一种高压开关及其电磁操动机构的制作方法

本实用新型涉及高压电器开关领域，具体涉及一种高压开关及其电磁操动机构。

背景技术：

目前，市场上使用的高压开关的电磁操动机构，一般包括动铁芯，动铁芯外部套设有分闸弹簧和合闸线圈。当操动机构需要合闸时，对合闸线圈通电，吸附动铁芯移向合闸侧进行合闸动作，同时压缩分闸弹簧，使分闸弹簧储能，之后保持对合闸线圈的通电，使动铁芯保持在合闸位置；当操动机构需要分闸时，对合闸线圈进行断电，动铁芯在分闸弹簧的作用下移向分闸侧进行分闸动作，并在分闸弹簧的作用下保持在分闸位置。这种操动机构在使用时，合闸期间，需要对合闸线圈进行不间断通电，以保证动铁芯始终保持在合闸侧，在长期使用过程中，容易烧坏合闸线圈。

针对上述问题，一项申请公布号为CN 105632796 A，名称为中间位置带有双向阻尼特性的三稳态电磁操动机构的中国专利公开了一种电磁操动机构，包括动铁芯、分闸弹簧、合闸线圈和合闸保持线圈，该电磁操动机构在使用时，合闸时，对合闸线圈供电，动铁芯在合闸线圈的作用下移向合闸位置进行合闸动作，之后对合闸保持线圈供电，将合闸线圈断电，通过合闸保持线圈产生的磁力将动铁芯保持在合闸位置；分闸时，将合闸保持线圈断电，动铁芯在分闸弹簧的作用下移向分闸位置。该操动机构在合闸时采用大线圈和小线圈这样的双线圈结构，合闸时，动铁芯移动时需要大的吸力，就采用大线圈结构，合闸保持时，动铁芯需要的吸力减小，就采用小线圈结构，这样有效避免了大线圈因为在合闸和合闸保持时长时间带电从而烧坏线圈的现象发生。但是，该操动机构在使用时，动铁芯和线圈之间没有有效的吸合配合部来增强磁场对动铁芯的吸力，导致动铁芯受到的总吸力减小，在合闸移动时无法做到快速反应，降低了操动机构的合闸反应速度。若要产生足够大的吸力来使动铁芯快速移动和保持在和合闸位置，大线圈和小线圈均需要较多的匝数来增强磁场强度，在一定程度上增加了成本。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种吸合面积大、能快速合闸的电磁操动机构；本实用新型的目的还在于提供一种吸合面积大、能快速合闸的高压开关。

为实现上述目的，本实用新型一种电磁操动机构的技术方案是：包括动铁芯、沿动铁芯的轴线方向上从上到下设置的第一合闸线圈和第二合闸线圈，所述动铁芯包括随动铁芯上下移动且下端能够插入第一、二合闸线圈中的运动吸合体，运动吸合体下部设有用于与第二合闸线圈配合的第二合闸吸合部，其特征在于：所述运动吸合体上部设置有由内向外延伸的用于与第一合闸线圈的上端面直接或通过导磁体吸合配合的第一合闸吸合部，第一合闸吸合部具有朝下的与第一合闸线圈的上端面对应配合的吸合面。

作为本实用新型的进一步改进：所述运动吸合体的形状为T型，下部为插柱，上部为向外延伸的环形凸台，所述第一合闸吸合部为所述环形凸台的下端面，所述第二合闸吸合部为所述插柱；所述第二合闸线圈的内侧与动铁芯之间设置有静铁芯，所述静铁芯的上端面与所述插柱的下端面吸合配合。

作为本实用新型的进一步改进：所述第一合闸线圈的上端面通过导磁体与第一合闸吸合部吸合配合，导磁体为磁套，运动吸合体可在磁套的内腔中上下移动；磁套内腔的下端设置有向内延伸的环形挡盖，环形挡盖的中心孔供所述运动吸合体的下部插柱穿过，环形挡盖的上端面与所述运动吸合体上第一合闸吸合部吸合配合。

作为本实用新型的进一步改进：所述运动吸合体的与动铁芯的轴线相垂直的端面处设置有沿运动吸合体与动铁芯的接触面延伸的凹槽，凹槽中设置有碟簧。

为实现上述目的，本实用新型一种高压开关的技术方案是：包括电磁操动机构，所述电磁操动机构包括动铁芯、沿动铁芯的轴线方向上从上到下设置的第一合闸线圈和第二合闸线圈，所述动铁芯包括随动铁芯上下移动且下端能够插入第一、二合闸线圈中的运动吸合体，运动吸合体下部设有用于与第二合闸线圈配合的第二合闸吸合部，其特征在于：所述运动吸合体上部设置有由内向外延伸的用于与第一合闸线圈的上端面直接或通过导磁体吸合配合的第一合闸吸合部，第一合闸吸合部具有朝下的与第一合闸线圈的上端面对应配合的吸合面。

