一种新型快速隔离开关的设计

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.07.008

电器与能效管理技术 ›› 2020, Vol. 592 ›› Issue (7): 46-50.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.07.008

一种新型快速隔离开关的设计

纪江辉, 孙广涛, 李树昆, 郅娇娇, 李燕燕

许继集团有限公司, 河南许昌 461000

收稿日期:2020-04-21 出版日期:2020-07-30 发布日期:2020-08-10
作者简介:纪江辉(1986—),男,工程师,主要从事高电压绝缘、电磁场仿真以及直流开关设备的技术研究。|孙广涛(1984—),男,工程师,主要从事高电压绝缘、电磁场仿真以及直流开关设备的技术研究。|李树昆(1984—),男,工程师,主要从事高电压绝缘、电磁场仿真以及直流开关设备的技术研究。

Design of a New Type of Quick Disconnector

JI Jianghui, SUN Guangtao, LI Shukun, ZHI Jiaojiao, LI Yanyan

XJ Group Corporation, Xuchang 461000, China

Received:2020-04-21 Online:2020-07-30 Published:2020-08-10

摘要/Abstract

摘要：

直流输电的发展与直流断路器的应用对隔离开关及其操作机构提出了快速、小型化、经济性等新的需求。目前国内外快速隔离开关多采用电斥力操作机构,已实现2 ms以内形成绝缘隔离断口,但电斥力操作机构存在成本高、机械寿命短、体积大等问题。提出了一种永磁与气动相结合的快速操作机构,达到了简化控制回路、减小体积、降低成本及提高可靠性的目的,并借助Infolytica MagNet有限元分析软件辅助设计模拟验证方法的可行性。理论与试验结果证明,方案达到设计要求,同时验证了方法的可行性。

关键词: 快速隔离开关, 直流断路器, 永磁机构, 气动机构, 快速操作机构

Abstract:

The development of DC distribution network and the application of DC circuit breaker put forward new requirements for the disconnector and its operating mechanism,such as fast,miniaturization and economic type.At present,most of the fast disconnectors at home and abroad use electric repulsion operation mechanism,which has achieved the formation of insulation isolation fracture within 2 ms.But the electric repulsion operating mechanism has the problems of high cost,short mechanical life and large volume.In view of the above problems,a fast operating mechanism combining permanent magnet and pneumatic was proposed.Its control loop is simplified,the volume is reduced,the cost is reduced and the reliability is improved.In this paper,the feasibility of the method is verified by using the finite element analysis software of Infolytica magnet.The theoretical and experimental results show that the scheme meets the design requirements and verifies the feasibility of the method.

Key words: quick disconnector, DC circuit breaker, permanent magnet mechanism, pneumatic mechanism, quick operation mechanism

中图分类号:

TM591

纪江辉, 孙广涛, 李树昆, 郅娇娇, 李燕燕. 一种新型快速隔离开关的设计[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 592(7): 46-50.

JI Jianghui, SUN Guangtao, LI Shukun, ZHI Jiaojiao, LI Yanyan. Design of a New Type of Quick Disconnector[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2020, 592(7): 46-50.

图/表 9

图1

图2

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图4

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表2

表3

图6

参考文献 26

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序号	参数	数值	备注
1	操作电压/V	400	—
2	气源气压/MPa	0.7	归算力值
3	气容体积/L	1.5	储能
4	活塞半径/mm	70	—
5	操作机构半径/mm	85	—
6	合分线圈匝数/匝	160	合分共用
7	线径/mm	1.6	—
8	行程/mm	6	建立绝缘断口
9	运动质量/kg	3	—

方案	分闸电压/V	电源容量/μF	最大分闸电流 /A	分闸最大力值 /kN	相同开距分闸时间/ms
新型快速隔离开关	400	1 000	150	9.5	2.8
电斥力机构^注	800	10 000	9 800	23.0	2.5

序号	分闸电压/V	分闸气压/ MPa	分闸开距/ mm	分闸时间/ ms
1	DC 400	0.7	10	3.12
2	DC 400	0.8	10	2.95
3	DC 400	1.0	10	2.40

一种新型快速隔离开关的设计

Design of a New Type of Quick Disconnector

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