[实用新型]能够抵抗短路电流的磁保持继电器

说明书

技术领域

本实用新型涉及继电器技术领域，特别是涉及一种能够抵抗短路电流的磁保持继电器。

背景技术

现有磁保持继电器的结构由磁路系统、接触系统、推动机构和基座组成。磁路系统一般由两个基本对称的磁路组成，包括静止导磁体部件、可动导磁体部件和线圈，接触系统包括动簧部分、静簧部分，推动机构一般由推动块担当。继电器线圈通正向脉冲电压，磁路系统工作，推动块推动动簧部分，使动静触点接触，继电器动作，线圈通反向脉冲电压，磁路系统工作，推动块推动动簧部分，使动静触点断开，继电器复归。

磁保持继电器主要应用领域为电力计量，主要功能为开关和计量。随着世界各国电网改造的不断深入，由于短路电流引发的电表炸表、着火的案例时有发生，引发了巨大的人身安全问题和财产损失问题。在此背景下，世界各大电力公司、电表企业纷纷出台相关标准或引用行业标准，以其规范电能表用电力磁保持继电器抵抗短路电流能力，提高智能电表运行的安全性。为了保证人身安全、用电设备安全，均要求磁保持继电器具有承受和接通短路电流的功能。根据电网运行特点和基于对人身、设备安全考虑，磁保持继电器抵抗短路电流有三种工况，具体如下：

工况一：电表前端(上游电网)短路，特征是磁保持继电器触点闭合(电表合闸状态)，短路电流较大，此时的短路电流称为“安全耐受短路电流”，要求磁保持继电器承受短路电流时或后“不爆炸、不起火、无飞溅物”。

工况二：电表后端(下游电网)短路，特征是磁保持继电器触点闭合(电表合闸状态)，短路电流较小，此时的短路电流称为“功能耐受短路电流”，要求磁保持继电器承受短路电流后“功能正常”。

工况三：电表后端(下游电网)短路，特征是磁保持继电器触点断开(电表拉闸状态)，短路电流较小，此时的短路电流称为“功能接通短路电流”，要求磁保持继电器接通短路电流后“功能正常”。

三种工况下，短路电流大小差异较大，如IEC62055-31标准UC2等级“安全耐受短路电流”为4.5KA，是“功能耐受短路电流”或“功能接通短路电流”2.5KA的1.8倍；UC3 等级“安全耐受短路电流”为6KA，是“功能耐受短路电流”或“功能接通短路电流”3KA 的2倍；又如ANSI C12.1标准200A额定电流等级“安全耐受短路电流”峰值24KA，是“功能耐受短路电流”峰值7KA的3.4倍。

要研发出具有抵抗短路电流能力的磁保持继电器产品，就必须提高动、静触头闭合的压力，来抵消短路电流通过触点时的电动斥力。提高动、静触头闭合的压力，势必会增大产品的外形尺寸、增加线圈控制部分的功耗，无法满足客户对产品外形小型化和低功耗的要求，同时，产品成本会急聚上升，导致产品市场竞争能力下降。

为了解决上述技术问题，现有磁保持继电器在结构设计上是利用了洛仑兹力原理，利用一倍的短路电流在可动簧片(动簧片)上产生的电磁力来抵抗短路电流在动、静触点间产生的电动斥力。具体方案设计时，短路电流大小与两簧片间的距离密切相关，抵抗短路电流的效果与簧片变形量(刚性)密切相关。由于“安全耐受短路电流”与“功能耐受短路电流”或“功能接通短路电流”相差较大，满足“安全耐受短路电流”的设计方案，不一定能兼容“功能耐受短路电流”或“功能接通短路电流”，反之亦然。同进，满足UC3标准的设计方案不一定向下兼容UC2标准。