[实用新型]一种利用组合磁铁的双流体自恢复断路装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电气及自动控制领域，特别涉及一种利用组合磁铁的双流体自恢复断路装置。

背景技术

近年来，随着我国电力建设的不断发展，用电负荷不断增加，发电厂及发电机单机容量不断增大等问题导致目前电力系统短路电流不断增大，这就对电力系统中各种电气保护设备，诸如断路器、熔断器等提出了更为苛刻的要求，并已成为我国各大区电网安全、稳定运行的严重隐患，在某些情况下，甚至已成为制约电力建设的瓶颈。而且，随着电路保护设备被应用到越来越复杂的环境之中，普通的限流和断路设备在一些特定情况下应用受到限制，因此，希望有一种高效、能远程控制的电路保护设备，在某些极端的条件下也能正常工作。这种电路保护设备应具有的特点是：稳定性高，具有自动控制及远程控制功能，能在危险性高或不适合人直接操作的环境中正常工作。

断路器是电力系统中最重要的设备之一，肩负着控制和保护的双重任务，能根据电网的需要进行电力设备及线路的投切，以及当电力设备或线路发生故障时，能将故障部分迅速从电网中切除，以保证电网可靠运行。目前市场上所应用得最为广泛的四种断路器分别是热断路器、磁断路器、真空断路器及通地漏泄断路器。其中，热断路器采用一个与电路串联的双金属片，电路过载时，产生的热量会使双金属片变形从而实现断路。它拥有可重复操作的优点，但是它受温度的影响比较大，不够稳定。磁断路器主要是由电磁系统和操动机构组成，通过电路中流经的电流产生磁场，当电路短路时，电流产生的磁场使得操动机构作用，从而实现断路。因此，磁断路器不受温度影响，因此具有热稳定性。真空断路器主要由主体部分、灭弧室部分、操动机构部分组成，它利用高真空中电流流过零点时，等离子体迅速扩散从而熄灭电弧，完成切断电流的目的,因此具有高灭弧性能。通地漏泄保护器的工作方式与磁断路器相同，如果经过通地漏泄保护器后，电源流出和返回的电流值之差超过了漏泄灵敏度的设定值，则保护器将跳闸，同时提示装置发出故障报警，具有智能化的特点。

然而，这些断路器主要由机械运动部件和触点构成。这类通过固相联系的机械式开关，容易磨损，在固相接触表面容易发生侵蚀或熔焊现象，从而致使开关短路。大量的事实证明，由于电线短路导致电气火灾事故频发的根本原因就在于断路器的不跳闸。而断路器拒动的原因就在于触点被烧蚀粘结或脱扣机构卡死，使得电路发生故障时断路器无法起到应有的保护作用。

相比于机械开关易于发生的所谓“磨蚀”问题，液态金属式自恢复断路器有其优越的性能。它的工作原理是：在故障电流作用下，液态金属吸收热量气化，同时断开所保护电路。经过一定时间，金属蒸汽冷却凝结，电路恢复。它以液态金属与机械结构的固液接触取代了机械开关中的固相接触，达到了湿润机械机构目的，同时，固液接触还能减小接触电阻。然而，这种液态金属断路器保护性能不够稳定，其陡的下降保护特性使其很难和其他装置配合使用，而且断路器多次动作之后，液态金属容易受到电介质衬圈的分解物污染，导致燃弧时间延长甚至不熄灭。

CN101651323公开了一种利用导电流体和磁性流体的自恢复断路器，该断路器由主体和副体两部分组成。主体部分包括由封装外壳与外部固态电极端子构成的密闭腔体，腔体内分层次地充有导电流体和磁性流体。副体部分包括磁场发生装置、温度调节装置。将装置主体部分接入受控电路，当受控电路发生故障时，磁场发生装置会因相应的触发而产生磁场，磁场对密闭腔体中的磁性流体产生吸引作用，进而驱动导电流体发生形变，从而使导电流体与固态电极端子分离，达到断路的目的。

然而上述专利中磁场发生装置采用的是以软铁为铁芯的电磁铁，为使该电磁铁产生的足够大的磁场实现驱动磁性流体，进而使导电流体与固态电极端子分离，从而分断电路的目的。此种电磁铁的铁芯需采用较大的体积，同时线圈中需要通以较大的电流，不论在材料和能量方面都有不小的损失，而且此时产生的噪音也很明显，电磁铁发热现象也比较严重。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型对目前已有的利用磁性流体与导电流体的断路装置进行了改进。具体改进之处在于：磁场发生装置采用一种在电磁铁铁芯中内嵌永磁铁形成的组合磁铁，以此代替单纯采用的永磁铁或电磁铁。

本实用新型包括三种结构方式

第一种结构方式

包括主体部分、副体部分和受控电路：主体部分包括封装外壳、磁性流体、导电流体和固态电极端子；固态电极端子包括外部固态电极端子和内部固态电极端子；副体部分包括温度调节装置和磁场发生装置；受控电路包括负载、电源和开关；

所述的封装外壳与固态电极端子组成至少一个密闭腔体；