、b、c三相配置3个直拉式电磁控制操作机构，分别操作a、b、c三相分合闸，分闸时间小于10ms，分闸快。直拉式电磁控制操作机构型高压真空断路器总的分闸时间＝10ms+40ms(控制器反应时间40ms)+10ms(裕度)＝50ms，变电站出口开关延时300ms。因此直拉式电磁控制操作机构型高压真空断路器真正能支持线路5级级差保护，大大缩小线路故障停电范围，解决级差配合不当引起越级跳闸事故问题。
13.(3)实现“过零投切”，即电压过零投入，电流过零切除，开关分合闸具有无过电压、无电弧、无火花和无干扰的优点，解决了传统真空开关分合闸时，产生截流过电压、重燃过电压、重击穿过电压、弹跳过电压等过电压危害线路电气设备的问题。
14.下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
15.图1为本实用新型一种带直拉式电磁控制操作机构的高压真空断路器侧视图；
16.图2为本实用新型静磁体结构示意图；
17.图3为本实用新型固定套结构示意图；
18.图4为本实用新型一种带直拉式电磁控制操作机构的高压真空断路器正视图。
19.附图标记
20.1、断路器本体；2、固封真空极柱；21、绝缘拉杆；3、接线盒；4、固定板；5、固定套；51、限位槽；52、容纳槽；6、静磁体；61、通过通孔；62、上限位沿；63、上容纳槽；7、静控制线圈；8、分闸弹簧；9、动磁体；10、静控制线圈。
具体实施方式
21.实施例
22.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装
置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
23.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
25.图1为本实用新型一种带直拉式电磁控制操作机构的高压真空断路器侧视图，图4为本实用新型一种带直拉式电磁控制操作机构的高压真空断路器正视图，如图1和4所示，一种带直拉式电磁控制操作机构的高压真空断路器，包括断路器本体1和接线盒3，断路器本体1上设置有三个固封真空极柱2，断路器本体1内设置有三个并列设置的直拉式电磁控制操作机构，分别控制断路器本体a、b、c三相的分合闸。
26.直拉式电磁控制操作机构包括静控制单元、分闸弹簧8以及动控制单元，动控制单元与静控制单元上下相对设置。动控制单元与静控制单元结构相似，动控制单元通过固定座与绝缘拉杆的尾端相连接，静控制单元通过固定座安装在断路器本体1内部，固定座包括固定板4和固定套5，固定套5一端内侧开设有限位槽51并通过螺栓与固定板4固定连接，固定套5的另一端内侧开设有用于容纳线圈的容纳槽52。
27.静控制单元的静控制线圈7套设在静磁体6的外侧并与接线盒3的接线端子相连接，用于给静磁体提供磁场或消磁磁场，绝缘拉杆21穿过静磁体6的通过通孔61，使得绝缘拉杆21的移动不影响静磁体6，静磁体6一端的圆周侧设置有上限位沿62，静磁体6另一端的端面开设有上容纳槽63，上限位沿62搭设在固定套5的限位槽51内，在安装固定板4，使得静磁体6固定在固定套5内，同时相对应的固定板4通过螺栓固定在断路器本体1内。分闸弹簧套8设在动控制单元与静控制单元之间的绝缘拉杆21上，分闸弹簧8的两端分别设置在下容纳槽和上容纳槽63内。
28.动控制单元与静控制单元的区别在于固定动磁体9的固定板4通过螺栓与绝缘拉杆21的尾端固定连接，静磁体和动磁体均采用半硬磁材料，半硬磁材料介于硬磁与软磁之间的磁材料，矫顽力1-20千安/米，具有较高的磁滞回线方形度和矩形比。在磁场的作用下，易磁化。无磁场作用时，不易退磁，便于状态的保持；在消磁磁场的作用下，又易退磁，同时在分闸弹簧的作用下实现快速分闸，分闸时间小于10ms。实现“过零投切”，即电压过零投入，电流过零切除，开关分合闸具有无过电压、无电弧、无火花和无干扰的优点，解决了传统真空开关分合闸时，产生截流过电压、重燃过电压、重击穿过电压、弹跳过电压等过电压危害线路电气设备的问题。
29.因此，本实用新型采用上述结构的一种带直拉式电磁控制操作机构的高压真空断路器，实现断路器快速分合闸，提升断路器的性能和品质。
30.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替
换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型技术方案的精神和范围。

技术特征：

1.一种带直拉式电磁控制操作机构的高压真空断路器，包括断路器本体和接线盒，所述断路器本体上设置有三个固封真空极柱，其特征在于：所述断路器本体内设置有三个并列设置的直拉式电磁控制操作机构，所述直拉式电磁控制操作机构包括静控制单元、分闸弹簧以及动控制单元，所述动控制单元与所述静控制单元上下相对设置，所述静控制单元固定在断路器本体内，所述固封真空极柱内的绝缘拉杆穿过所述静控制单元并与所述动控制单元相连接，所述动控制单元与所述静控制单元之间的绝缘拉杆上套设有分闸弹簧，所述分闸弹簧的两端分别与所述动控制单元与所述静控制单元相接触，所述静控制单元和所述动控制单元内分别设置有静磁体和动磁体，所述静磁体和所述动磁体均采用半硬磁材料。2.根据权利要求1所述的一种带直拉式电磁控制操作机构的高压真空断路器，其特征在于：所述动磁体一端的圆周侧设置有下限位沿，所述动磁体另一端的端面开设有下容纳槽，所述静磁体一端的圆周侧设置有上限位沿，所述静磁体另一端的端面开设有上容纳槽，所述分闸弹簧的两端分别设置在下容纳槽和上容纳槽内。3.根据权利要求2所述的一种带直拉式电磁控制操作机构的高压真空断路器，其特征在于：所述静控制单元包括固定座、静磁体以及静控制线圈，所述静控制线圈套设在所述静磁体的外侧并与接线盒的接线端子相连接，所述静磁体和所述固定座的中部均开设有通过通孔，所述静磁体设置在所述固定座内，所述固定座通过螺栓固定在断路器本体内。4.根据权利要求2所述的一种带直拉式电磁控制操作机构的高压真空断路器，其特征在于：所述动控制单元包括固定座、动磁体以及动控制线圈，所述动控制线圈套设在动磁体的外侧并与接线盒的接线端子相连接，所述动磁体和所述固定座的中部均开设有安装通孔，所述动磁体安装在所述固定座内，所述固定座与所述绝缘拉杆的尾端固定连接。5.根据权利要求3或4所述的一种带直拉式电磁控制操作机构的高压真空断路器，其特征在于：所述固定座包括固定板和固定套，所述固定套一端内侧开设有限位槽并通过螺栓与所述固定板固定连接，所述固定套的另一端内侧开设有用于容纳线圈的容纳槽。

技术总结

本实用新型公开了一种带直拉式电磁控制操作机构的高压真空断路器，包括断路器本体和接线盒，断路器本体内设置有直拉式电磁控制操作机构，直拉式电磁控制操作机构包括静控制单元、分闸弹簧和动控制单元，静控制单元固定在断路器本体内，固封真空极柱内的绝缘拉杆穿过静控制单元并与动控制单元相连接，动控制单元与静控制单元之间的绝缘拉杆上套设有分闸弹簧，分闸弹簧的两端分别与动控制单元与静控制单元相接触，静控制单元和动控制单元内分别设置有静磁体和动磁体，静磁体和动磁体均采用半硬磁材料。采用上述结构的一种带直拉式电磁控制操作机构的高压真空断路器，实现断路器快速分合闸，提升断路器的性能和品质。提升断路器的性能和品质。提升断路器的性能和品质。