一種新型合閘接觸器

溫子榮++陳國添++溫曉欣

[摘 ?要]電力系統(tǒng)中，目前仍有相當(dāng)部分的開關(guān)合閘使用合閘接觸器。合閘接觸器具有能短時(shí)通斷大電流的特點(diǎn)，但如接通時(shí)間過長，則很容易燒毀合閘線圈，或損壞電源系統(tǒng)及相關(guān)部件;另外，開關(guān)合閘后因保護(hù)動作，讓開關(guān)跳閘后，因某種原因?qū)е潞祥l線圈仍通電，形成合閘-分閘-再合閘的不可控惡性循環(huán)，造成更大的事故。有沒有辦法防止這種現(xiàn)象的發(fā)生呢？答案肯定的。

[關(guān)鍵詞]合閘接觸器;結(jié)構(gòu)分析;過程;優(yōu)點(diǎn)

中圖分類號：TM572.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）23-0016-02

前言：

目前電力系統(tǒng)使用的合閘接觸器的工作原理圖如附圖1所示：當(dāng)線圈4通電時(shí)，靜鐵芯3產(chǎn)生電磁吸力，將動鐵芯2吸合，使其向下運(yùn)動，由于觸頭系統(tǒng)是與動鐵芯2聯(lián)動的，動鐵芯2帶動觸頭系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)動，使常開觸點(diǎn)1閉合，從而接通電源。當(dāng)切斷線圈4的電源時(shí)，電磁吸力消失，觸頭系統(tǒng)與動鐵芯2聯(lián)動部分依靠彈簧16（該彈簧16設(shè)置于一截止板14與一固定板15之間）的反作用力而分離，使常開觸點(diǎn)1斷開，從而切斷電源。但是在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)合閘接觸器因彈簧16失效或脫落、或常開觸點(diǎn)1粘連、或因觸頭系統(tǒng)中的動桿5卡阻等情況時(shí)，而導(dǎo)致動鐵芯2也卡阻不能返回，合閘接觸器的常開觸點(diǎn)1閉合后無法斷開，此時(shí)若合閘電源熔斷器無法及時(shí)熔斷，大電流很容易燒毀與觸頭系統(tǒng)連接的合閘線圈、相關(guān)的二次設(shè)備（合閘線圈、相關(guān)的二次設(shè)備在圖1中未標(biāo)示）等，并且可能會損壞合閘接觸器的電源系統(tǒng)。

一、結(jié)構(gòu)

本人經(jīng)過多年心得，針對曾經(jīng)出現(xiàn)的合閘接觸器動桿卡阻或觸點(diǎn)粘連的情況，結(jié)合實(shí)際，構(gòu)思了一種合閘接觸器，如圖2。在圖2中，1-常開觸點(diǎn)，2-動鐵芯，3-靜鐵芯，4-線圈，5-動桿，6、9-彈性部件，7-連桿，8-常閉觸點(diǎn)，10、15-固定板，11-固定件，12-孔，13-墊片，14-截止板，16-彈簧，17、18-彈力調(diào)整裝置，，17A、18A-螺桿，18B、18B-螺母，VIN-電壓輸入端，VOUT-電壓輸出端。

1.防卡阻機(jī)構(gòu)包括有彈性部件（6、9），連桿（7），固定板（10）以及常閉觸點(diǎn)（8）;連桿的一端通過一彈性部件（6）與動鐵芯（2）連接，所述連桿的另一端通過另一彈性部件（9）與固定板連接，所述連桿還與所述常閉觸點(diǎn)連接以控制所述常閉觸點(diǎn)的閉合與斷開;所述的常閉觸點(diǎn)的電壓輸入端與所述常開觸點(diǎn)的電壓輸出端連接。

2.防卡阻機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)彈力調(diào)整裝置（17、18），其中一彈力調(diào)整裝置（17）連接于所述彈性部件（6）與動鐵芯（2）連接之間，用于調(diào)整該彈性部件（6）對連桿（7）的作用力的大小;另一彈力調(diào)整裝置（18）連接于另一彈性部件（9）與固定板（10）之間，用于調(diào)整該彈性部件（9）對連桿（7）的作用力的大小。

