一种极端环境温度下快速断路器驱动机构的制作方法
【专利摘要】一种极端环境温度下快速断路器驱动机构，包括第一分合储能电容、第二分合储能电容、分闸线圈、合闸线圈、涡流盘和电子电力开关，所述第一分合储能电容和第二分合储能电容串联在一起，所述第一分合储能电容一端连接至分闸线圈，另一端经电子电力开关接至分闸线圈，所述第二分合储能电容一端接至合闸线圈，另一端经电子电力开关接至合闸线圈，所述涡流盘设于分闸线圈与合闸线圈之间，所述涡流盘一端经绝缘子连接有连杆，所述连杆一端设置有触头。控制器发出分合闸指令控制电力电子开关导通，储能电容瞬间通过线圈瞬间放电产生强大的脉冲磁场，推动涡流盘上下运动而带动触头的吸合与断开，完成分合闸动作。
【专利说明】一种极端环境温度下快速断路器驱动机构
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统【技术领域】，具体涉及一种极端环境温度下快速断路器驱动机构。
【背景技术】
[0002]连续生产作业型的企业以及拥有大量特殊敏感设备(如变频器、异步电机等)的企业，内部供电系统故障以及支路故障都会引起重要设备停运，从而导致严重损失。所以供电系统以及支路的快速切断和切换显得至关重要，用以解决上述问题的快速断路器也应运而生。但是某些特殊环境条件(如严寒和高温)下，快速断路器安全可靠运行也成为迫切需要解决的问题。因此，针对严寒(低于-20°C)和高温(高于70°C)环境，本企业开发出一种适用于极端环境温度的快速断路器驱动机构，已成功应用于各型号快速断路器。特此，提出本申请。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题在于提供一种保证极端环境温度下断路器可靠稳定运行，能够在企业电网发生故障时快速切断和切换的极端环境温度下快速断路器驱动机构。
[0004]本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
[0005]一种极端环境温度下快速断路器驱动机构，包括第一分合储能电容、第二分合储能电容、分闸线圈、合闸线圈、涡流盘和电子电力开关，所述第一分合储能电容和第二分合储能电容串联在一起，所述第一分合储能电容一端连接至分闸线圈，另一端经电子电力开关接至分闸线圈，所述第二分合储能电容一端接至合闸线圈，另一端经电子电力开关接至合闸线圈，所述涡流盘设于分闸线圈与合闸线圈之间，所述涡流盘一端经绝缘子连接有连杆，所述连杆一端设置有触头。
[0006]所述第一分合储能电容和第二分合储能电容均采用聚酯薄膜电容，且所述第一分合储能电容和第二分合储能电容连接有充电电源，可充电至1000伏以上，妥善解决了因聚酯薄膜电容本身容量小而储能不足的情况。
[0007]同工业用铝电解电容器相比，本设计中储能系统采用的聚酯薄膜电容具有以下优占.V.
[0008](I)聚酯薄膜电容工作温度范围为(_55°C?100°C )，而铝电解电容工作温度范围一般为(_20°C?85°C);在最高工作温度下聚酯薄膜电容寿命大于8万小时，而电解电容仅能保证2000小时左右正常工作时间。
[0009](2)在工作温度范围内(_55°C?100°C )聚酯薄膜容量变化率为±5%，仅为铝电解电容容量变化率的10%，从而保证极端环境温度下拥有足够的能量完成快速断路器分入口 O
[0010](3)铝电解电容损耗角tan δ (即消耗的有功功率与占输出无功功率的比值)高达20%，而聚酯薄膜电容损耗角tan δ仅为其1%?2%，所以断路器长期运行情况下本设计驱动机构耗能很小。
[0011]本发明的有益效果是:
[0012]I)保证极端环境温度下快速断路器安全可靠运行；
[0013]2)分合速度快(分合时间均在1ms以内)；
[0014]3)使用寿命长(大于8万小时)；
[0015]4)断路器运行期间耗能非常小。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明电路构成结构图。
【具体实施方式】
[0017]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0018]如图1所示，一种极端环境温度下快速断路器驱动机构，包括第一分合储能电容8、第二分合储能电容9、分闸线圈4、合闸线圈6、祸流盘5和电子电力开关7，所述第一分合储能电容8和第二分合储能电容9串联在一起，所述第一分合储能电容8 一端连接至分闸线圈4，另一端经电子电力开关7接至分闸线圈4，所述第二分合储能电容9 一端接至合闸线圈6，另一端经电子电力开关7接至合闸线圈6，所述涡流盘5设于分闸线圈4与合闸线圈6之间，所述涡流盘5 —端经绝缘子3连接有连杆2，所述连杆2 —端设置有触头I。所述第一分合储能电容8和第二分合储能电容9均采用聚酯薄膜电容，且所述第一分合储能电容8和第二分合储能电容9连接有充电电源10，可充电至1000伏以上，妥善解决了因聚酯薄膜电容本身容量小而储能不足的情况。
[0019]控制器发出分合闸指令控制电力电子开关导通，储能电容瞬间通过线圈瞬间放电产生强大的脉冲磁场，推动涡流盘上下运动而带动触头的吸合与断开，完成分合闸动作。涡流盘与分合线圈工作几乎不受环境温度的影响，所以极端温度环境下分合储能电容正常工作便成为了本设计的关键。
[0020]同工业用铝电解电容器相比，本设计中储能系统采用的聚酯薄膜电容具有以下优占.V.
[0021](I)聚酯薄膜电容工作温度范围为(_55°C?100°C)，而铝电解电容工作温度范围一般为(_20°C?85°C);在最高工作温度下聚酯薄膜电容寿命大于8万小时，而电解电容仅能保证2000小时左右正常工作时间。
[0022](2)在工作温度范围内(_55°C?100°C )聚酯薄膜容量变化率为±5%，仅为铝电解电容容量变化率的10%，从而保证极端环境温度下拥有足够的能量完成快速断路器分入口 O
[0023](3)铝电解电容损耗角tan δ (即消耗的有功功率与占输出无功功率的比值)高达20%，而聚酯薄膜电容损耗角tan δ仅为其1%?2%，所以断路器长期运行情况下本设计驱动机构耗能很小。
[0024]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种极端环境温度下快速断路器驱动机构，其特征在于:包括第一分合储能电容、第二分合储能电容、分闸线圈、合闸线圈、涡流盘和电子电力开关，所述第一分合储能电容和第二分合储能电容串联在一起，所述第一分合储能电容一端连接至分闸线圈，另一端经电子电力开关接至分闸线圈，所述第二分合储能电容一端接至合闸线圈，另一端经电子电力开关接至合闸线圈，所述涡流盘设于分闸线圈与合闸线圈之间，所述涡流盘一端经绝缘子连接有连杆，所述连杆一端设置有触头。
2.根据权利要求1所述的一种极端环境温度下快速断路器驱动机构，其特征在于:所述第一分合储能电容和第二分合储能电容均采用聚酯薄膜电容。
3.根据权利要求2所述的一种极端环境温度下快速断路器驱动机构，其特征在于:所述第一分合储能电容和第二分合储能电容连接有充电电源。
【文档编号】H01H71/10GK104505310SQ201410757674
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月10日 优先权日:2014年12月10日
【发明者】王笋, 陈巍 申请人:安徽国科电力设备有限公司