本實(shí)用新型涉及真空接觸器領(lǐng)域，具體是一種柔性直流輸電用固封式快速真空接觸器。

背景技術(shù)：

柔性直流輸電系統(tǒng)是基于電壓源換流器和脈寬調(diào)制技術(shù)的的新一代直流輸電系統(tǒng)(英文簡稱：VSC-HVDC)，其優(yōu)勢(shì)主要在孤島供電、有功功率與無功功率控制、長距離輸電、新能源消納、成本控制等方面。國內(nèi)已有多家公司致力于柔性直流輸電工程的開發(fā)和建設(shè)。該系統(tǒng)中功率模塊需配用快速接觸器，在主回路故障時(shí)能快速旁路接通主電路，實(shí)現(xiàn)供電的連續(xù)性。快速真空觸器要求體積小、載流量大、絕緣性能高、合閘速度快、性能可靠。目前直流輸電系統(tǒng)中的快速接觸器產(chǎn)品，體積較大，絕緣性能不高，且多為敞開式結(jié)構(gòu)，長期帶電運(yùn)行后很容量產(chǎn)生積塵，為電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行留下隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種柔性直流輸電用固封式快速真空接觸器，解決了現(xiàn)有直流輸電系統(tǒng)中的快速接觸器產(chǎn)品體積較大，絕緣性能不高，且多為敞開式結(jié)構(gòu)等缺陷。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案具體如下：

本實(shí)用新型提供的一種柔性直流輸電用固封式快速真空接觸器，包括主導(dǎo)電回路，所述主導(dǎo)電回路連接有操動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述操動(dòng)機(jī)構(gòu)連接有永磁機(jī)構(gòu)；其中：

所述主導(dǎo)電回路包括采用環(huán)氧材料制成的固封極柱，所述固封極柱內(nèi)設(shè)置有靜出線座，所述靜出線座與其下方設(shè)有的真空滅弧室的靜導(dǎo)電桿連接，所述真空滅弧室的動(dòng)導(dǎo)電桿上連接有動(dòng)出線座，所述動(dòng)出線座的下方設(shè)置有絕緣子，所述絕緣子設(shè)置在主導(dǎo)電回路與操動(dòng)機(jī)構(gòu)之間，且其與動(dòng)導(dǎo)電桿連接；

所述操動(dòng)機(jī)構(gòu)包括接觸器框架，所述框架內(nèi)設(shè)置有雙頭螺桿，所述雙頭螺桿的上端與絕緣子的下端連接，中部設(shè)置有拐臂，所述拐臂的一端連接有彎板，另一端連接有分合閘指示；下端與永磁機(jī)構(gòu)相連接。

優(yōu)選地，所述靜出線座、真空滅弧室和動(dòng)出線座均澆注在固封極柱上，所述固封極柱的下端開設(shè)有第一空腔，所述絕緣子的上端置于第一空腔內(nèi)。

優(yōu)選地，所述靜出線座與真空滅弧室上的靜導(dǎo)電桿之間通過第一緊固螺釘固定連接；所述動(dòng)出線座與真空滅弧室上的動(dòng)導(dǎo)電桿之間采用滑動(dòng)連接，且動(dòng)出線座上設(shè)置有凹槽，所述凹槽內(nèi)設(shè)有彈簧觸指。

優(yōu)選地，所述絕緣子內(nèi)開設(shè)有T型內(nèi)腔，所述T型內(nèi)腔的大端設(shè)有蓋板，所述蓋板上開設(shè)有外螺紋，用以與大端內(nèi)腔上開設(shè)的內(nèi)螺紋旋轉(zhuǎn)配合；其小端裝設(shè)有觸頭彈簧。

優(yōu)選地，所述絕緣子與動(dòng)導(dǎo)電桿通過連接螺釘連接，所述連接螺釘為倒“T”型結(jié)構(gòu)，其上端為外螺紋桿，中部設(shè)有第一外六方臺(tái)階，下端為圓柱端；其中，所述連接螺釘上端穿過蓋板上的內(nèi)六方定位孔與動(dòng)導(dǎo)電桿連接；下端置于所述絕緣子上的內(nèi)腔小端；中部的第一外六方臺(tái)階與蓋板上的內(nèi)六方定位孔相配合。