3.彈力調(diào)整裝置（17、18）包括螺母（17B、18 B）以及具有螺帽的螺桿（17 A、18A），螺母與螺桿上設(shè)置有相適配的螺紋。

4.常閉觸點(diǎn)（8）在常態(tài)閉合時(shí)，與動鐵芯（2）連接的彈性部件（6）對連接（7）的作用力小于與固定板（10）連接的另一彈性部件（9）對連桿（7）的作用力。

5.所述的靜鐵芯與線圈均設(shè)置于一“匚”形的固定件（11）內(nèi)，所述動鐵芯的一端透過所述固定件一側(cè)設(shè)置的孔（12）伸進(jìn)所述固定件內(nèi)并靠近所述靜鐵芯。

6.上述固定件內(nèi)還設(shè)置有墊片（13），設(shè)置于動鐵芯與固定件的內(nèi)側(cè)壁之間。

7.彈性部件（6、9）為彈簧，常閉觸點(diǎn)在常態(tài)閉合時(shí)，與動鐵芯連接的彈性部件對連接的作用力小于與固定板連接的另一彈性部件對連桿的作用力。

8.防卡阻機(jī)構(gòu)還包括兩個(gè)彈力調(diào)整裝置，其中一彈力調(diào)整裝置連接于所述彈性部件與動鐵芯連接之間，用于調(diào)整該彈性部件對連桿的作用力的大小;另一彈力調(diào)整裝置連接于另一彈性部件與固定板之間，用于調(diào)整該彈性部件對連桿的作用力的大小。彈力調(diào)整裝置包括螺母以及具有螺帽的螺桿，螺母與螺桿上設(shè)置有相適配的螺紋。

9.靜鐵芯與線圈均設(shè)置于一“匚”形的固定件內(nèi)，所述動鐵芯的一端透過所述固定件一側(cè)設(shè)置的孔伸進(jìn)所述固定件內(nèi)并靠近所述靜鐵芯;所述固定件內(nèi)還設(shè)置有墊片，所述墊片設(shè)置于動鐵芯與固定件的內(nèi)側(cè)壁之間。

二、動作過程：

如附圖2所示，線圈4通電后所述靜鐵芯能產(chǎn)生電磁吸力，動鐵芯與所述合閘接觸器的觸頭系統(tǒng)中的動桿5連接以實(shí)現(xiàn)動鐵芯與觸頭系統(tǒng)的聯(lián)動，從而控制所述合閘接觸器的常開觸點(diǎn)1的閉合與斷開;本合閘接觸器中的防卡阻機(jī)構(gòu)與動鐵芯連接。

其中，所述防卡阻機(jī)構(gòu)包括有彈性部件，連桿7，固定板10以及常閉觸點(diǎn)8;所述連桿7的一端通過一彈性部件6與動鐵芯2連接，所述連桿7的另一端通過另一彈性部件9與固定板10連接，所述連桿7還與所述常閉觸點(diǎn)8連接以控制所述常閉觸點(diǎn)的閉合與斷開;所述的常閉觸點(diǎn)8的電壓輸入端與所述常開觸點(diǎn)1的電壓輸出端連接。在常態(tài)下常閉觸點(diǎn)8閉合時(shí)，與動鐵芯2連接的彈性部件6對連桿7的作用力小于與固定板10連接的另一彈性部件9對連桿7的作用力。

為了很好地調(diào)整兩彈性部件6、9對連桿7的作用力，防卡阻機(jī)構(gòu)還包括兩個(gè)彈力調(diào)整裝置17、18，其中一彈力調(diào)整裝置17連接于所述彈性部件6與動鐵芯2連接之間，用于調(diào)整該彈性部件6對連桿7的作用力的大小;另一彈力調(diào)整裝置18連接于另一彈性部件9與固定板10之間，用于調(diào)整該彈性部件9對連桿7的作用力的大小。在本實(shí)施例中，所述的彈性部件為彈簧;所述的彈力調(diào)整裝置包括螺母17B、18B以及具有螺帽的螺桿17A、18A，螺母與螺桿上設(shè)置有相適配的螺紋，通過調(diào)整螺母與螺桿之間地相對位置來達(dá)到調(diào)整兩彈性部件對連桿的作用力。

