负荷开关‑熔断器组合电器的永磁操动机构及其控制方法与流程

本发明涉及一种负荷开关-熔断器组合电器的永磁操动机构及其控制方法。

背景技术：

国家对老城网进行改造，对新建城市都要求尽量采用环网，以防止供电的中断。在环网供电单元和箱式变电站中大量采用的不是断路器而是负荷开关-熔断器组合电器。国内少数厂家已开始生产移开式真空负荷开关及其组合电器。永磁操动机构由于零部件少、无需电保持、可靠性高、寿命长等优点，在真空断路器中得到大量使用，包括控制在内的相关技术已经相当成熟。

技术实现要素：

本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种负荷开关-熔断器组合电器的永磁操动机构及其控制方法，实现可靠的合分闸。

本发明解决技术问题所采用的方案是：一种负荷开关-熔断器组合电器的永磁操动机构，所述负荷开关-熔断器组合电器容置于一箱体内，所述永磁操动机构包括三个设置于箱体上的双稳态永磁操动机构，三个双稳态永磁操动机构与负荷开关的三相分别连接，每个双稳态永磁操动机构分别经一绝缘拉杆与负荷开关的灭弧室配合实现合分闸；三个双稳态永磁操动机构经一控制单元控制；还包括一辅助机构，所述辅助机构包括与所述箱体配合的两侧板以及设置于两侧板上的接近开关、第一微动开关、合分闸指示拐臂和第一连板，所述第一连板用于接收双稳态永磁操动机构的动作信息，与所述双稳态永磁操动机构配合连接，并且所述第一连板通过一连接杆与所述合分闸指示拐臂连接，所述合分闸指示拐臂转动设置于其中一侧板上，并且与所述连接杆铰接；所述接近开关和第一微动开关设置于所述第一连板的旁侧，并且所述接近开关与所述控制单元电连，所述第一微动开关与开关柜的控制器电连。

进一步的，所述辅助机构还包括熔断器脱扣杆、熔断器脱扣连杆和一第二微动开关，所述熔断器脱扣杆设置于箱体上，接收熔断器的熔断机械动作；所述熔断器脱扣杆和熔断器脱扣连杆铰接，所述第二微动开关设置于熔断器脱扣连杆旁侧，与熔断器脱扣连杆配合切换；所述第二微动开关与所述控制单元电连。

进一步的，所述辅助机构还包括一合分闸按钮，所述合分闸按钮设置于组合电器的面板上，所述合分闸按钮与所述控制单元电连。

进一步的，所述箱体固定在一底盘车上，所述底盘车上设有能闭锁底盘车进出的联锁板，所述联锁板经箱体底板伸入箱体底部，所述第一连板的下端固定连接一第一弯板的上端，第一弯板的下端弯折后伸入至设置于箱体底板上的第二弯板内，所述第一弯板的前端置于所述联锁板的上方，所述第二弯板呈拱形状，架设于所述箱体底板上。

进一步的，所述双稳态永磁操动机构由动导杆、端盖、动铁芯、合闸线圈、导磁体、磁轭和分闸线圈组成，动导杆与绝缘拉杆连接，所述绝缘拉杆与对应相灭弧室的动触头连接；端盖与磁轭通过螺丝方式固定连接；合闸线圈、导磁体和分闸线圈以动铁芯为轴从前往后依次排放。

进一步的，还包括一储能电容，所述储能电容与所述控制单元电连；所述合闸线圈和分闸线圈与所述控制单元电连。

进一步的，所述第一连板与所述双稳态永磁操动机构的动导杆固定连接。

进一步的，所述辅助机构还包括一转动设置于侧板上的手动分闸杆，所述手动分闸杆与所述第一连板配合相抵接。

本发明还提供一种如上述所述的负荷开关-熔断器组合电器的永磁操动机构的控制方法，将三个双稳态永磁操动机构1对应设置于箱体上，三个双稳态永磁操动机构分别通过一绝缘拉杆与对应相负荷开关灭弧室配合，实现组合电器的合分闸操作，双稳态永磁操动机构在驱动负荷开关灭弧室在合分闸动作时，双稳态永磁操动机构的动导杆带动第一连板动作，接近开关接收第一连板的动作信号，将该动作信号发送至控制单元，为控制单元提供合分闸位置信号，并且通过合分闸指示拐臂指示组合电器的合分闸位置；第一微动开关同时接收第一连板的动作信号，为开关柜提供合分闸位置信号；只要有一相熔断器遇到过载电流而熔断时，该熔断器的撞击器冲出，带动熔断器脱扣连杆向下运动，通过熔断器脱扣杆切换第二微动开关，第二微动开关发送一闭合信号给控制单元，控制单元接到信号给三相永磁操动机构分闸线圈送电，三相永磁机构带动三相灭弧室同时分闸。