優(yōu)選地，所述雙頭螺桿的上端設(shè)有反絲螺紋，下端設(shè)有正絲螺紋，中部設(shè)有帶凹槽的第二外六方臺(tái)階，其中，反絲螺紋端固定連接在絕緣子下端設(shè)的內(nèi)置反絲螺孔上，正絲螺紋端與永磁機(jī)構(gòu)連接，所述拐臂間隙地穿過中部第二外六方臺(tái)階上的凹槽。

優(yōu)選地，所述雙頭螺桿的正絲螺紋端依次穿過永磁機(jī)構(gòu)中設(shè)有的隔磁鋁板、靜鐵芯、分閘彈簧，最終固定連接在永磁機(jī)構(gòu)的動(dòng)鐵芯上，從而實(shí)現(xiàn)永磁機(jī)構(gòu)動(dòng)鐵芯與真空滅弧室上的動(dòng)導(dǎo)電桿的聯(lián)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述彎板固定在所述框架的內(nèi)側(cè)壁上，且與拐臂通過軸連接。

優(yōu)選地，所述接觸器框架內(nèi)還設(shè)有L型連板，所述L型連板的一端與絕緣子連接，另一端與永磁機(jī)構(gòu)內(nèi)設(shè)有的輔助開關(guān)連接。

優(yōu)選地，所述接觸器框架上還設(shè)置有封板，使得操動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成了一個(gè)全封閉式結(jié)構(gòu)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型提供的一種柔性直流輸電用固封式快速真空接觸器，通過永磁機(jī)構(gòu)向操動(dòng)機(jī)構(gòu)中的雙頭螺桿提供向上的動(dòng)力，使得雙頭螺桿通過絕緣子帶動(dòng)動(dòng)導(dǎo)電桿一起向上運(yùn)動(dòng)，動(dòng)導(dǎo)電桿帶動(dòng)動(dòng)觸頭向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而使動(dòng)觸頭與靜觸頭接觸，完成合閘動(dòng)作；通過手動(dòng)操作拐臂，使得拐臂帶動(dòng)雙頭螺桿向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而使動(dòng)觸頭與靜觸頭分離，完成分閘動(dòng)作。本實(shí)用新型主導(dǎo)電回路采用了全絕緣、整體全封閉式結(jié)構(gòu)，操動(dòng)回路封閉在接觸器框架內(nèi)，除一二次接線端子外，其余元器件均無外露，整體美觀，抗污穢等級(jí)d級(jí)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)體積小、工作電流大(可至2000A)、絕緣性能高、合閘速度快(≤3.5ms)、性能可靠，完全滿足柔性直流輸電系統(tǒng)中作功率模塊用旁路接觸器的要求。

進(jìn)一步的，所述靜出線座、真空滅弧室、動(dòng)出線座、彈簧觸指等有機(jī)結(jié)合為一個(gè)固封集成極柱，電氣性能不受外界環(huán)境影響，有效地提高了產(chǎn)品的絕緣性能。

進(jìn)一步的，真空滅弧室動(dòng)端采用滑動(dòng)連接，接觸阻力小，動(dòng)端連接需要的空間小，特別適合要求電流大而體積小的接觸器產(chǎn)品。

進(jìn)一步的，雙頭螺桿設(shè)正反絲螺紋，旋轉(zhuǎn)雙頭螺桿，此時(shí)正絲螺紋走一圈時(shí)，反絲螺紋反向走一圈，實(shí)現(xiàn)了雙倍的超程調(diào)節(jié)量。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型主視圖；

圖2為本實(shí)用新型右視局部剖視圖；

圖3為本實(shí)用新型主視局部剖視圖；

圖4為本實(shí)用新型主視A-A向剖視圖(接觸器分閘)。

圖5為本實(shí)用新型主視A-A向剖視圖(接觸器合閘)。

其中：1-接觸器框架、2-固封極柱、3-動(dòng)出線座、4-凹槽、5-彈簧觸指、6-真空滅弧室、7-靜出線座、8-真空滅弧室動(dòng)導(dǎo)電桿、9-連接螺釘、10-連接螺釘外六方臺(tái)階、11-蓋板、12-絕緣子內(nèi)螺紋、13-觸頭彈簧、14-絕緣子、15-絕緣子內(nèi)置反絲螺孔、16-雙頭螺桿、17-L型連板、18-隔磁鋁板、19-靜鐵芯、20-磁缸、21-合閘線圈、22-輔助開關(guān)、23-動(dòng)鐵芯、24-分閘彈簧、25-永磁體、26-拐臂、27-彎板、28-電源盒、29-電容盒、30-分合閘指示、31-永磁機(jī)構(gòu)、32-封板。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

