一種消除合閘彈跳的觸頭結構及方法技術

本發明專利技術公開了一種消除合閘彈跳的觸頭結構及方法，屬于電力電子技術領域。所述的觸頭結構包括上動觸頭、靜觸頭、下動觸頭、第一電磁線圈(501)、第二電磁線圈(502)、第一彈簧(601)、第二彈簧(602)、器件外殼(800)。利用所述觸頭結構實現電網線路通斷，電網線路兩端分別連接在上動觸頭和靜觸頭上，線路斷開時上動觸頭與靜觸頭分離，下動觸頭與靜觸頭閉合。上動觸頭在電磁線圈(501)作用下向下運動，與靜觸頭碰撞時，沖量向下傳遞，通過沖量轉移消除上動觸頭彈跳；下動觸頭得到沖量被彈出，與靜觸頭分離；沖擊能量最終由第二彈簧(602)消耗；上動觸頭在第一彈簧(601)作用下保持與靜觸頭可靠接觸，實現電網線路聯通。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及，屬于電力電子
。
技術介紹
觸頭結構是繼電器、斷路器等電力系統中常用開關器件的基本組成部分。傳統觸頭結構存在合閘彈跳現象，當開關器件執行閉合操作時，動觸頭與靜觸頭碰撞接觸后，持續多次被反作用力推開，再接觸又被推開的現象。嚴重者反復彈跳4~5次，過程持續2~IOms0合閘彈跳現象影響供電質量，開關器件合閘時觸頭的彈跳現象會產生操作過電壓，有時高達外加電壓的5倍以上，對電力設備造成極大傷害。并且在合閘彈跳過程中，觸頭斷開距離小，電弧不會熄滅，引起觸頭間的電氣磨損和材料侵蝕，從而影響器件壽命，大大降低工作可靠性。嚴重時甚至導致“熱熔焊”現象發生，線路無法斷開，導致供電事故，給電力系統安全生產和可靠供電造成重大損失。從本質上說，這是一種受迫阻尼振蕩，現階段多采用降低沖擊能量和增加阻尼的方法來抑制觸頭彈跳。通過對動觸頭進行動力學模型分析，采用降低觸頭閉合速度、減小開距、選擇振動衰減系數大的觸簧材料、適當增加彈簧預壓力等方法提高抗觸頭彈跳性能。零部件如支座、滅弧室、軸銷等的加工精度、安裝、調試質量等也同樣影響合閘彈跳時間的長短。這就要求使用性能優良的合金材料、復雜的機構設計，及高精度加工、安裝和調試，并且只能是不斷增強對觸頭彈跳的抑制效果，難以實現完全的觸頭無彈跳。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供，以解決前述問題，保障電力系統安全生產和可靠供電。本專利技術采用的技術方案是提供一種消除合閘彈跳的觸頭結構，包括上動觸頭、靜觸頭、下動觸頭、第一電磁線圈(501)、第二電磁線圈(502)、第一彈簧(601)、第二彈簧(602)、器件外殼(800)；所述的靜觸頭包括定觸片(101)、定觸點(102);所述的上動觸頭包括第一動觸點(201)、第一動觸片(301、第一永磁鐵(401)、第一轉動支點(701);所述的下動觸頭包括第二動觸點(202)、第二動觸片(302)、第二永磁鐵(402)、第二轉動支點(702)；所述的第一永磁鐵(401)固定在第一動觸片(301)上，與第一電磁線圈(501)正對；第二永磁鐵(402)固定在第二動觸片(302)上，與第二電磁線圈(502)正對；所述的第一彈簧(601) —端固定于器件外殼(800),另一端固定于第一動觸片(301);第二彈簧(602) —端固定于器件外殼(800),另一端固定于第二動觸片(302)。進一步的，第一動觸點(201)與第一動觸點(202)質量相等。進一步的，第一彈簧(601)和第二彈簧(602)為壓縮彈簧。