进一步的，还可以在组合电器面板上设置一合分闸按钮，通过合分闸按钮发送合分闸指令至控制单元，对组合电器进行合分闸操作。

与现有技术相比，本发明有以下有益效果：永磁操动机构采用双稳态结构，并且每相设置一双稳态永磁操动机构，可靠性高，稳定性好；并且本发明通过辅助机构，实现对负荷开关-熔断器组合电器进行合分闸位置指示，并且通过辅助机构可以进行合分闸操作。

附图说明

下面结合附图对本发明专利进一步说明。

图1为配用该永磁操动机构的负荷开关-熔断器组合电器的外部结构示意图。

图2为配用该永磁操动机构的负荷开关-熔断器组合电器的内部结构示意图。

图3为本发明实施例提供的永磁操动结构的安装示意图。

图4为本发明实施例提供的辅助机构的结构示意图。

图中：1-双稳态永磁操动机构；10-动导杆；2-辅助机构；20-侧板；21-熔断器脱扣杆；22-熔断器脱扣连杆；23-接近开关；24-第一微动开关；25-第二微动开关；26-第一连板；27-第一弯板；28-第二弯板；29-合分闸指示拐臂；3-手动分闸杆；4-合分闸按钮；5-熔断器；6-负荷开关灭弧室。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1～4所示，本实施例的一种负荷开关-熔断器组合电器的永磁操动机构，包括三个设置于箱体上的双稳态永磁操动机构1，每个双稳态永磁操动机构1分别经一绝缘拉杆与负荷开关灭弧室配合实现合分闸；三个双稳态永磁操动机构1经一控制单元控制；还包括一辅助机构2，所述辅助机构2包括两侧板20以及设置于两侧板20上的接近开关23、第一微动开关24、合分闸指示拐臂29和第一连板26，所述第一连板26用于接收双稳态永磁操动机构1的动作信息，与所述双稳态永磁操动机构1配合连接，并且所述第一连板26通过一连接杆与所述合分闸指示拐臂29连接，所述合分闸指示拐臂29转动设置于所述侧板20上，并且与所述连接杆铰接；所述接近开关23设置于所述第一连板26的旁侧，第一微动开关24设置于所述第一连板26的前方，并且所述接近开关23与所述控制单元电连，所述第一微动开关24与开关柜的控制器电连。

从上述可知，本发明的有益效果在于：双稳态永磁机构的传动方式采用直动式，使传动效率达到最高，提高了机械可靠性、以及组合电器的使用寿命，可以实现免维护。通过辅助机构2，实现对负荷开关-熔断器组合电器进行合分闸位置指示，操作更加安全可靠。

控制单元根据外界指令对组合电器的合分闸过程进行控制，当接到合闸指令时，接通储能电容与永磁操动机构的合闸线圈，永磁操动机构通过绝缘拉杆对灭弧室合闸；当接到分闸指令时，接通储能电容与永磁操动机构的分闸线圈，永磁操动机构通过绝缘拉杆对灭弧室分闸。合闸操作过程，在永磁操动机构动导杆10的带动下，第一连板26通过连接杆带动合分闸指示拐臂29逆时针转动，指示合闸位置；分闸操作过程，在永磁操动机构动导杆10的带动下，第一连板26通过连接杆带动合分闸指示拐臂29顺时针转动，指示分闸位置。

在本实施例中，所述辅助机构2还包括熔断器脱扣杆21、熔断器脱扣连杆22和第二微动开关25，所述熔断器脱扣连杆22设置于箱体上，接收熔断器的熔断机械动作；所述熔断器脱扣杆21和熔断器脱扣连杆22铰接，所述第二微动开关25设置于熔断器脱扣杆21旁侧，与熔断器脱扣杆21配合接触；所述第二微动开关25与所述控制单元电连。熔断器熔断时，熔断器脱扣连杆22用于接收来自熔断器的熔断机械信号，并传递给熔断器脱扣杆21，第二微动开关25接收熔断脱扣杆21的动作信号后，给控制单元提供分闸信号。

