专利名称：一种带有o字型电动力补偿装置的高压真空断路器的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种带有0字型电动力补偿装置的高压真空断路器。在高压交流电网中，高压断路器是不可缺少的重要设备，广泛应用于工矿、企业、发电厂及变电站作为电气设施的控制和保护之用。
背景技术：
目前在高压电气技术领域中，高压真空断路器是一种三相交流户内高压真空开关设备，通常作为高压开关成套装置中的主要部件，广泛应用于工矿、企业、发电厂及变电站，作为电气设施的控制和保护之用。现在市场上出现的高压真空断路器的触头压力都是按照 断路器在短路状态时的最大电动斥力进行设计，导致操动机构的功率过大，断路器体积无法小型化。特别是在额定电流工作状态时，机构效率极低，过大的触头压力造成的灭弧室的损伤和机构自身的损伤导致断路器的工作寿命短，稳定性差。
发明内容
本发明提出一种带有0字型电动力补偿装置的高压真空断路器，其目的在于能够克服上述缺陷，采用0字型电动力补偿装置，在额定电流工作状态下，触头闭合后触头间电动斥力可忽略不计，此时0字型电动力补偿装置的补偿力也很小，可忽略不计，触头压力主要由绝缘拉杆提供，在短路电流工作状态下，触头闭合后触头间电动斥力增大，而0字型电动力补偿装置的补偿力也随着电流的增大而迅速增大，叠加在动触头上，与触头间电动斥力互相抵消，从而保证动静触头在绝缘拉杆压力下可靠的接触，避免触头的烧蝕。本发明的技术解决方案其特征是包括三相固封极柱、绝缘拉杆、框架、专用永磁机构、智能控制器，其中三相固封极柱、专用永磁机构、智能控制器固定在框架上；所述的绝缘拉杆的前端穿过固封极柱中的下导电体将0字型电动力补偿装置的上端固定在灭弧室的动端上，绝缘拉杆的另一端和专用永磁机构8直连。本发明的优点在于当灭弧室动触头和静触头闭合有电流流过时，0字型电动力补偿装置的上端在电磁场作用下会产生一个把灭弧室动触头向静触头压紧的电磁力，该电磁力随着流过电流的增大而增大，它可以抵消掉灭弧室动静触头之间存在的电动斥力(Holm力)，使永磁机构需要提供给灭弧室动触头的保持力减小，减小了机构的输出功，从而实现了断路器的小型化；灭弧室的动端经绝缘拉杆和专用永磁机构直接相连，做直线运动，减少了了传动环节，提高了可靠性；三相固封极柱由三个专用永磁机构分别驱动，占用空间小，相间距可根据要求进行调整，具有标准化程度高，方便操作和维护等特点。
附图I是带有0字型电动力补偿装置的高压真空断路器的结构示意图。附图2是图I的主视图。图中的I是上导电体、2是真空灭弧室、3是固封极柱、4是0字型电动力补偿装置、5是下导电体、6是绝缘拉杆、7是框架、8是专用永磁机构、9是智能控制器。
具体实施例方式对照附图,其结构包括三相固封极柱3、绝缘拉杆6、框架7、专用永磁机构8、智能控制器9，其中 固封极柱3、专用永磁机构8、智能控制器9固定在框架7上；所述的绝缘拉杆6的前端穿过固封极柱3中的下导电体5所把0字型电动力补偿装置4的上端固定在灭弧室2的动端上，绝缘拉杆6的另一端和专用永磁机构8直连。所述的三相固封极柱3包括真空灭弧室2和上导电体I、下导电体5，其中真空灭弧室2和上导电体I、下导电体5用特殊绝缘材料-尼龙经模具快速固化后组成固封极柱3，真空灭弧室2的静端和上导电体I直接相连，下导电体5和0字型电动力补偿装置4的下端直接相连。固封极柱3所用的特殊绝缘材料-尼龙经快速固化工艺固化后形成的极柱体具有工艺简单、绝缘等级高、结构强度好、外形美观等特点。所述的固封极柱3和专用永磁机构8按相间距要求分别固定在框架7的端面上，智能控制器9固定在框架7的侧壁上。所述的0字型电动力补偿装置4的一端固定在下导电体5上，下导电体5的中部开有过孔，绝缘拉杆6穿过该孔将0字型电动力补偿装置4的另一端固定在真空灭弧室2的动端上。所述的真空灭弧室2的动端经绝缘拉杆6和专用永磁机构8直接相连。所述的三相固封极柱3由三个专用永磁机构8分别驱动，相间距可根据要求进行调整。所述的智能控制器9是断路器动作能量的储存和处理外部控制命令、给永磁机构8发送动作指令的综合单元，结构形式多样，不受局限，安装在框架7的内壁上，安装位置根据需要而定。