進一步的，所述的靜觸頭和上動觸頭分別接入執行電網線路的兩端；上動觸頭與靜觸頭分離，下動觸頭與靜觸頭連接為電網線路斷開；上動觸頭與靜觸頭連接，下動觸頭與靜觸頭分離為電網線路閉合。本專利技術還公開了利用消除合閘彈跳的觸頭結構實現電網線路閉合的方法，由以下步驟實現:①第一電磁線圈(501)通電產生磁場,磁場向下吸引固定于上動觸頭的第一永磁鐵(401)，上動觸頭受到牽引，向下運動；②上動觸頭前端的第一動觸點(201)與靜觸點(102)碰撞瞬間產生沖擊，上動觸頭的沖量轉移至下動觸頭，上動觸頭靜止，并由第一彈簧(601)的彈力保持與靜觸頭連接；③下動觸頭得到沖量向下運動，與靜觸頭分離，由第二彈簧(602)的彈力保持與靜觸頭分離。6、根據權利要求5所述的利用消除合閘彈跳的觸頭結構實現電網線路閉合的方法，其特征在于:由以下方法恢復電網線路斷開:①第一電磁線圈(501)反向通電產生磁場,磁場對固定于上動觸頭的第一永磁鐵(401)產生向上斥力，上動觸頭受推力向上運動,與靜觸頭分離；②第二電磁線圈(502)同時通電產生磁場,磁場對固定于下動觸頭的第二永磁鐵(402)產生向上引力， 下動觸頭收到牽引向上運動，與靜觸頭閉合。本專利技術通過雙動觸頭的設計，實現電網線路上的動觸頭的動量轉移，避免回彈。上動觸頭在電磁線圈的作用下，向下運動得到動量；當上動觸點其接觸到靜觸頭時，通過碰撞，其沖量向下傳遞至下動觸頭；下動觸頭無法將動量繼續傳遞，被彈出；最后能量被壓縮彈簧的阻尼作用逐漸消耗。通過動量轉移的方式，電網線路上的動觸頭的沖擊能量傳遞至電網線路外部結構再行削減，避免觸頭彈跳，保障連接回路通暢。與現有技術相比，本專利技術的觸頭結構設計簡單，機構合理，實現了消除彈跳的目的，提高器件性能。同時，降低了對觸簧系統材料性能及加工精度的要求，從而降低產品成本。【附圖說明】圖1是本專利技術中一種消除合閘彈跳的觸頭結構示意圖。圖2是本專利技術中一種消除合閘彈跳的觸頭結構斷開示意圖。圖3是本專利技術中一種消除合閘彈跳的觸頭結構閉合示意圖。【具體實施方式】實施例1本專利技術中觸頭結構的閉合:1、電網線路兩端分別連接在上動觸頭和靜觸頭上，初始狀態為線路斷開狀態，如圖2所示，上動觸頭與靜觸頭分離，下動觸頭與靜觸頭閉合；2、第一電磁線圈(501)通電產生磁場,磁場向下吸引固定于上動觸頭的第一永磁鐵(401)，上動觸頭克服壓縮彈簧作用力向下運動；3、上動觸頭前端的第一動觸點(201)與靜觸點(102)碰撞瞬間產生沖擊，上動觸頭的沖量轉移至下動觸頭，上動觸頭靜止，并在第一彈簧(601)的彈力作用下保持與靜觸點(102)可靠接觸，實現線路聯通；4、下動觸頭得到沖量向下運動，與靜觸頭分離，由第二彈簧(602)的彈力保持與靜觸頭分離，沖擊能量由第二彈簧(602)消耗。實施例2本專利技術中觸頭結構的斷開:1、線路閉合狀態如圖3所示，上動觸頭與靜觸頭連接，下動觸頭與靜觸頭斷開；2、第一電磁線圈(501)反向通電產生磁場,磁場對固定于上動觸頭的第一永磁鐵(401)產生向上斥力，上動觸頭受力克服壓縮彈簧作用力向上運動與靜觸頭分離，電網線路斷開。3、第二電磁線圈(502)同時通電產生磁場,磁場對固定于下動觸頭的第二永磁鐵(402)產生向上引力，下 動觸頭受牽引作用，克服壓縮彈簧作用力向上運動與靜觸頭閉合。由以上實施例，說明了本專利技術中觸頭結構的工作原理。