在實(shí)際應(yīng)用中，合閘接觸器中的線圈4通常與上一級的繼電器連接，電壓輸入端VIN與繼電器和電源系統(tǒng)連接，電壓輸出端VOUT則與高壓開關(guān)連接。當(dāng)繼電器的常開觸點(diǎn)閉合后，合閘接觸器的線圈4得電，使合閘接觸器的常開觸點(diǎn)1閉合，從而使所述高壓開關(guān)中的合閘線圈得電，將高壓開關(guān)合閘。由于繼電器的觸點(diǎn)容量小，不能承載大電流，所以要經(jīng)過合閘接觸器與高壓開關(guān)的合閘線圈連接，而且高壓開關(guān)中的合閘線圈的大電流只能短時(shí)通過，大概維持0.6S后就要斷開，如不能及時(shí)切斷合閘線圈的大電流，大電流將可能會損壞高壓開關(guān)中的合閘線圈，合閘接觸器，電源系統(tǒng)等。更為惡劣的后果是，高壓開關(guān)合閘后，因線路或設(shè)備可能會有故障，保護(hù)裝置會動作，立即讓高壓開關(guān)中的跳閘線圈通電，使高壓開關(guān)斷開，但因合閘接觸器中的常開觸點(diǎn)1沒斷開，或者熔斷器沒熔斷，為合閘線圈繼續(xù)供電，再將高壓開關(guān)合閘，這樣造成高壓開關(guān)合閘-分閘-再合閘這樣惡性循環(huán)，擴(kuò)大事故范圍和損壞程度。

本實(shí)用新型提供的合閘接觸器，解決了當(dāng)合閘接觸器中的常開觸點(diǎn)因某種原因閉合后無法及時(shí)斷開，而不能及時(shí)切斷高壓開關(guān)的合閘線圈電源的問題而提出的。如因彈簧5失效或脫落，導(dǎo)致動鐵芯2仍然處于與靜鐵芯吸合狀態(tài)，而使得常開觸點(diǎn)1無法復(fù)原，處于閉合狀態(tài)，此時(shí)動鐵芯會壓縮彈性部件6，當(dāng)壓縮到一定程度，彈性部件6的壓力大于另一彈性部件9的壓力時(shí)，與連桿7相連的常閉觸點(diǎn)8向下運(yùn)動，使得常閉觸點(diǎn)2斷開，從而可切斷對高壓開關(guān)的電源輸出。

三、本新型合閘接觸器的優(yōu)點(diǎn)：

1、技術(shù)。本新型合閘接觸器與現(xiàn)有技術(shù)比較，通過在合閘接觸器內(nèi)設(shè)置防卡阻機(jī)構(gòu)，可有效防止因彈簧失效或脫落、或常開觸點(diǎn)粘連等情況而導(dǎo)致動桿、鐵芯卡阻不能返回，無法及時(shí)使常開觸點(diǎn)斷開而切斷合閘線圈電源的問題，進(jìn)而可能出現(xiàn)在大電流通過時(shí)燒毀合閘接觸器、合閘線圈、或損壞電源系統(tǒng)等電力二次設(shè)備的問題，更防止了合閘-分閘-再合閘這樣惡性循環(huán)的現(xiàn)象，有效提高了合閘接觸器、合閘電源系統(tǒng)以及電子設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性。

2、經(jīng)濟(jì)性。與現(xiàn)用的合閘接觸器比較，主要增加的部件是：一對常開觸點(diǎn)、延長原有動桿和兩個(gè)彈簧，結(jié)構(gòu)簡單，規(guī)模生產(chǎn)后增加的成本不高（具體增加的成本目前本人不會預(yù)測，只從增加的部件推測）。

3、可靠性。增加的部件結(jié)構(gòu)簡單，提高了可靠性。

4、應(yīng)用前景。電力系統(tǒng)中，使用合閘接觸器的場所仍有相當(dāng)數(shù)量，如果能推廣應(yīng)用本技術(shù)，對電力系統(tǒng)的可靠性將有一定的提高。

四 結(jié)論：

當(dāng)然，本實(shí)用新型并不僅僅限于在合閘接觸器的應(yīng)用，還可以應(yīng)用于其他要求瞬時(shí)起動、又要求瞬時(shí)返回的開關(guān)器件中，如繼電器等。

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注：本技術(shù)已獲得專利，專利號ZL2013 2 0686943.5。