本實(shí)用新型提供的一種柔性直流輸電用固封式快速真空接觸器，包括主導(dǎo)電回路，所述主導(dǎo)電回路連接有操動(dòng)回路，所述操動(dòng)回路連接有永磁機(jī)構(gòu)。其中，所述主導(dǎo)電回路與操動(dòng)機(jī)構(gòu)之間設(shè)有絕緣子14，且通過連接螺釘緊固連接，所述操動(dòng)回路與永磁機(jī)構(gòu)之間設(shè)有雙頭螺釘16實(shí)現(xiàn)連接。

所述主導(dǎo)電回路包括固封極柱2以及澆注在固封極柱2上端的靜出線座7、真空滅弧室6和動(dòng)出線座3等導(dǎo)電部件，且固封極柱2采用的是環(huán)氧材料。

其中，靜出線座7設(shè)置在真空滅弧室6的靜端面上方，且與真空滅弧室6上的靜導(dǎo)電桿之間通過第一緊固螺釘連接；動(dòng)出線座3設(shè)置在真空滅弧室6的動(dòng)端下方，與真空滅弧室6上的動(dòng)導(dǎo)電桿8之間采用滑動(dòng)連接，動(dòng)出線座3上設(shè)置有凹槽4，凹槽4設(shè)置在動(dòng)出線座3與動(dòng)導(dǎo)電桿8的連接處。所述凹槽4內(nèi)裝有彈簧觸指5，通過核算彈簧觸指5的接觸壓力、接觸電阻與熱穩(wěn)定性，來保證動(dòng)導(dǎo)電桿8與動(dòng)出線座3的有效連接。

固封極柱2下端開設(shè)有第一空腔，所述絕緣子14上端置于第一空腔內(nèi)，且與真空滅弧室6上的動(dòng)導(dǎo)電桿8之間通過連接螺釘9連接。

絕緣子14上開設(shè)有第二空腔，所述第二空腔為T型結(jié)構(gòu)，在第二空腔的大端開設(shè)有內(nèi)螺紋12，且其小端內(nèi)安裝有觸頭彈簧13。在第二空腔的大端安裝有蓋板11，蓋板11的外沿設(shè)有外螺紋，用以與絕緣子14上的內(nèi)螺紋12旋轉(zhuǎn)配合。通過蓋板11將觸頭彈簧13壓進(jìn)絕緣子14上的第二空腔內(nèi)，使得觸頭彈簧13為真空滅弧室6提供保持在合閘位置的壓力；同時(shí)，蓋板11的中心處開設(shè)有內(nèi)六方定位孔。

所述連接螺釘9為倒“T”型結(jié)構(gòu)，其上端為外螺紋桿，中部設(shè)有第一外六方臺(tái)階10，下端為圓柱端面。所述連接螺釘9上端穿過蓋板11上的內(nèi)六方定位孔，與真空滅弧室6上的動(dòng)導(dǎo)電桿8連接；下端伸入到絕緣子14上的第二空腔內(nèi)，通過旋轉(zhuǎn)蓋板11將連接螺釘9和觸頭彈簧13壓人第二空腔內(nèi)。再旋轉(zhuǎn)絕緣子14，通過蓋板11中心的內(nèi)六方孔的限位，將連接螺釘9壓緊在真空滅弧室6的動(dòng)端面上。

所述操動(dòng)機(jī)構(gòu)包括框架1，所述框架1設(shè)置有第三空腔，所述絕緣子14下端置于第三空腔內(nèi)。同時(shí)，所述絕緣子14的下端連接有雙頭螺桿16。

所述雙頭螺桿16上端設(shè)有反絲螺紋，下端設(shè)有正絲螺紋，中部設(shè)有帶凹槽的第二外六方臺(tái)階。雙頭螺桿16的反絲螺紋端固定連接在絕緣子14下端設(shè)的內(nèi)置反絲螺孔15上，正絲螺紋端與永磁機(jī)構(gòu)31連接。

