一種利用真空滅弧技術(shù)的輔助開(kāi)關(guān)

李海峰 張功建

摘 要：隨著電力行業(yè)的迅猛發(fā)展，機(jī)械摩擦接觸式輔助開(kāi)關(guān)的性能已逐漸無(wú)法滿(mǎn)足隔離開(kāi)關(guān)等電器的需求，一種利用真空滅弧技術(shù)的輔助開(kāi)關(guān)逐漸被各大高壓開(kāi)關(guān)公司使用。本文重點(diǎn)分析了這種輔助開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)形式及關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：輔助開(kāi)關(guān);真空滅弧;磁塊;燃弧

輔助開(kāi)關(guān)在各類(lèi)高壓輸變電、高鐵等電氣設(shè)備的操作機(jī)構(gòu)中廣泛使用，它作為開(kāi)關(guān)控制及聯(lián)動(dòng)的重要附件，有著極為重要的作用。國(guó)內(nèi)廣泛采用的輔助開(kāi)關(guān)，大多采用機(jī)械摩擦接觸式（空氣型開(kāi)關(guān)）。但無(wú)論是插片式或壓接式，普遍存在著觸頭接不良、環(huán)境適應(yīng)性差、觸頭防護(hù)等級(jí)低、使用壽命短、需要經(jīng)常檢修等問(wèn)題。為解決這些難題，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一種真空輔助開(kāi)關(guān)，采用磁感應(yīng)非接觸式。（非空氣型開(kāi)關(guān)）其通斷可靠性高、接點(diǎn)使用壽命長(zhǎng)、免維護(hù)性能及與一般輔助開(kāi)關(guān)的良好兼容性能，受到各大高壓開(kāi)關(guān)公司的關(guān)注，從而得到廣泛應(yīng)用。

一、結(jié)構(gòu)形式

具體包括：后安裝板（1）、長(zhǎng)螺桿（2）、方軸（3）、緊固標(biāo)準(zhǔn)件（4）、儲(chǔ)能快速機(jī)構(gòu)（5）、前安裝板（6）、基板組件（7）、卡簧（8）組成。儲(chǔ)能快速機(jī)構(gòu)（5）后端設(shè)置了前安裝板（6），前安裝版（6）后端設(shè)置了多個(gè)基板組件（7），基板組件（7）后端設(shè)置了后安裝板（1），方軸（3）貫穿所有基板組件（7）和前后安裝板（6）（1），并通過(guò)卡簧（8）與后安裝板（1）限位固定，儲(chǔ)能快速機(jī)構(gòu)（5）連接方軸（3）的另一端起到驅(qū)動(dòng)的作用。所有部件均由長(zhǎng)螺桿（2）和緊固標(biāo)準(zhǔn)件（4）鎖緊固定。（見(jiàn)圖1）

其中基板組件包括定觸片（a）、定觸片銀點(diǎn)（b）、轉(zhuǎn)子（c）、密封罩（d）、基板（e）、接線(xiàn)螺釘（f）、彈片（g）、彈片銀點(diǎn)（h）、彈片磁塊（i）、轉(zhuǎn)子磁塊（j）。定觸片（a）定觸片銀點(diǎn)（b）、彈片（g）彈片銀點(diǎn)（h）彈片磁塊（i）之間使用鉚接方式連接，密封罩（d）采用超聲波焊接技術(shù)焊接在基板（e）的固定槽內(nèi)，其他部件均用插接方式配合。（見(jiàn)圖2）

二、功能介紹

通過(guò)旋轉(zhuǎn)儲(chǔ)能快速機(jī)構(gòu)（5）帶動(dòng)方軸（3）轉(zhuǎn)動(dòng)，方軸（3）帶動(dòng)轉(zhuǎn)子（c）轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)子（c）轉(zhuǎn)動(dòng)到圖二位置時(shí)，轉(zhuǎn)子磁塊（j）與彈片磁塊（i）產(chǎn)生排斥力，彈片磁塊（i）驅(qū)動(dòng)彈片（g）變形，使定觸片銀點(diǎn)（b）與彈片銀點(diǎn)（h）接觸，開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)了閉合。當(dāng)轉(zhuǎn)子磁塊（j）旋轉(zhuǎn)到遠(yuǎn)離彈片磁塊（i）的位置時(shí)，彈片（g）恢復(fù)原來(lái)形狀，定觸片銀點(diǎn)（b）與彈片銀點(diǎn)（h）斷開(kāi)，開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)了斷開(kāi)。

三、關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)

儲(chǔ)能快速機(jī)構(gòu)由一帶法蘭方軸將兩個(gè)限位塊及扭簧組裝在一起。依靠限位塊使扭簧蓄力，蓄力轉(zhuǎn)角達(dá)到限位時(shí)，扭簧釋放方軸帶動(dòng)開(kāi)關(guān)迅速動(dòng)作。開(kāi)關(guān)動(dòng)作速度快可以有效控制觸點(diǎn)斷開(kāi)電流位置的燃弧大小，從而增強(qiáng)開(kāi)關(guān)的實(shí)際使用壽命。真空滅弧室結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使其具有較好的環(huán)境適應(yīng)能力和觸頭防護(hù)能力，當(dāng)型腔內(nèi)氧氣燃盡時(shí)，有效減小燃弧大小，增強(qiáng)了開(kāi)關(guān)壽命。磁感式操作的方式，避免了機(jī)械凸輪結(jié)構(gòu)在進(jìn)行機(jī)械操作時(shí)的磨損現(xiàn)象，在使用過(guò)程中，避免了需要經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)的困擾，不存在機(jī)械結(jié)構(gòu)失效造成開(kāi)關(guān)的電氣性能影響，真空輔助開(kāi)關(guān)控制通斷的轉(zhuǎn)子不與觸頭機(jī)械接觸，因此，操作輕便靈活。接點(diǎn)數(shù)目增加與操作力無(wú)關(guān)，不存在機(jī)械卡死的狀況。

四、主要特點(diǎn)

開(kāi)關(guān)開(kāi)閉觸點(diǎn)位于一個(gè)超聲波焊接的型腔內(nèi)，使其具有較好的環(huán)境適應(yīng)能力和觸頭防護(hù)能力，當(dāng)型腔內(nèi)氧氣燃盡時(shí)，有效減小燃弧大小，增強(qiáng)了開(kāi)關(guān)壽命，避免觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)多次燃弧造成的接觸性能降低，無(wú)需頻繁檢修，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。