，可以在导套23内自由上下运动。
[0035]在本实施例中，所述储能回路由储能电容C、晶闸管SCR和电阻R串联而成，所述电阻R由储能电容C寄生电阻和晶闸管SCR导通电阻构成。所述储能电容C为单个电解电容器或多个电解电容器组组成，所述半控型晶闸管SCR部件可置换成全控型耐冲击电流电力电子开关器件，如IGBT模块，线圈筒20电阻、电感此处未单独标识出，以线圈筒20自身代替。
[0036]在本实施例中，所述轭铁25由导磁性能优越的电工纯铁制成，紧密包裹住线圈筒20，并与圆柱形导磁体21、空气间隙共同构成导磁回路，防止磁场扩散，增强磁场，提高快速动作机构强度及效率。
[0037]在本实施例中，所述导磁体21与线圈筒20所构成的快速拉力机构是利用磁阻最小原理，即导磁体总是有朝着磁阻减少方向运动的趋势(受到朝磁阻减少方向的拉力)，不论给线圈20通入何种电流(交、直流，脉冲电流)，何种方向电流，导磁体21中心始终朝着线圈20中心移动，一旦导磁体21越过线圈20中心时，线圈20还带电，那么就会形成反拉力阻碍导磁体21继续同向运动。本发明需要快速动作，因此选择通入脉冲电流，使其能在极短的时间内完成分合闸操动。
[0038]如图5所示，其中，导磁体21的中心位于A和A’时，开关分别处于分闸、合闸状态，本发明的工作原理如下:该电磁磁阻拉力快速灭弧接地开关装配后处于分闸位，且导磁体21中心位于线圈20中心下方适当位置，工作时先将储能电容C充电到合适电压水平，然后通过控制触发信号触发晶闸管SCR，晶闸管SCR导通后储能电容C通过放电回路瞬间向线圈20放电，此时线圈筒20在轴向产生迅速增大的磁场，根据磁阻最小原理，导磁体21受到很大的电磁拉力，会立即朝着磁阻减少方向即线圈20中心高速运动，并推动动触头8高速向上运动，在极短的时间内完成合闸动作。动触头8合闸过程及合闸到位后，被受压缩的储能弹簧13局部弹起，保持足够强的支撑力(此时永磁盘因与金属盘的间隙较大，对金属盘无太大吸合力)，这一支撑力通过推杆22传递给动触头8，动、静触头之间产生足够的接触力(金属盘上侧与硅胶缓冲片接触)，使开关能够承载额定短路电流或潜供电流，且此时导磁体21中心位于线圈20中心上方适当位置。而当需要开关分闸时，只需再次为充电后的储能电容C放电，线圈筒20在轴向产生迅速增大的磁场，同样根据磁阻最小原理，导磁体21受到很大的电磁拉力，会立即朝着磁阻减少方向即线圈20中心高速运动，并推动动触头8高速向下运动，在极短的时间内完成分闸动作，同时因永磁盘与金属盘靠近，使得永磁盘吸合金属盘，保持分闸状态。
[0039]上述叙述是作为本发明的较佳实施例。此领域的研究者应得以领会其是用以说明本发明而非用以限定本发明所主张的专利权利范围。其专利保护范围当视后附的申请范围及其等同领域而定。凡熟悉此领域的研究者，在不脱离本专利精神或范围内，所做的更动或润饰，均属于本发明所揭示精神下所完成的等效改变或设计，且应包含在上述的申请专利范围内。
【主权项】
1.一种电磁磁阻拉力快速灭弧接地开关，包括静触头、与所述静触头相对设置的动触头，所述静触头与动触头的对接端部包覆于一真空灭弧室内，所述静触头连接有高压母线，所述动触头连接有接地母线，其特征在于:还包括与所述动触头相连接的电磁磁阻拉力机构，所述电磁磁阻拉力机构由阶梯状的推杆、套设于推杆大径段的金属盘和永磁盘、固设于推杆小径段一端的圆柱形导磁体、中空带环槽圆柱形绝缘套筒以及环设于圆柱形绝缘套筒外周的轭铁组成，所述推杆大径段与动触头相连接，所述金属盘位于永磁盘上方且与永磁盘相吸合，所述圆柱形导磁体位于所述圆柱形绝缘套筒的中空位置，圆柱形绝缘套筒的环槽处还环设有线圈筒，该线圈筒与一储能电路串联连接，所述轭铁包覆住所述线圈筒；还包括一上侧固定所述永磁盘的中空永磁盘撑板，该永磁盘撑板与金属盘之间的空隙部分设置有若干受压缩储能弹簧。2.