本發(fā)明涉及分合閘緩沖裝置及使用該裝置的快速機(jī)械開關(guān)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代開關(guān)設(shè)備作為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵控制和保護(hù)設(shè)備，快速操作能夠縮短故障持續(xù)時(shí)間，快速恢復(fù)供電，能顯著提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和開關(guān)開合性能，具有顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。傳統(tǒng)開關(guān)設(shè)備，如VS1型10kV真空斷路器，采用彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，分閘時(shí)間≦50ms，合閘時(shí)間≦70ms，由于機(jī)械操動(dòng)機(jī)構(gòu)體積龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，傳動(dòng)環(huán)節(jié)多，動(dòng)作時(shí)間的縮短受到很大限制，在一些特殊應(yīng)用領(lǐng)域，已經(jīng)不能完全滿足使用需求。如在故障電流限制領(lǐng)域、選項(xiàng)合閘領(lǐng)域、電能質(zhì)量領(lǐng)域、直流系統(tǒng)中短路故障快速切除等都需要開關(guān)快速動(dòng)作，通常都在幾個(gè)ms內(nèi)完成，常規(guī)開關(guān)都是無(wú)法完成的，需要開發(fā)快速機(jī)械開關(guān)產(chǎn)品。

對(duì)于快速機(jī)械開關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)，國(guó)內(nèi)外研究較多的主要是真空快速機(jī)械開關(guān)。國(guó)外主要有日本、德國(guó)和美國(guó)等，1993年日本富士電機(jī)公司的刊物上出現(xiàn)了基于電磁斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)的快速機(jī)械開關(guān)的研究報(bào)道，1995年日本三菱公司利用真空滅弧室、雙向電磁斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)、可倒翻碟簧雙穩(wěn)機(jī)構(gòu)以及雙穩(wěn)碟簧機(jī)構(gòu)開發(fā)了6kV、15kV以及24kV的快速機(jī)械開關(guān)產(chǎn)品，其24kV-1200A/20kA的快速機(jī)械開關(guān)，分閘時(shí)間為1ms，合閘時(shí)間為10ms，可以在一個(gè)周波以內(nèi)開斷故障電流。在后續(xù)的研究中，日本三菱公司通過(guò)試驗(yàn)分析比較了不同電磁斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)（線圈對(duì)金屬盤及線圈對(duì)線圈式）的能量轉(zhuǎn)換效率，研究結(jié)果表明線圈對(duì)線圈式電磁斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)相比線圈對(duì)金屬盤斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)擁有更高的能量轉(zhuǎn)換效率，但同時(shí)也對(duì)可動(dòng)線圈的機(jī)械強(qiáng)度提出了更高的要求。除此之外，日本三菱公司還利用研制的快速機(jī)械開關(guān)開展了故障限流器、固態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)等方面的研究工作。近幾年，國(guó)內(nèi)也也有單位開展了快速機(jī)械開關(guān)技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)研究工作，實(shí)現(xiàn)了較高分合閘速度并實(shí)現(xiàn)了掛網(wǎng)試運(yùn)行。但是，由于現(xiàn)有的快速機(jī)械開關(guān)分合閘速度較高，因此斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)的線圈、永磁體、動(dòng)鐵芯和真空斷路器的動(dòng)導(dǎo)電桿、動(dòng)靜觸頭等都需要能夠承受更大的沖擊力，同時(shí)容易造成合閘彈跳和分閘反彈，影響了斷路器的使用壽命和穩(wěn)定性。

