一种快速限流装置的制作方法

本发明涉及电器，特别是涉及一种快速限流装置。

背景技术：

1、限流器属于电器领域，是一种用于短路电流限制的装置。限流器作用是当线路出线短路故障时，快速限流装置分闸动作，将限流电抗器投入系统，起到限制短路电流的目的；故障切除后，限流器合闸动作，将限流电抗器旁路，起到零损耗运行的效果。

2、现有技术中，限流器主要以在系统串联电抗器来实现限流作用，能源消耗较大。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种快速限流装置，以解决上述现有技术存在的问题，延长限流器的使用寿命，降低限流器工作能耗。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种快速限流装置，包括：

3、电磁斥力操动单元，所述电磁斥力操动单元包括机构壳体和设置于所述机构壳体内的合位保持永磁铁、磁保持盘、分位保持永磁铁，所述磁保持盘可滑动地设置于所述机构壳体内，沿所述磁保持盘的运动方向，所述合位保持永磁铁和所述分位保持永磁铁分别位于所述磁保持盘的两侧，且所述磁保持盘的两侧均设置有斥力盘，所述合位保持永磁铁处设置分闸电磁斥力线圈，所述分位保持永磁铁处设置合闸电磁斥力线圈，所述合闸电磁斥力线圈以及所述分闸电磁斥力线圈均与放电模块相连，所述磁保持盘还连接有机构连杆；所述分位保持永磁铁、所述磁保持盘以及所述机构壳体围成的腔体为第一气室，所述合位保持永磁铁、所述磁保持盘以及所述机构壳体围成的腔体为第二气室，所述第一气室与所述第二气室相连通；

4、工作单元，所述工作单元包括进线法兰、出线法兰、真空灭弧室、绝缘拉杆以及限流电抗器，所述进线法兰能够利用所述真空灭弧室或所述限流电抗器与所述出线法兰形成通路，所述真空灭弧室与所述限流电抗器并联设置，所述绝缘拉杆动作能够触发所述真空灭弧室以改变其通断状态，所述绝缘拉杆与所述机构连杆相连；

5、信号采集单元，所述信号采集单元包括电流监测元件，所述电流监测元件与所述出线法兰电连接。

6、优选地，所述的快速限流装置，还包括控制单元，所述电流监测元件以及所述放电模块均与所述控制单元通信连接。

7、优选地，所述放电模块利用脉冲储能电容与所述合闸电磁斥力线圈以及所述分闸电磁斥力线圈电连接；所述控制单元还连接有滤波模块。

8、优选地，所述磁保持盘以及所述斥力盘均具有通气孔，所述第一气室利用所述通气孔与所述第二气室连通。

9、优选地，所述通气孔的数量为多组，多组所述通气孔沿所述磁保持盘的径向等间距均布；每一组所述通气孔的数量为多个，每一组所述通气孔绕所述磁保持盘的轴线周向均布。

10、优选地，所述工作单元还包括导电座，所述导电座固定于所述进线法兰上且二者电连接，所述导电座与所述真空灭弧室的静触点相连，所述真空灭弧室的动触点利用柔性连接件与所述出线法兰电连接，所述真空灭弧室的动触点还与所述绝缘拉杆相连。

11、优选地，所述进线法兰与所述出线法兰之间还设置固定套筒，所述真空灭弧室设置于所述固定套筒内；所述限流电抗器套设于所述固定套筒外，所述固定套筒的外壁上具有能够支撑所述限流电抗器的凸环，所述进线法兰与所述限流电抗器电连接，所述限流电抗器还利用搭接母排与所述出线法兰电连接。

