[实用新型]一种SF6高压断路器永磁操动机构

说明书

技术领域

本实用新型属于输变电设备技术领域，是一种适用于SF₆高压断路器智能化操作的新型操动机构，具体为一种SF₆高压断路器永磁操动机构。

背景技术

高压断路器是电力系统中极其重要的开关设备，其运行好坏直接影响着整个系统的稳定性、可靠性，而高压断路器的操动机构又是其重要的组成部分，它不但要保证断路器长期的动作可靠性，而且要满足灭弧特性对操动机构的要求。

以往的操动机构包括弹簧操动机构、液压操动机构、液压弹簧操动机构等，其中弹簧操动机构完全依靠机械做功，零部件总数多，传动机构较为复杂，故障率相应就比较高，而且多在关键部位，容易引起操作失误等问题；而液压操动机构尽管存在体积小、操作力大的优点，但是结构复杂，零部件加工精度非常高，且液压系统工作压力高。

电力系统不断向高电压、远距离、大容量方向发展，在提高经济性的同时，安全可靠的问题也突出起来；定量评定和改善电力系统的可靠性越来越受到人们的重视。因此有必要研制一种新型的操动机构来满足电力系统稳定可靠方向的要求。

发明内容

本实用新型要解决的问题是：现有高压断路器操动机构结构复杂，易引起操动失误，提供一种稳定可靠的高压断路器操动机构，满足电力系统的使用要求。

本实用新型的技术方案为：一种SF₆高压断路器永磁操动机构，永磁操动机构包括静铁芯、动铁芯、分闸线圈、合闸线圈和驱动杆，动铁芯设置在静铁芯的中心孔内，并可在中心孔内做上下运动，驱动杆穿过静铁芯和动铁芯的中心孔并与动铁芯联动，高压断路器的动触头通过连杆结构连接驱动杆，分闸线圈、合闸线圈固定在静铁芯内，分别位于动铁芯的两端，分闸线圈、合闸线圈之间设有磁性材料，所述磁性材料为MnZn系铁氧体。

本实用新型优选磁性材料为圆筒状磁环，套在动铁芯外，对应动铁芯两端形成一对磁极。

本实用新型直接利用永磁操动机构的直线运动来带动SF₆高压断路器的动触头从而来实现分/合闸。永磁操动机构的动铁芯和高压断路器的动触头通过驱动杆和连杆结构连接，当动铁芯上下运动时直接带动断路器动触头的运动，所以时间上不存在滞后性。磁性材料可充磁和消磁，合闸时充磁，充磁后的作用就是保持作用，由于磁通走最短路径的原理而产生的电磁推力使动铁芯维持在合闸位置；分闸时消磁，产生反向电磁力实现分闸，并进一步对磁环反向充磁，达到分闸保持的作用。

本实用新型磁性材料采用圆筒形磁环，在分合闸完成后，可以提高磁极与动铁芯接触部位之间的磁场强度，从而提高动铁芯与磁极的吸合力，提高永磁操动机构的闭合保持力。

磁性材料采用的MnZn系铁氧体具有高的起始磁导率，较高的矫顽力Bs和低损耗，由图3可知铁氧体的退磁曲线的上半部分为直线，当退磁磁场强度不超过拐点k时，回复线与退磁曲线的直线段重合。当退磁磁场强度超过拐点后，它的磁阻会急剧减小，线圈产生的电流会急剧减小，线圈所产生的磁场与磁性材料产生的磁场方向相反。MnZn系铁氧体能够快速退磁，且本身磁阻与钕铁硼等永磁体相比小一个数量级，所产生的磁阻力减小，其固有的特性使其在操动断路器触头分闸或者合闸时，响应速度更快，分、合闸电流更小，降低了电子控制装置的性能要求。

由于具有以上的特点，使得本实用新型SF₆高压断路器永磁操动机构除了工作可靠稳定外还能够提供较大的电磁吸力，减少了复杂的传动机构，永磁操动机构的质量小，能量损耗小，提高了效率；同时也提高了整个操动机构的精度和可靠性，具有高响应和高精度的特点并且运动过程可控。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是本本实用新型永磁操动机构部分的结构示意图。

图3为本实用新型的MnZn系铁氧体与与钕铁硼永磁体的退磁曲线示意图。

具体实施方式

图1为本实用新型的结构示意图，SF₆高压断路器1通过连杆结构2和驱动杆35连接永磁操动机构3，永磁操动机构3的直线运动带动SF₆高压断路器1的动触头实现分/合闸。