在本实施例中，所述辅助机构2还包括一合分闸按钮4，所述合分闸按钮4设置于组合电器的面板上，所述合分闸按钮4与所述控制单元电连。在实际使用过程中，可以通过合分闸按钮4直接给控制单元合分闸信号，实现合分闸动作。

在本实施例中，所述负荷开关-熔断器组合电器的箱体固定在一底盘车上，所述底盘车上设有能闭锁底盘车进出的联锁板，所述联锁板经箱体底板伸入箱体底部，所述第一连板的下端固定连接一第一弯板的上端，第一弯板的下端弯折后伸入至设置于箱体底板上的第二弯板内，并且第一弯板的前端置于所述联锁板的上方，所述第二弯板呈拱形状，架设于所述箱体底板上。如图4所示，合闸操作过程，第一连板26带动第一弯板27向前运动，进入第二弯板28的槽内，顶住底盘车的联锁板，使底盘不能摇进或摇出，实现开关柜“防止带负荷拉出手车”的防误功能；分闸操作过程，第一连板26带动第一弯板27向后运动，离开第二弯板28的槽口，释放底盘车的联锁板，使底盘可以摇进或摇出。

在本实施例中，所述双稳态永磁操动机构1由动导杆10、端盖、动铁芯、合闸线圈、导磁体、磁轭和分闸线圈组成，动导杆10与绝缘拉杆连接，所述绝缘拉杆与对应相灭弧室的动触头连接；端盖与磁轭通过螺丝方式固定连接；合闸线圈、导磁体和分闸线圈以动铁芯为轴从前往后依次排放。

在本实施例中，还包括一储能电容，所述储能电容与所述控制单元电连；所述合闸线圈和分闸线圈与所述控制单元电连。动导杆10与绝缘拉杆连接；端盖与磁轭通过螺丝等方式固定，提供磁场通道，并提供整体支撑；合闸线圈、导磁体和分闸线圈以动铁芯为轴从前往后依次排放；磁轭在靠近线圈位置开一小口，将合闸线圈和分闸线圈与控制单元相连；动铁芯最好采用电工纯铁，并在四周开纵向槽口，可以减小涡流；永磁体采用稀土钕铁硼永磁体，提供分闸与合闸位置的保持力；分闸时，控制单元控制储能电容给分闸线圈通电，电磁力带动动铁芯向后运动；合闸时，控制单元控制储能电容给合闸线圈通电，电磁力带动动铁芯向前运动。

在本实施例中，所述第一连板26与所述双稳态永磁操动机构1的动导杆10固定连接。通过第一连板26与永磁操动机构连接，接收永磁操动机构的动作信号，通过合分闸指示拐臂29对合分闸指示。

在本实施例中，所述辅助机构2还包括一转动设置于箱体侧板上的手动分闸杆3，所述手动分闸杆3与所述第一连板26配合相抵接。通过专用的分闸杆将手动分闸杆3顺时针转动，使第一连板26向后运动，带动永磁操动机构的动铁芯向后运动，使组合电器分闸。

本发明还提供一种如上述所述的负荷开关-熔断器组合电器的永磁操动机构的控制方法，具体如下：

将三个双稳态永磁操动机构1对应设置于箱体上，分别通过一绝缘拉杆与对应相负荷开关灭弧室6配合，实现组合电器的合分闸操作，双稳态永磁操动机构1在驱动负荷开关灭弧室6在合分闸动作时，双稳态永磁操动机构1的动导杆10带动第一连板26动作，接近开关23接收第一连板26的动作信号，将该动作信号发送至控制单元，为控制单元提供合分闸位置信号，并且通过合分闸指示拐臂29指示组合电器的合分闸位置；第一微动开关24同时接收第一连板26的动作信号，为开关柜提供合分闸位置信号。只要有一相熔断器5遇到过载电流而熔断时，该熔断器5的撞击器冲出，带动熔断器脱扣连杆22向下运动，通过熔断器脱扣杆21切换第二微动开关25，第二微动开关25发送一闭合信号给控制单元，控制单元接到信号给三相双稳态永磁操动机构1分闸线圈送电，三相双稳态永磁机构1带动三相灭弧室同时分闸。

还可以在组合电器面板上设置一合分闸按钮4，通过合分闸按钮4发送合分闸指令至控制单元，对组合电器进行合分闸操作。

综上所述，本发明提供的一种负荷开关-熔断器组合电器的永磁操动机构及其控制方法，结构简单，操作可靠。

上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。