對(duì)于上述問(wèn)題，授權(quán)公告號(hào)為CN 101510475 B的中國(guó)專利公開了一種高壓開關(guān)超快速操動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括永磁持位輔助驅(qū)動(dòng)裝置和緩沖儲(chǔ)能裝置，永磁持位輔助驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)鐵芯推桿的一端與緩沖儲(chǔ)能裝置的管式推桿連接，在永磁持位輔助驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)鐵芯推桿的另一端上連接有電磁渦流斥力主驅(qū)動(dòng)裝置，形成斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)。電磁渦流斥力主驅(qū)動(dòng)裝置用于為開關(guān)操控提供初始操控力；永磁持位輔助驅(qū)動(dòng)裝置用于在開關(guān)觸頭運(yùn)動(dòng)到一定位置后提供穩(wěn)定可靠動(dòng)力，并在開關(guān)動(dòng)作結(jié)束后使開關(guān)動(dòng)觸頭保持位置，其包括動(dòng)鐵芯，動(dòng)鐵芯的軸向兩端分別固定有動(dòng)鐵芯推桿和管式推桿，動(dòng)鐵芯推桿為連接桿，用于與電磁渦流斥力主驅(qū)動(dòng)裝置的絕緣推桿連接，管式推桿作為連接桿，用于與緩沖儲(chǔ)能裝置連接。緩沖儲(chǔ)能裝置用于減小操動(dòng)機(jī)構(gòu)操控過(guò)程中對(duì)機(jī)構(gòu)外殼和開關(guān)觸頭的沖擊，同時(shí)將能量以彈簧能的形式儲(chǔ)存以備再次開關(guān)操控之用。具體地，緩沖儲(chǔ)能裝置包括作為裝置架的外殼，在外殼內(nèi)設(shè)有導(dǎo)向芯棒及管式推桿，在管式推桿上設(shè)有彈簧座且彈簧座位于外殼內(nèi)，在彈簧座上設(shè)有與導(dǎo)向芯棒相配合的第一導(dǎo)向孔，在外殼的頂部設(shè)有與管式推桿相配合的第二導(dǎo)向孔，所述管式推桿經(jīng)過(guò)外殼上的第二導(dǎo)向孔延伸至外殼之外，在彈簧座與外殼頂部之間設(shè)有合閘緩沖儲(chǔ)能彈簧且合閘緩沖儲(chǔ)能彈簧套設(shè)在管式推桿上，在彈簧座與外殼底部之間設(shè)有分閘緩沖儲(chǔ)能彈簧且分閘緩沖儲(chǔ)能彈簧套設(shè)在導(dǎo)向芯棒上。上述合閘緩沖儲(chǔ)能彈簧和分閘緩沖儲(chǔ)能彈簧均為緩沖件，分別形成合閘緩沖件和分閘緩沖件，彈簧座形成緩沖限位座，合閘緩沖儲(chǔ)能彈簧和分閘緩沖儲(chǔ)能彈簧用于與緩沖限位座配合的一端形成撞擊端。

但是，現(xiàn)有的緩沖裝置需要設(shè)置導(dǎo)向芯棒和管式推桿，還需要在彈簧座和外殼上設(shè)置導(dǎo)向孔，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度大，使用過(guò)程中容易出現(xiàn)磨損和導(dǎo)向精度下降的問(wèn)題，需要頻繁維護(hù)，成本較高。另外，彈簧座向分閘側(cè)或合閘側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)，合閘緩沖儲(chǔ)能彈簧和分閘緩沖儲(chǔ)能彈簧將無(wú)法得到穩(wěn)定的支撐，容易歪斜或者彈跳，影響可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種分合閘緩沖裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的緩沖裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、需要頻繁維護(hù)的問(wèn)題。同時(shí)，本發(fā)明還提供了一種使用該分合閘緩沖裝置的快速機(jī)械開關(guān)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明中采用的技術(shù)方案是：分合閘緩沖裝置，包括裝置架、緩沖件和用于與快速機(jī)械開關(guān)的連接桿固定連接的緩沖限位座，所述緩沖限位座包括與緩沖件的撞擊端配合的頂推部和用于與機(jī)械開關(guān)的連接桿固定連接的傳動(dòng)連接部，所述傳動(dòng)連接部設(shè)置在裝置架的外側(cè)并與所述頂推部沿緩沖件的緩沖形變方向間隔設(shè)置，所述傳動(dòng)連接部與頂推部之間連接有傳動(dòng)臂，所述傳動(dòng)臂位于緩沖件的外側(cè)。