雙頭螺桿16中部外六方臺(tái)階上的凹槽內(nèi)設(shè)有拐臂26，所述拐臂26一端間隙穿過雙頭螺桿16中部外六方臺(tái)階上的凹槽，另一端與固定在框架1的內(nèi)側(cè)壁上的彎板27之間通過軸連接。所述拐臂26連接有分合閘指示30，所述分合閘指示30設(shè)置在框架1的側(cè)壁上。

所述雙頭螺桿的正絲螺紋端間隙地依次穿過永磁機(jī)構(gòu)內(nèi)的隔磁鋁板18、靜鐵芯19、分閘彈簧24，最終固定連接在永磁機(jī)構(gòu)的動(dòng)鐵芯23上，從而實(shí)現(xiàn)永磁機(jī)構(gòu)動(dòng)鐵芯23與真空滅弧室6的動(dòng)導(dǎo)電桿8的聯(lián)動(dòng)。

接觸器框架1上裝有封板32，實(shí)現(xiàn)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的封閉式結(jié)構(gòu)，永磁機(jī)構(gòu)中的電源盒28、電容盒29均采用全封閉式結(jié)構(gòu)。進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了整個(gè)接觸器的全封閉式結(jié)構(gòu)。

具體工作時(shí)：

當(dāng)接到合閘指令時(shí)，由電源盒28向電容盒29提供電源，使得電容盒29中的電容對(duì)永磁機(jī)構(gòu)中的合閘線圈21放電，合閘線圈21進(jìn)而產(chǎn)生磁場(chǎng)力，克服了永磁機(jī)構(gòu)分閘彈簧24的反力，使得永磁機(jī)構(gòu)中的動(dòng)鐵芯23快速向靜鐵芯19吸合，此時(shí)，動(dòng)鐵芯23通過雙頭螺桿16、絕緣子14、連接螺釘9的力傳導(dǎo)，帶動(dòng)真空滅弧室6的動(dòng)導(dǎo)電桿8向上運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了真空滅弧室6的動(dòng)端面向靜端面快速合閘，同時(shí)依靠永磁體25的永磁力將真空滅弧室6一直保持在合閘狀態(tài)，而整個(gè)合閘時(shí)間≤3.5ms。

分閘為手動(dòng)分閘，采用杠桿原理，通過操作拐臂26，使得拐臂26帶動(dòng)雙頭螺桿16向下運(yùn)動(dòng)，再加分閘彈簧24的彈力共同克服了永磁體25的磁場(chǎng)力，實(shí)現(xiàn)了真空滅弧室6上動(dòng)、靜觸頭的分離。由絕緣子14下端連接的L型連板17帶動(dòng)永磁機(jī)構(gòu)中的輔助開關(guān)22實(shí)現(xiàn)連動(dòng)，可對(duì)外部提供接觸器的電氣動(dòng)作信號(hào)。

實(shí)用新型本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、主導(dǎo)電回路為全絕緣結(jié)構(gòu)，靜出線座7、真空滅弧室6、動(dòng)出線座3、彈簧觸指5等有機(jī)結(jié)合為一個(gè)固封集成極柱，電氣性能不受外界環(huán)境的影響，產(chǎn)品的絕緣性能高。

2、采用整體全封閉式結(jié)構(gòu)，除一二次接線端子外，其余元器件均無外露，整體美觀，抗污穢能力強(qiáng)。

3、主開關(guān)采用專用真空滅弧室，具有絕緣性能優(yōu)良、壽命長、安全可靠、體積小等優(yōu)點(diǎn)。

4、真空滅弧室動(dòng)端采用滑動(dòng)連接，運(yùn)動(dòng)阻力小，動(dòng)端連接需要的空間小，特別適合大電流產(chǎn)品，能有效減小產(chǎn)品的體積。

5、采用帶正反絲螺紋的雙頭螺桿上，可實(shí)現(xiàn)雙倍的超程調(diào)節(jié)量，調(diào)節(jié)方便，工作效率高。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)獨(dú)創(chuàng)、體積小、工作電流大(可至2000A)、絕緣性能高、合閘速度快(≤3.5ms)、抗污穢能力強(qiáng)、性能可靠，完全滿足柔性直流輸電系統(tǒng)中作功率模塊用旁路接觸器的要求。