作为本实用新型的进一步改进：所述运动吸合体的形状为T型，下部为插柱，上部为向外延伸的环形凸台，所述第一合闸吸合部为所述环形凸台的下端面，所述第二合闸吸合部为所述插柱；所述第二合闸线圈的内侧与动铁芯之间设置有静铁芯，所述静铁芯的上端面与所述插柱的下端面吸合配合。

作为本实用新型的进一步改进：所述第一合闸线圈的上端面通过导磁体与第一合闸吸合部吸合配合，导磁体为磁套，运动吸合体可在磁套的内腔中上下移动；磁套内腔的下端设置有向内延伸的环形挡盖，环形挡盖的中心孔供所述运动吸合体的下部插柱穿过，环形挡盖的上端面与所述运动吸合体上第一合闸吸合部吸合配合。

作为本实用新型的进一步改进：所述运动吸合体的与动铁芯的轴线相垂直的端面处设置有沿运动吸合体与动铁芯的接触面延伸的凹槽，凹槽中设置有碟簧。

本实用新型的有益效果是：在动铁芯的一端设置运动吸合体，在运动吸合体上设置有用于与第一合闸线圈和第二合闸线圈吸合配合的第一合闸吸合部和第二合闸吸合部。大大增加了动铁芯和合闸线圈之间的吸合面积，在磁场强度不变的情况下，增加合闸线圈对动铁芯的吸力，使动铁芯快速移至合闸位置，加快合闸速度；在对动铁芯的吸力不变的情况下，可以相应的减小合闸线圈的匝数，在一定程度上减小了装置成本。

进一步的，在第二合闸线圈与动铁芯之间设置与所述第二合闸吸合部配合使用的静铁芯，在合闸时，一方面，在合闸动作结束时，静铁芯对设置在动铁芯上的运动吸合体进行挡止，阻止动铁芯继续向下移动，防止运动吸合体的吸合部撞到合闸线圈；另一方面在合闸动作和合闸保持时，静铁芯将第二合闸线圈产生的磁场集中，产生大的磁吸力将动铁芯吸引和保持在合闸位置，增加了合闸速度和合闸保持的可靠性。

进一步的，在第一合闸线圈的上端设置与第一合闸吸合部配合使用的磁套，磁套将第一合闸线圈产生的磁场集中，产生大的磁吸力，而且，磁套靠近运动吸合体，进一步增加了对运动吸合体的合闸吸力，大大提高了合闸速度。此外，磁套的内腔可供运动吸合体整体上下移动，只在磁套内腔的下端设置向内延伸的环形挡盖，环形挡盖的中心孔供所述运动吸合体的下部插柱穿过，环形挡盖的上端面与所述运动吸合体上第一合闸吸合部吸合配合。磁套的这种结构设计在不影响运动吸合体的上下移动的前提下增加运动吸合体与第一合闸吸合体之间的吸合面面积，进一步加快合闸速度。

进一步的，在动铁芯与运动吸合体之间设置碟簧，当动铁芯到达合闸位置时，设置在运动吸合体与动铁芯之间的碟簧可以吸收动铁芯的运动冲量，对动铁芯进行缓冲，防止动铁芯因为过快的合闸速度而对操动机构产生大的冲击损伤。

附图说明

图1为本实用新型一种高压开关的具体实施例中电磁操动机构的剖视图；

图2为图1的A向视图；

图3为本实用新型一种高压开关的具体实施例中电磁操动机构的第一合闸线圈和第二合闸线圈处的结构图。

图中：1、机筒；11、出线口；111、第一出线端；112、第二出线端；113、第三出线端；114、第四出线端；2、静盖端；3、动铁芯；4、运动吸合体；41、上端凹槽；42、下端凹槽；51、上碟簧；52、下碟簧；6、分闸弹簧；7、第二合闸线圈；8、第一合闸线圈；9、绕线骨架；10、磁套；12、静铁芯。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的一种高压开关的具体实施例，如图1至图3所示，包括电磁操动机构，所述电磁操动机构的结构如图1所示，包括机筒1，机筒1的上端开口，电磁操动机构的其他部件通过机筒1的上端开口安装在机筒1内，之后通过设置在机筒1上端开口处的静盖端2将机筒1封闭。