所述緩沖件包括合閘緩沖件和分閘緩沖件，合閘緩沖件和分閘緩沖件的撞擊端相向設(shè)置，所述頂推部設(shè)置在合閘緩沖件和分閘緩沖件的撞擊端之間。

所述裝置架包括層疊設(shè)置的上支架和下支架，所述上支架和下支架均為開口朝下的U形框架，上支架和下支架上于U形的頂部開口處設(shè)有外翻沿，上支架通過(guò)外翻沿固定在上支架上，合閘緩沖件和分閘緩沖件分別固定在上支架和下支架與U形的底部對(duì)應(yīng)的位置。

所述緩沖件為緩沖器油缸，所述上支架和下支架與U形的底部對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有供緩沖器油缸插入的安裝孔，所述安裝孔為長(zhǎng)孔，各緩沖器油缸的外周面上均螺紋連接有兩只調(diào)節(jié)螺母并通過(guò)兩只調(diào)節(jié)螺母夾緊固定在相應(yīng)的上支架或下支架上。

所述緩沖限位座為方框結(jié)構(gòu)，所述頂推部、傳動(dòng)連接部和傳動(dòng)臂分別由方框結(jié)構(gòu)的底部橫框、頂部橫框和側(cè)邊框形成。

快速機(jī)械開關(guān)，包括斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)和分合閘緩沖裝置，分合閘緩沖裝置包括裝置架、緩沖件和與斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接桿固定連接的緩沖限位座，所述緩沖限位座包括與緩沖件的撞擊端配合的頂推部和與斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)的連接桿固定連接的傳動(dòng)連接部，所述傳動(dòng)連接部設(shè)置在裝置架的外側(cè)并與所述頂推部沿緩沖件的緩沖形變方向間隔設(shè)置，所述傳動(dòng)連接部與頂推部之間連接有傳動(dòng)臂，所述傳動(dòng)臂位于緩沖件的外側(cè)。

所述緩沖件包括合閘緩沖件和分閘緩沖件，合閘緩沖件和分閘緩沖件的撞擊端相向設(shè)置，所述頂推部設(shè)置在合閘緩沖件和分閘緩沖件的撞擊端之間。

所述裝置架包括層疊設(shè)置的上支架和下支架，所述上支架和下支架均為開口朝下的U形框架，上支架和下支架上于U形的頂部開口處設(shè)有外翻沿，上支架通過(guò)外翻沿固定在上支架上，合閘緩沖件和分閘緩沖件分別固定在上支架和下支架與U形的底部對(duì)應(yīng)的位置。

所述緩沖件為緩沖器油缸，所述上支架和下支架與U形的底部對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有供緩沖器油缸插入的安裝孔，所述安裝孔為長(zhǎng)孔，各緩沖器油缸的外周面上均螺紋連接有兩只調(diào)節(jié)螺母并通過(guò)兩只調(diào)節(jié)螺母夾緊固定在相應(yīng)的上支架或下支架上。

所述緩沖限位座為方框結(jié)構(gòu)，所述頂推部、傳動(dòng)連接部和傳動(dòng)臂分別由方框結(jié)構(gòu)的底部橫框、頂部橫框和側(cè)邊框形成。

有益效果：本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，分合閘緩沖裝置的緩沖限位座包括與緩沖件的撞擊端配合的頂推部和用于與機(jī)械開關(guān)的連接桿固定連接的傳動(dòng)連接部，所述傳動(dòng)連接部設(shè)置在裝置架的外側(cè)并與所述頂推部沿緩沖件的緩沖形變方向間隔設(shè)置，所述傳動(dòng)連接部與頂推部之間連接有傳動(dòng)臂，所述傳動(dòng)臂位于緩沖件的外側(cè)，通過(guò)設(shè)置傳動(dòng)臂，能夠使頂推部和傳動(dòng)連接部從緩沖件外側(cè)形成連接，緩沖限位座與緩沖件不會(huì)形成內(nèi)部配合，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于分別進(jìn)行加工和裝配，不需要復(fù)雜的導(dǎo)向配合關(guān)系，不會(huì)出現(xiàn)磨損和導(dǎo)向精度問(wèn)題，有利于降低維護(hù)頻率。