通過動量轉移的方式，電網線路上的動觸頭的沖擊能量傳遞至電網線路外部結構再行削減，避免觸頭彈跳，保障連接回路通暢，保障電力系統安全生產和可靠供電。觸頭結構中的彈簧除了消除沖擊能量，還有提供接觸壓力，保證觸頭閉合后可靠接觸的作用，如圖2和圖3所示。因此選用壓縮彈簧，避免拉伸彈簧易斷裂或脫落的缺點。而觸頭斷路操作中，只需保障線路有效斷開，因此可不考慮合閘彈跳的問題。為提高器件斷開可靠性，電磁線圈通反向電流產生斥力促使上動觸頭運動，保障線路斷開。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本專利技術作舉例說明。本專利技術所屬
的技術人員可以對所描述的具體實施例做各式修改或采用等效方式替代，但并不會偏離本專利技術的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種消除合閘彈跳的觸頭結構，其特征在于：所述觸頭結構包括上動觸頭、靜觸頭、下動觸頭、第一電磁線圈(501)、第二電磁線圈(502)、第一彈簧(601)、第二彈簧(602)、器件外殼(800)；所述的靜觸頭包括定觸片(101)、定觸點(102)；所述的上動觸頭包括第一動觸點(201)、第一動觸片(301、第一永磁鐵(401)、第一轉動支點(701)；所述的下動觸頭包括第二動觸點(202)、第二動觸片(302)、第二永磁鐵(402)、第二轉動支點(702)；所述的第一永磁鐵(401)固定在第一動觸片(301)上，與第一電磁線圈(501)正對；第二永磁鐵(402)固定在第二動觸片(302)上，與第二電磁線圈(502)正對；所述的第一彈簧(601)一端固定于器件外殼(800)，另一端固定于第一動觸片(301)；第二彈簧(602)一端固定于器件外殼(800)，另一端固定于第二動觸片(302)。

【技術特征摘要】
1.一種消除合閘彈跳的觸頭結構，其特征在于:所述觸頭結構包括上動觸頭、靜觸頭、下動觸頭、第一電磁線圈(501)、第二電磁線圈(502)、第一彈簧(601)、第二彈簧(602)、器件外殼(800)； 所述的靜觸頭包括定觸片(101)、定觸點(102);所述的上動觸頭包括第一動觸點(201)、第一動觸片(301、第一永磁鐵(401)、第一轉動支點(701);所述的下動觸頭包括第二動觸點(202)、第二動觸片(302)、第二永磁鐵(402)、第二轉動支點(702)； 所述的第一永磁鐵(401)固定在第一動觸片(301)上，與第一電磁線圈(501)正對；第二永磁鐵(402)固定在第二動觸片(302)上，與第二電磁線圈(502)正對； 所述的第一彈簧(601) —端固定于器件外殼(800),另一端固定于第一動觸片(301)；第二彈簧(602) —端固定于器件外殼(800),另一端固定于第二動觸片(302)。2.根據權利要求1所述的觸頭結構，其特征在于:所述的第一動觸點(201)與第一動觸點(202)質量相等。3.根據權利要求1所述的觸頭結構，其特征在于:所述的第一彈簧(601)和第二彈簧(602)為壓縮彈簧。4.根據權利要求1所述的觸頭結構，其...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張怡，
申請(專利權)人：國家電網公司，江蘇省電力公司，江蘇省電力公司濱海縣供電公司，濱海強源電氣實業有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11