机筒1的沿上下方向延伸的中轴线处设置有贯穿机筒1上下端面的动铁芯3，动铁芯3设置在机筒1中的部分的上部套设有运动吸合体4，运动吸合体4与动铁芯3固定连接，可随动铁芯3的上下移动而移动。运动吸合体4的外形为T型，下部为插柱，上部为向外延伸的环形凸台。运动吸合体4的上端面和下端面处沿与动铁芯3的接触面的地方分别设置有向内延伸的上端凹槽41和下端凹槽42，上端凹槽41和下端凹槽42中分别设置有上碟簧51和下碟簧52。动铁芯3设置在机筒1中的部分的下部套设有分闸弹簧6。

机筒1内腔的下部紧靠机筒1的侧壁从下往上设置有第二合闸线圈7和第一合闸线圈8，第二合闸线圈7和第一合闸线圈8缠绕在同一个绕线骨架9上。机筒1的侧壁上对应第二合闸线圈7和第一合闸线圈8的交接处设置有出线口11，出线口11包括第一出线端111、第二出线端112、第三出线端113和第四出线端114，其中，第一合闸线圈8的两个接线端子分别从第一出线端111和第二出线端112引出，第二合闸线圈7的两个接线端子分别从第三出线端113和第四出线端114引出。

运动吸合体4与机筒1之间在第一合闸线圈8的上方设置有磁套10，运动吸合体4可在磁套10的内腔中上下移动，磁套10内腔的下端设置有向内延伸的环形挡盖，环形挡盖的中心孔供运动吸合体4的下部插柱穿过，环形挡盖的上端面与运动吸合体4上部的环形凸台的下端面吸合配合。在合闸时，运动吸合体4在磁套10的内腔中上下移动，运动吸合体4上部环形凸台的下端面作为第一合闸吸合部与磁套10下端环形挡盖的上端面吸合配合，增大磁套10与运动吸合体之间的吸力，使运动吸合体能够被快速拉向合闸位。

动铁芯3下部的分闸弹簧6与第二合闸线圈7之间设置有静铁芯12，合闸时运动吸合体4下部插柱的下端面作为动铁芯合闸时的第二合闸吸合部与静铁芯12的上端面配合，一方面，静铁芯12将第二合闸线圈7的磁场集中，产生大的磁吸力，将运动吸合体4快速拉向和保持在合闸位置，另一方面，静铁芯12可以在运动吸合体4运动到位后对运动吸合体进行挡止，阻止运动吸合体4继续下移，防止运动吸合体的吸合部撞到合闸线圈。

本电磁操动机构在使用时，合闸时，对第一合闸线圈8和第二合闸线圈7同时供电，第一合闸线圈8和第二合闸线圈7通电产生磁场，将静铁芯12和磁套10磁化，静铁芯12和磁套10将第一合闸线圈8和第二合闸线圈7产生的磁场集中，产生大的磁场吸力，其中，磁套10距离运动吸合体4最近，作为合闸动作时提供合闸吸力的主要吸合部，可以将运动吸合体4快速拉至合闸位置，进而将动铁芯3快速的拉向合闸位置；当动铁芯3到达合闸位置时，设置在运动吸合体4上下端的上碟簧51和下碟簧52可以吸收动铁芯3的运动冲量，对动铁芯3进行缓冲，防止动铁芯3因为过快的合闸速度而对操动机构产生大的冲击损伤；当运动吸合体4的下端与静铁芯12的上端接触，一方面静铁芯12对运动吸合体4进行挡止，动铁芯3的合闸动作结束，另一方面，运动吸合体4与静铁芯12之间形成接触吸合，能有效地将动铁芯3吸合保持在合闸位置。之后将第一合闸线圈8断电，动铁芯3在第二合闸线圈7的作用下保持在合闸位置。分闸时，将第二合闸线圈7断电，动铁芯3在分闸弹簧6和上碟簧51、下碟簧52的作用下移向分闸位置进行分闸动作，并在分闸结束后保持在分闸位置。

作为本实用新型的另一种实施方式，所述磁套10也可以设置为圆环状，只设置与运动吸合体4上的环形凸台的下端面吸合配合的吸合面即可。

作为本实用新型的另一种实施方式，所述第一合闸线圈8的上方也可以不设置磁套10，所述运动吸合体4上的环形凸台的下端面直接与第一合闸线圈8的上端面吸合配合。

作为本实用新型的另一种实施方式，所述运动吸合体也可以不设置为T型，而是直接设置为圆盘状，下部不设置阶梯，这样圆盘状下表面也可以同时与磁套和静铁芯形成合闸吸合部，但这种情况吸合面与静铁芯之间的距离过远，造成第二合闸线圈对运动吸合体的吸力减小，不利于静铁芯的合闸保持。

本实用新型的一种电磁操动机构的具体实施例与上述一种高压开关中电磁操动机构的结构相同，此处不再赘述。