12、优选地，所述的快速限流装置，还包括安装框架，所述电磁斥力操动单元设置于所述安装框架内，所述工作单元以及所述信号采集单元设置于所述安装框架的顶部。

13、优选地，所述出线法兰与所述安装框架之间设置绝缘支撑套筒，所述绝缘拉杆位于所述绝缘支撑套筒内。

14、优选地，所述电流监测元件与所述出线法兰采用穿心式电气连接方式。

15、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

16、本发明的快速限流装置，工作时，工作电流由进线法兰进入真空灭弧室，然后经出线法兰完成通流，此时限流电抗器处于旁路状态，实现了限流电抗器的零损耗运行；当工作线路发生短路故障时，电磁斥力操动单元完成分闸动作，利用机构连杆使真空灭弧室断开形成开路，工作电流经进线法兰进入限流电抗器，再经过出线法兰形成通路，实现短路故障电流的限制作用，改变现有技术中串联电抗器型限流方案造成能源损耗的弊端，实现了零损耗运行；同时，信号采集单元的电流监测元件能够监测出线法兰的电流状态，提高设备运行可靠性。具体地，当工作电流经真空灭弧室流向出线法兰时，电磁斥力操动单元处于合闸状态，当电磁斥力操动单元进行分闸操作时，放电模块向分闸电磁斥力线圈放电，瞬间变化的脉冲电流在斥力盘上产生涡流，涡流产生的磁场与分闸电磁斥力线圈的脉冲电流产生磁场的相互作用，从而推着斥力盘以及磁保持盘运动，进而带动机构连杆运动，实现分闸动作，磁保持盘运动到位后与分位保持永磁铁吸合，实现分闸稳态保持。反之，在进行合闸时，放电模块向合闸电磁斥力线圈放电，瞬间变化的脉冲电流在斥力盘上产生涡流，涡流产生的磁场与合闸电磁斥力线圈的脉冲电流产生磁场的相互作用，从而推着斥力盘、磁保持盘及机构连杆运动，实现合闸动作，磁保持盘运动到位后与合位保持永磁铁吸合，实现合闸稳态保持。还需要强调的是，电磁斥力操动单元内形成第一气室和第二气室，在进行合闸操作时，斥力盘以及磁保持盘带动机构连杆在电磁涡流斥力的作用下做竖直向上的运动，运动过程中压缩第二气室内的空气，运动初期由于运动速度较小，且空气的压缩量小，同时空气流向第一气室进行对流，故而对动作动特性不造成阻碍作用，当运动到了后期，由于运动速度迅速增大，且空气的压缩量增加，且排气速度小于空气压缩速度，从而产生一个阻碍斥力盘以及磁保持盘运动的缓冲阻力，实现合闸缓冲效果，提高设备的动作可靠性及运行稳定性；电磁斥力操动单元进行分闸操作时的过程与上述合闸过程的工作原理相同；本发明的快速限流装置，采用电磁斥力操动单元，在提高分闸速度的同时，利用空气压缩缓冲性能，缓解了现有技术中限流器受冲击损伤的问题，延长了快速限流装置的使用寿命，有效保证了设备的运行可靠性。

技术特征：

1.一种快速限流装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的快速限流装置，其特征在于：还包括控制单元，所述电流监测元件以及所述放电模块均与所述控制单元通信连接。

3.根据权利要求2所述的快速限流装置，其特征在于：所述放电模块利用脉冲储能电容与所述合闸电磁斥力线圈以及所述分闸电磁斥力线圈电连接；所述控制单元还连接有滤波模块。

4.根据权利要求1所述的快速限流装置，其特征在于：所述磁保持盘以及所述斥力盘均具有通气孔，所述第一气室利用所述通气孔与所述第二气室连通。

5.根据权利要求4所述的快速限流装置，其特征在于：所述通气孔的数量为多组，多组所述通气孔沿所述磁保持盘的径向等间距均布；每一组所述通气孔的数量为多个，每一组所述通气孔绕所述磁保持盘的轴线周向均布。

6.根据权利要求1所述的快速限流装置，其特征在于：所述工作单元还包括导电座，所述导电座固定于所述进线法兰上且二者电连接，所述导电座与所述真空灭弧室的静触点相连，所述真空灭弧室的动触点利用柔性连接件与所述出线法兰电连接，所述真空灭弧室的动触点还与所述绝缘拉杆相连。

7.根据权利要求6所述的快速限流装置，其特征在于：所述进线法兰与所述出线法兰之间还设置固定套筒，所述真空灭弧室设置于所述固定套筒内；所述限流电抗器套设于所述固定套筒外，所述固定套筒的外壁上具有能够支撑所述限流电抗器的凸环，所述进线法兰与所述限流电抗器电连接，所述限流电抗器还利用搭接母排与所述出线法兰电连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的快速限流装置，其特征在于：还包括安装框架，所述电磁斥力操动单元设置于所述安装框架内，所述工作单元以及所述信号采集单元设置于所述安装框架的顶部。

9.根据权利要求8所述的快速限流装置，其特征在于：所述出线法兰与所述安装框架之间设置绝缘支撑套筒，所述绝缘拉杆位于所述绝缘支撑套筒内。

10.根据权利要求1所述的快速限流装置，其特征在于：所述电流监测元件与所述出线法兰采用穿心式电气连接方式。

技术总结
本发明公开一种快速限流装置，包括电磁斥力操动单元、工作单元以及信号采集单元，电磁斥力操动单元包括机构壳体和设置于机构壳体内的合位保持永磁铁、磁保持盘、分位保持永磁铁，磁保持盘的两侧均设置有斥力盘，合位保持永磁铁处设置分闸电磁斥力线圈，分位保持永磁铁处设置合闸电磁斥力线圈；工作单元包括进线法兰、出线法兰、真空灭弧室、绝缘拉杆以及限流电抗器。本发明改变现有技术中串联电抗器型限流方案造成能源损耗的弊端，实现了零损耗运行；同时，信号采集单元的电流监测元件能够监测出线法兰的电流状态。在提高分闸速度的同时，利用空气压缩缓冲性能，缓解了现有技术中限流器受冲击损伤的问题，有效保证了设备的运行可靠性。

技术研发人员：李国强,洪育凡,刘盛,滕保文,黄泽钰,肖丁月,吕乃康
受保护的技术使用者：西安合容开关有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16