進(jìn)一步地，所述緩沖件包括合閘緩沖件和分閘緩沖件，合閘緩沖件和分閘緩沖件的撞擊端相向設(shè)置，所述頂推部設(shè)置在合閘緩沖件和分閘緩沖件的撞擊端之間，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)分閘和合閘的緩沖，有利于提高使用壽命。

進(jìn)一步地，所述裝置架包括層疊設(shè)置的上支架和下支架，所述上支架和下支架均為開口朝下的U形框架，上支架和下支架上于U形的頂部開口處設(shè)有外翻沿，上支架通過(guò)外翻沿固定在上支架上，合閘緩沖件和分閘緩沖件分別固定在上支架和下支架的與U形的底部對(duì)應(yīng)的位置，上支架和下支架采用相互固定的U形框架便于制造、裝配方便、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

進(jìn)一步地，所述緩沖件為緩沖器油缸，所述上支架和下支架的底部設(shè)有供緩沖器油缸插入的安裝孔，所述安裝孔為長(zhǎng)孔，各緩沖器油缸的外周面上均螺紋連接有兩只調(diào)節(jié)螺母并通過(guò)兩只調(diào)節(jié)螺母夾緊固定在相應(yīng)的上支架或下支架上；采用緩沖器油缸能夠避免采用緩沖彈簧時(shí)出現(xiàn)的彈簧彈跳、歪斜，保證可靠緩沖，緩沖器油缸通過(guò)兩只調(diào)節(jié)螺母夾緊固定，便于調(diào)節(jié)緩沖器的上下位置，安裝孔采用長(zhǎng)孔便于調(diào)節(jié)緩沖器的水平位置，從而便于實(shí)現(xiàn)緩沖器的調(diào)試。優(yōu)選地，緩沖器油缸采用阻尼可調(diào)的緩沖器，以便于對(duì)緩沖效果進(jìn)行調(diào)整，使之適應(yīng)斷路器需求。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明中快速機(jī)械開關(guān)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中分合閘緩沖裝置的立體圖；

圖3是圖2的主視圖；

圖4是圖3的側(cè)視圖；

圖5是圖1中固封極柱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是真空滅弧室的動(dòng)觸頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是圖6中動(dòng)觸頭本體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是圖6中鋼釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是圖6中絕緣拉桿接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是圖1中斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是快速機(jī)械開關(guān)的控制器模塊的原理圖。

圖中各附圖標(biāo)記對(duì)應(yīng)的名稱為：10-機(jī)構(gòu)箱，11-槽鋼，12-剛性支柱，20-固封極柱，21-真空滅弧室，22-動(dòng)觸頭，221-動(dòng)觸頭本體，222-盲孔，223-鋼釘，224-頭部，225-桿部，226-絕緣拉桿接頭，23-上出線座，24-下出線座，25-絕緣拉桿，30-斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)，31-分閘側(cè)蓋板，32-分閘蓋板銅套，33-鐵芯，34-連接桿，35-合閘側(cè)蓋板，36-永磁殼體，37-導(dǎo)磁環(huán)，38-支撐螺桿，39-永磁體，310-斥力連桿，311-合閘線圈，312-合閘蓋板銅套，313-動(dòng)斥力線圈盤，314-輸出桿，315-斥力殼體，316-靜斥力線圈盤，317-斥力上蓋板，318-上蓋板銅套，319-彈簧座，320-分閘側(cè)，40-分合閘緩沖裝置，41-上支架，42-下支架，43-翻沿，44-緩沖撞框，441-底部橫框，442-頂部橫框，443-側(cè)邊框，45-緩沖器油缸，451-撞擊端，46-調(diào)節(jié)螺母，47-連接孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說(shuō)明。