合闸时，由智能控制器9发出合闸指令,专用永磁机构8动作,带动绝缘拉杆6向上运动，把真空灭弧室2的动触头压向静触头，动静触头开始接触后，触头间有电流流过，经上导电体I至真空灭弧室2的动触头、静触头至0字型电动力补偿装置4至下导电体5，或经下导电体5至真空灭弧室2的静触头、动触头至0字型电动力补偿装置4至上导电体I形成回路，会在真空灭弧室2的动触头、静触头之间产生电动斥力，同时电流也流过0字型电动力补偿装置4产生电磁场，该装置在电磁场作用下会产生一个把灭弧室2的动触头向静触头压紧的电磁力，与电动斥力抵消，这个电磁力和回路电流方向没有关系，只和电流值的大小成正比，因此专用永磁机构8能将灭弧室2的动触头静触头有效的闭合，完成断路器的合闸或关合过程，最终保持在合闸位置。分闸时，由智能控制器9发出分闸指令，专用永磁机构8带动绝缘拉杆6向下运动，完成断路器的分闸或开断动作，并最终保持在分闸位置。采用0字型电动力补偿装置，在额定电流工作状态下，触头闭合后触头间电动斥力可忽略不计，此时0字型电动力补偿装置的补偿力也很小，可忽略不计，触头压力主要由绝缘拉杆提供，在短路电流工作状态下，触头闭合后触头间电动斥力增大，而0字型电动力补偿装置的补偿力也随着电流的增大而迅速增大，叠加在动触头上，与触头间电动斥力互相抵消，从而保证动静触头在绝缘拉杆压力下可靠的接触，避免触头的烧蝕。
以额定电压12kV，额定电流1250A，短路开断电流31.5kA，短路关合电流80 kA的真空断路器为例，以单相计，额定电流工作状态时，触头压力主要由绝缘拉杆提供，约为500N，在短路电流工作状态下，触头间电动斥力约为1500N，0字型电动力补偿装置的补偿力约为1800N，从而保证触头间始终有不小于500N的接触压力，考虑到其他因素，每项永磁机构需要提供约1200N的保持力，就能满足断路器各种工况下的操作。而目前大部分断路器的永磁机构保持力约为3500N甚至更高，功率消耗为本发明的3-5倍。带有0字型电动力补偿装置的高压真空断路器，其灭弧室的动端和永磁机构经绝缘拉杆直连，做直线运动，减少了了传动环节，提高了可靠性。带有0字型电动力补偿装置的高压真空断路器，每个极柱都由一个永磁机构来驱动，相间距可根据要求进行调整，具有标准化程度高，可靠性高、方便操作和维护等特点。
权利要求
1.一种带有O字型电动力补偿装置的高压真空断路器，其特征是包括三相固封极柱、绝缘拉杆、框架、专用永磁机构、智能控制器，其中固封极柱、专用永磁机构、智能控制器固定在框架上；所述的绝缘拉杆的前端穿过固封极柱中的下导电体将O字型电动力补偿装置的上端固定在真空灭弧室的动端上，绝缘拉杆的另一端和专用永磁机构直连。
2.根据权利要求I所述的一种带有O字型电动力补偿装置的高压真空断路器，其特征是所述的三相固封极柱包括真空灭弧室和上导电体、下导电体，其中真空灭弧室和上导电体、下导电体用特殊绝缘材料-尼龙经模具快速固化后组成三相固封极柱，真空灭弧室的静端和上导电体直接相连，下导电体和O字型电动力补偿装置的下端直接相连。
3.根据权利要求I所述的一种带有O字型电动力补偿装置的高压真空断路器，其特征是所述的固封极柱和专用永磁机构按相间距要求分别固定在框架的端面上，智能控制器固定在框架的侧壁上。
4.根据权利要求I所述的一种带有O字型电动力补偿装置的高压真空断路器，其特征是所述的O字型电动力补偿装置的一端固定在下导电体上，下导电体的中部开有过孔，绝缘拉杆穿过该孔将O字型电动力补偿装置的另一端固定在真空灭弧室的动端上。
5.根据权利要求2所述的一种带有O字型电动力补偿装置的高压真空断路器，其特征是所述的真空灭弧室的动端经绝缘拉杆和专用永磁机构直接相连。
6.根据权利要求I所述的一种带有O字型电动力补偿装置的高压真空断路器，其特征是所述的三相固封极柱由三个专用永磁机构分别驱动，相间距可根据要求进行调整。
全文摘要
本发明是一种带有O字型电动力补偿装置的高压真空断路器，其特征是包括三相固封极柱、绝缘拉杆、框架、专用永磁机构、智能控制器，其中固封极柱、专用永磁机构、智能控制器固定在框架上；所述的绝缘拉杆的前端穿过固封极柱中的下导电体所把O字型电动力补偿装置的上端固定在灭弧室的动端上，绝缘拉杆的另一端和专用永磁机构直连。优点当灭弧室动触头和静触头闭合有电流流过时，可以抵消掉灭弧室动静触头之间存在的电动斥力(Holm力)，减小了机构的输出功，实现了断路器的小型化；减少了了运动环节，提高了可靠性；三相固封极柱由三个专用永磁机构分别驱动，占用空间小，相间距可根据要求进行调整，方便操作和维护等特点。
文档编号H01H33/666GK102983038SQ20121049129
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月28日 优先权日2012年11月28日
发明者李东明, 刘建刚 申请人:西安爱尔发开关有限公司