根据权利要求1所述的电磁磁阻拉力快速灭弧接地开关，其特征在于:所述静触头固定设置于上支座板上，所述电磁磁阻拉力机构设置于下支座板上，所述上支座板经若干根绝缘拉杆与下支座板连成一体，所述绝缘拉杆之间固定设置有中间挡板、灭弧室支撑板以及所述永磁盘撑板，所述金属盘位于所述中间挡板下方，所述中间挡板下侧设置有硅胶缓冲片，所述真空灭弧室穿设于所述灭弧室支撑板上，所述圆柱形绝缘套筒固定于所述下支座板上。3.根据权利要求1所述的电磁磁阻拉力快速灭弧接地开关，其特征在于:所述储能弹簧及永磁盘构成保持机构，储能弹簧的弹性系数与永磁盘磁力大小相适应，使动、静触头稳定在分闸或合闸位置。4.根据权利要求1所述的电磁磁阻拉力快速灭弧接地开关，其特征在于:所述线圈筒由漆包铜线经一定圈数分层紧密同向螺旋绕成，所述圆柱形导磁体、线圈筒、圆柱形绝缘套筒共同构成快速动作动力机构，所述圆柱形绝缘套筒的中空通道可供圆柱形导磁体上下运动。5.根据权利要求4所述的电磁磁阻拉力快速灭弧接地开关，其特征在于:所述圆柱形导磁体上端轴心开有螺纹孔，以与推杆小径段下端螺纹部位紧固连接，所述圆柱形绝缘套筒的下端设有通气孔，以消除大气压力影响，所述圆柱形绝缘套筒的底端开有若干螺纹孔，以将其固定于所述下支座板上，所述圆柱形导磁体环槽处的一侧设置有引线槽，以供所述线圈筒的漆包铜线线端引入/出，利于减少漆包铜线线端因线挤压占用线圈筒主体空间，所述轭铁由对称两块中间带槽半圆柱电工纯铁套组成，能紧密包裹住所述线圈筒。6.根据权利要求1至5任意一项所述的电磁磁阻拉力快速灭弧接地开关，其特征在于:所述轭铁与圆柱形导磁体、空气间隙共同构成导磁回路，防止磁场扩散，增强磁场，提高快速动作动力机构强度及效率。7.根据权利要求1至5任意一项所述的电磁磁阻拉力快速灭弧接地开关，其特征在于:所述储能回路由储能电容、晶闸管和电阻串联而成，所述电阻由储能电容寄生电阻和晶闸管导通电阻构成；所述储能电容为单个电解电容器或多个电解电容器组，所述晶闸管可替换成全控型耐冲击电流电力电子开关器件。8.根据权利要求1至5任意一项所述的电磁磁阻拉力快速灭弧接地开关，其特征在于:所述永磁盘由导磁盘和设置于导磁盘内的永磁铁组成，所述导磁盘与其上方的金属盘形成闭合磁回路，固定吸引住受所述储能弹簧弹力的金属盘。9.根据权利要求1至5任意一项所述的电磁磁阻拉力快速灭弧接地开关，其特征在于:所述金属盘由导磁性能优良，硬度强度高的硅钢及电工纯铁材料制成，其经螺纹机构固定于推杆大径段上，同推杆一起上下轴向移动，与永磁盘、中间绝缘挡板、弹簧、硅胶片等一起作为动、静触头分合闸状态保持媒介。10.根据权利要求2所述的电磁磁阻拉力快速灭弧接地开关，其特征在于:所述永磁盘的中部通孔、永磁盘撑板的中空通孔及中间挡板的中部通孔内设置有与推杆大径段相配合的导套。
【专利摘要】本发明涉及一种电磁磁阻拉力快速灭弧接地开关，包括对接端部设置于真空灭弧室内的静触头、动触头，还包括与所述动触头相连接的电磁磁阻拉力机构，所述电磁磁阻拉力机构由阶梯状的推杆、套设于推杆大径段的金属盘和永磁盘、固设于推杆小径段一端的圆柱形导磁体、中空带环槽圆柱形绝缘套筒以及环设于圆柱形绝缘套筒外周的轭铁组成，所述推杆大径段与动触头相连接，金属盘位于永磁盘上方且与永磁盘相吸合，所述圆柱形导磁体位于所述圆柱形绝缘套筒的中空位置；还包括一上侧固定所述永磁盘的中空永磁盘撑板，该永磁盘撑板与金属盘之间的空隙部分设置有若干受压缩储能弹簧。本发明结构简单、成本较低且合闸动作极其迅速，灭弧能力强，可以关合大电流。
【IPC分类】H01H9/44, H01H33/664
【公开号】CN105280431
【申请号】CN201510680663
【发明人】缪希仁, 肖洒, 王田, 巫锡华
【申请人】福州大学
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年10月21日