本發(fā)明中快速機(jī)械開關(guān)的一個(gè)實(shí)施例如圖1~圖11所示，包括機(jī)構(gòu)箱10，機(jī)構(gòu)箱10的頂部外側(cè)裝配有固封極柱20，機(jī)構(gòu)箱10內(nèi)設(shè)有斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)30和分合閘緩沖裝置40。

機(jī)構(gòu)箱10采用內(nèi)嵌角鋼支架增強(qiáng)其剛度，用于支撐三相固封極柱和懸掛三相斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)30，整機(jī)簡(jiǎn)單且緊湊。機(jī)構(gòu)箱10底部安裝槽鋼11，槽鋼11采用地腳螺栓與地面相連；機(jī)構(gòu)箱10的前門板安裝有各相分合閘位置指示燈及指示分合閘所處位置的行程指示器，實(shí)現(xiàn)開關(guān)合分閘位置指示和開關(guān)行程數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)測(cè)量；分合閘狀態(tài)通過(guò)接近開關(guān)測(cè)量信號(hào)，位移通過(guò)位移傳感器測(cè)量。機(jī)構(gòu)箱10四角安裝吊環(huán)，方便吊裝；機(jī)構(gòu)箱10側(cè)面安裝機(jī)構(gòu)箱呼吸孔，用于在機(jī)構(gòu)箱10的前后門關(guān)閉時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)箱對(duì)外通氣。

固封極柱20采用了自動(dòng)壓力凝膠工藝（簡(jiǎn)稱APG）的環(huán)氧澆注技術(shù)，將上出線座23、真空滅弧室21、軟連接（大電流的產(chǎn)品需要導(dǎo)電塊和彈簧觸指）及下出線座24澆注在一起，并根據(jù)散熱需要添加散熱片。固封極柱技術(shù)的應(yīng)用，使真空滅弧室21免受外界惡劣環(huán)境（灰塵、潮氣等）的影響，提高了其耐氣候性及絕緣效果。上出線座23、下出線座24為銅鑄件或鋁鑄件，根據(jù)額定電流的不同選擇不同材料，觸臂安裝孔均裝有鋼絲螺套，提高螺紋強(qiáng)度；軟連接為銅片壓制，導(dǎo)電性能好；對(duì)于大電流產(chǎn)品，導(dǎo)電塊為銅鑄件，彈簧觸指為鉻鋯銅絲繞制，導(dǎo)電性能優(yōu)異；大電流產(chǎn)品上還需安裝散熱片，散熱片為鋁鑄件，外表面涂覆環(huán)氧樹脂，保證產(chǎn)品的絕緣性能；所有零部件的導(dǎo)電面均鍍銀，減小接觸電阻。真空滅弧室21為固封極柱20的核心部件，由動(dòng)觸頭22、靜觸頭、波紋管、屏蔽罩及外殼等組成。真空滅弧室21具有極高的真空度，當(dāng)動(dòng)、靜觸頭在斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)30作用下分閘時(shí)，在觸頭間將產(chǎn)生真空電弧，同時(shí)觸頭采用磁吹觸頭，在觸頭間隙中產(chǎn)生適當(dāng)?shù)目v磁場(chǎng)，使真空電弧保持?jǐn)U散型，并使電弧均勻的分布在觸頭表面燃燒，維持低的電弧電壓。在電流自然過(guò)零時(shí)，殘留的離子、電子和金屬蒸汽在微秒數(shù)量級(jí)的時(shí)間內(nèi)就可復(fù)合或凝聚在觸頭表面和屏蔽罩上，滅弧室斷口的介質(zhì)絕緣強(qiáng)度很快被恢復(fù)，從而電弧被熄滅，達(dá)到分?jǐn)嗟哪康摹?/p>

