一種利用真空滅弧技術的輔助開關

李海峰 張功建

摘 要：隨著電力行業的迅猛發展，機械摩擦接觸式輔助開關的性能已逐漸無法滿足隔離開關等電器的需求，一種利用真空滅弧技術的輔助開關逐漸被各大高壓開關公司使用。本文重點分析了這種輔助開關結構形式及關鍵技術創新點。

關鍵詞：輔助開關;真空滅弧;磁塊;燃弧

輔助開關在各類高壓輸變電、高鐵等電氣設備的操作機構中廣泛使用，它作為開關控制及聯動的重要附件，有著極為重要的作用。國內廣泛采用的輔助開關，大多采用機械摩擦接觸式（空氣型開關）。但無論是插片式或壓接式，普遍存在著觸頭接不良、環境適應性差、觸頭防護等級低、使用壽命短、需要經常檢修等問題。為解決這些難題，設計開發一種真空輔助開關，采用磁感應非接觸式。（非空氣型開關）其通斷可靠性高、接點使用壽命長、免維護性能及與一般輔助開關的良好兼容性能，受到各大高壓開關公司的關注，從而得到廣泛應用。

一、結構形式

具體包括：后安裝板（1）、長螺桿（2）、方軸（3）、緊固標準件（4）、儲能快速機構（5）、前安裝板（6）、基板組件（7）、卡簧（8）組成。儲能快速機構（5）后端設置了前安裝板（6），前安裝版（6）后端設置了多個基板組件（7），基板組件（7）后端設置了后安裝板（1），方軸（3）貫穿所有基板組件（7）和前后安裝板（6）（1），并通過卡簧（8）與后安裝板（1）限位固定，儲能快速機構（5）連接方軸（3）的另一端起到驅動的作用。所有部件均由長螺桿（2）和緊固標準件（4）鎖緊固定。（見圖1）

其中基板組件包括定觸片（a）、定觸片銀點（b）、轉子（c）、密封罩（d）、基板（e）、接線螺釘（f）、彈片（g）、彈片銀點（h）、彈片磁塊（i）、轉子磁塊（j）。定觸片（a）定觸片銀點（b）、彈片（g）彈片銀點（h）彈片磁塊（i）之間使用鉚接方式連接，密封罩（d）采用超聲波焊接技術焊接在基板（e）的固定槽內，其他部件均用插接方式配合。（見圖2）

二、功能介紹

通過旋轉儲能快速機構（5）帶動方軸（3）轉動，方軸（3）帶動轉子（c）轉動，當轉子（c）轉動到圖二位置時，轉子磁塊（j）與彈片磁塊（i）產生排斥力，彈片磁塊（i）驅動彈片（g）變形，使定觸片銀點（b）與彈片銀點（h）接觸，開關實現了閉合。當轉子磁塊（j）旋轉到遠離彈片磁塊（i）的位置時，彈片（g）恢復原來形狀，定觸片銀點（b）與彈片銀點（h）斷開，開關實現了斷開。

三、關鍵技術點

儲能快速機構由一帶法蘭方軸將兩個限位塊及扭簧組裝在一起。依靠限位塊使扭簧蓄力，蓄力轉角達到限位時，扭簧釋放方軸帶動開關迅速動作。開關動作速度快可以有效控制觸點斷開電流位置的燃弧大小，從而增強開關的實際使用壽命。真空滅弧室結構的設計，使其具有較好的環境適應能力和觸頭防護能力，當型腔內氧氣燃盡時，有效減小燃弧大小，增強了開關壽命。磁感式操作的方式，避免了機械凸輪結構在進行機械操作時的磨損現象，在使用過程中，避免了需要經常進行維護的困擾，不存在機械結構失效造成開關的電氣性能影響，真空輔助開關控制通斷的轉子不與觸頭機械接觸，因此，操作輕便靈活。接點數目增加與操作力無關，不存在機械卡死的狀況。

四、主要特點

開關開閉觸點位于一個超聲波焊接的型腔內，使其具有較好的環境適應能力和觸頭防護能力，當型腔內氧氣燃盡時，有效減小燃弧大小，增強了開關壽命，避免觸點結構多次燃弧造成的接觸性能降低，無需頻繁檢修，結構設計合理。