其中真空滅弧室21的動(dòng)觸頭22包括動(dòng)觸頭本體221，動(dòng)觸頭本體221靠近頂壓導(dǎo)通端的端面上設(shè)有盲孔222，盲孔222具有靠近孔底的加強(qiáng)柱安裝段和靠近孔口的接頭安裝段，加強(qiáng)柱安裝段內(nèi)設(shè)有鋼釘223，鋼釘223沿動(dòng)觸頭本體221的軸心設(shè)置，形成加強(qiáng)柱，接頭安裝段內(nèi)固定有絕緣拉桿接頭226。鋼釘223的外周面為光面，具有頭部224和桿部225，頭部224的直徑大于桿部225的直徑；動(dòng)觸頭本體221上的盲孔222的孔底壁為錐形，鋼釘223遠(yuǎn)離絕緣拉桿接頭226的一端與盲孔222的孔底壁形狀吻合并與動(dòng)觸頭本體221頂壓配合。加強(qiáng)柱安裝段是與鋼釘對(duì)應(yīng)的階梯段，階梯段的大徑段與接頭安裝段的直徑一致，絕緣拉桿接頭226與鋼釘223沿軸向頂壓配合。絕緣拉桿接頭226的材料與動(dòng)觸頭22一致，其軸心設(shè)有盲孔，該盲孔為螺紋孔，用于與絕緣拉桿螺紋配合而與絕緣拉桿固定并導(dǎo)通。由于電流的集膚效應(yīng)，通過(guò)合理調(diào)節(jié)鋼釘?shù)某叽缈梢员苊怃撫斢绊懙綄?dǎo)電桿的通流，并且設(shè)置鋼釘223能夠降低斷路器在高速合閘時(shí)滅弧室動(dòng)端與靜端撞擊產(chǎn)生的鐓粗變形，避免由此導(dǎo)致真空滅弧室21出現(xiàn)開距變化甚至出現(xiàn)嚴(yán)重卡滯而不能正常合閘，提高滅弧室的機(jī)械壽命和可靠性。

斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)30采用斥力機(jī)構(gòu)+單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)+分閘簧一體化設(shè)計(jì)，斥力機(jī)構(gòu)包括靜斥力線圈盤316和動(dòng)斥力線圈盤313，靜斥力線圈盤316和動(dòng)斥力線圈盤313包括扁銅線繞制的斥力線圈和用于固定斥力線圈的骨架，斥力線圈澆鑄固定在骨架內(nèi)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，解決了斥力機(jī)構(gòu)線圈松動(dòng)問(wèn)題以及目前斥力銅盤效率低的問(wèn)題。單穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)包括分閘側(cè)蓋板31，分閘蓋板銅套32，動(dòng)鐵芯33，連接桿34，合閘側(cè)蓋板35，永磁殼體36，導(dǎo)磁環(huán)37，永磁體39，斥力連桿310，合閘線圈311，合閘蓋板銅套312，動(dòng)斥力線圈盤313，輸出桿314，斥力殼體315，靜斥力線圈盤316，斥力上蓋板317和上蓋板銅套318。其中合閘側(cè)蓋板35和斥力上蓋板317之間通過(guò)支撐螺桿38連接；永磁體39與導(dǎo)磁環(huán)37內(nèi)外嵌套設(shè)置形成永磁組件，僅在內(nèi)側(cè)設(shè)置導(dǎo)磁環(huán)37能夠減小體積；動(dòng)鐵芯33的分閘端設(shè)有凸緣而形成T形鐵芯，凸緣與導(dǎo)磁環(huán)37沿軸向?qū)?yīng)；輸出桿314形成整個(gè)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出端，裝配時(shí)輸出桿314與絕緣拉桿25固定連接；輸出桿314下端設(shè)有內(nèi)螺紋，與固定在動(dòng)鐵芯33的合閘端的斥力連桿310螺紋連接，動(dòng)斥力線圈盤313夾緊固定在斥力連桿310的臺(tái)階端面與輸出桿314之間，隨斥力連桿310、輸出桿314和動(dòng)鐵芯33同步運(yùn)動(dòng)。

斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)30通過(guò)4根剛性支柱12懸掛于機(jī)構(gòu)箱10的頂蓋上面，通過(guò)聯(lián)軸節(jié)與斷路器本體實(shí)現(xiàn)連接。連接桿34伸出分閘側(cè)蓋板31的部分通過(guò)螺母固定有彈簧座319，彈簧座319與分閘側(cè)蓋板31之間設(shè)置分閘彈簧320，分閘彈簧320與斥力機(jī)構(gòu)共同實(shí)現(xiàn)分閘功能，并能夠降低控制器模塊電容的使用量，縮小控制器占用的空間；分閘彈簧的使用還能夠起到合閘緩沖的效果，解決合閘彈跳大這一難以解決的技術(shù)問(wèn)題。

分合閘緩沖裝置40包括層疊設(shè)置的上支架41和下支架42、上下相向設(shè)置的合閘緩沖件和分閘緩沖件，還包括緩沖撞框44。上支架41和下支架42均為開口朝下的U形框架，上支架41和下支架42上于U形的頂部開口處設(shè)有外翻沿43，上支架41通過(guò)外翻沿43和螺栓固定在上支架41上，下支架42通過(guò)外翻沿43和螺栓固定在機(jī)構(gòu)箱10的底板上，上支架41和下支架42構(gòu)成分合閘緩沖裝置40的裝置架。緩沖件為緩沖器油缸45，上支架41和下支架42與U形的底部對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有供緩沖器油缸45插入的安裝孔，安裝孔為長(zhǎng)孔，各緩沖器油缸45的外周面上均螺紋連接有兩只調(diào)節(jié)螺母46并通過(guò)兩只調(diào)節(jié)螺母46夾緊固定在相應(yīng)的上支架41或下支架42上。緩沖撞框44構(gòu)成緩沖限位座，其采用方框結(jié)構(gòu)，方框結(jié)構(gòu)的底部橫框441、頂部橫框442和側(cè)邊框443分別形成與緩沖件的撞擊端451配合的頂推部、用于與機(jī)械開關(guān)的連接桿34固定連接的傳動(dòng)連接部和用于連接傳動(dòng)連接部和頂推部的傳動(dòng)臂，頂部橫框上設(shè)有連接孔47，用于與斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)30的連接桿34固定連接。開關(guān)的每相機(jī)構(gòu)均配備有上述分合閘緩沖裝置40，且緩沖器可進(jìn)行調(diào)節(jié)，以消除制造和安裝帶來(lái)的誤差，安裝簡(jiǎn)單、調(diào)節(jié)方便。

控制器模塊包含電源模塊、放電模塊、控制模塊、電容器模塊；通過(guò)外接電源接通，電源模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)電容的充電，然后按下合閘按鈕，放電模塊實(shí)現(xiàn)電容對(duì)永磁機(jī)構(gòu)線圈通電，永磁機(jī)構(gòu)鐵芯運(yùn)動(dòng)到合閘位置，并通過(guò)控制模塊斬?cái)嚯娏?，永磁體39實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵芯合閘位置的保持；按下分閘按鈕，控制器放電模塊給動(dòng)斥力線圈盤313和靜斥力線圈盤316通電，兩斥力線圈盤串聯(lián)且電流流向相反產(chǎn)生斥力，動(dòng)斥力線圈盤313帶動(dòng)機(jī)構(gòu)分閘，提供較大的加速度，此時(shí)控制模塊開始對(duì)斥力機(jī)構(gòu)電流關(guān)斷，后程靠分閘彈簧實(shí)現(xiàn)分閘運(yùn)動(dòng)；控制模塊選用足夠處理能力及速度的CPU，同時(shí)控制IGBT及可控硅驅(qū)動(dòng)電路。

合閘操作：當(dāng)機(jī)構(gòu)接到合閘命令時(shí)，向合閘線圈311中通入一定方向的電流，磁力線方向與永磁體39產(chǎn)生的磁力線方向相反，隨著合閘線圈311電流增大，動(dòng)鐵芯33在永磁體39與激磁電流的合成磁場(chǎng)作用下，受到向上的電磁吸力逐漸增大，當(dāng)電流達(dá)到一定值時(shí)，合閘線圈311產(chǎn)生的向上的磁力線和永磁體39產(chǎn)生的向下的磁力線相互抵消，動(dòng)鐵芯33開始運(yùn)動(dòng)，隨著位移逐漸增大，上部氣隙磁阻逐漸減小，下部氣隙磁阻逐漸增大，因此機(jī)構(gòu)上部的磁場(chǎng)逐漸增強(qiáng)，絕大部分的磁力線經(jīng)由上部氣隙、合閘側(cè)蓋板35、永磁機(jī)構(gòu)外殼、永磁體39和導(dǎo)磁環(huán)37形成閉合磁路，直到運(yùn)動(dòng)到合閘位置為止。合閘位置的保持力也是由永磁體39提供，原理與分閘位置相同。合閘操作的末段行程中，緩沖撞框44與上部的緩沖器油缸45的撞擊端451發(fā)生作用，撞擊端451受作用力的驅(qū)動(dòng)縮回，推動(dòng)緩沖器油缸45內(nèi)的液壓油通過(guò)阻尼孔，實(shí)現(xiàn)合閘緩沖。

分閘操作：當(dāng)機(jī)構(gòu)接到分閘命令時(shí)，有兩個(gè)電容分別向斥力操動(dòng)機(jī)構(gòu)30中的靜斥力線圈和動(dòng)斥力線圈通方向相反的電流，使動(dòng)鐵芯33在動(dòng)、靜斥力線圈所產(chǎn)生的斥力作用下運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)分閘操作。若同時(shí)采用輔助分閘線圈，則需同時(shí)向輔助分閘線圈中通一定方向的電流，使線圈產(chǎn)生的磁力線與永磁體39產(chǎn)生的磁力線方向相反，維持機(jī)構(gòu)后期的運(yùn)動(dòng)；若采用彈簧，則在合閘過(guò)程中儲(chǔ)藏在彈簧中的能量維持機(jī)構(gòu)后半程運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，在合閘時(shí)，也起到緩沖的作用，可以降低固封單極中滅弧室彈跳。分閘操作的末段行程中，緩沖撞框44與下部的緩沖器油缸45的撞擊端451發(fā)生作用，撞擊端451受作用力的驅(qū)動(dòng)縮回，推動(dòng)緩沖器油缸45內(nèi)的液壓油通過(guò)阻尼孔，實(shí)現(xiàn)分閘緩沖。

本發(fā)明中分合閘緩沖裝置的一個(gè)實(shí)施例即上述快速機(jī)械開關(guān)的實(shí)施例中的分合閘緩沖裝置40，具體結(jié)構(gòu)此處不再贅述。

在上述實(shí)施例中，緩沖限位座為方框結(jié)構(gòu)，緩沖件包括合閘緩沖件和分閘緩沖件，而裝置架包括層疊設(shè)置的上支架41和下支架42，上支架41和下支架42均為開口朝下的U形框架。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，緩沖限位座也可替換為其他形式，例如順時(shí)針或逆時(shí)針?lè)D(zhuǎn)90度的U形結(jié)構(gòu)，即單傳動(dòng)臂結(jié)構(gòu)，而緩沖件也可以僅采用合閘緩沖件或僅采用分閘緩沖件，并且緩沖件可以替換為氣彈簧或其他彈簧的形式；裝置架也可以替換為其他形式，例如設(shè)置方框形裝置架，方框形裝置架的頂部和底部分別固定緩沖器。