一种具有快速自锁功能的磁控断路器的制作方法

本发明涉及磁控断路器，具体的是一种具有快速自锁功能的磁控断路器。

背景技术：

1、随着智能电网产业的持续推进与配电自动化程度的不断提升，配电系统对设备运行可靠性、长期服役寿命的要求日益严苛。永磁操动真空断路器作为配网领域的核心电力电子元器件，凭借结构简洁、机械寿命长、维护成本低的优势，在户外柱上开关、环网柜等场景中得到大规模应用。

2、永磁操动式真空断路器的极柱内部均设置有真空灭弧室，灭弧室内设有动静触头，合闸状态下，动静触头紧密接触形成导通回路；负荷电流持续流过触头与动导电杆时，会因导体电阻与接触电阻产生持续焦耳热。由于真空灭弧室内部为高真空环境，不存在空气对流换热，内部产生的热量仅能通过两种路径向外散发：一是通过灭弧室屏蔽罩以热辐射形式传递至极柱外壳，该路径散热量十分有限；二是通过与动触头固连的动导电杆，以固体热传导的形式沿轴向向下传递，这是真空灭弧室最主要的散热路径。

3、动导电杆的下端通过绝缘拉杆与永磁操动机构的动铁芯直接传动连接；永磁操动机构的永磁体、励磁线圈均环绕动铁芯布置，依靠永磁体的磁吸力吸合动铁芯，实现合闸位置的稳态保持。在此结构下，动导电杆携带的焦耳热会沿轴向持续向下传导，经绝缘拉杆、动铁芯直接传递至永磁体与线圈组件，造成永磁体工作温升持续升高。

4、目前行业内广泛使用的钕铁硼永磁材料，对工作温度较为敏感，存在高温不可逆退磁的特性。设备长期处于高负荷高温工况时，永磁体的磁性能会出现不可逆衰减，合闸保持力随之下降：一方面会造成合闸位置偏移、分合闸动作特性离散，触头接触电阻升高后反而进一步加剧温升，形成不良循环；另一方面严重时会引发合闸失效、分闸拒动等故障，直接威胁电网运行安全。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具有快速自锁功能的磁控断路器，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种具有快速自锁功能的磁控断路器，优选地，包括机构箱及设置于其顶部的三根极柱，所述极柱的内部设置有真空灭弧室，真空灭弧室的内部设置有静导电触头与动导电触头，动导电触头下端固接有绝缘拉杆；

4、所述机构箱内部设置有永磁操动机构，永磁操动机构包括柱状安装箱及其内部设置的动铁芯、环绕动铁芯的永磁体与励磁线圈；

5、所述绝缘拉杆下端固接有主轴，主轴下段伸入柱状安装箱内并与动铁芯固接；

6、所述极柱与机构箱的接触端面设置有导通升降槽，导通升降槽的内壁固接有低热阻导热罩；

7、所述主轴的中段固接有低热阻导热盘，低热阻导热盘位于导通升降槽内部；

8、合闸到位时，所述主轴带动低热阻导热盘上移并与低热阻导热罩端面压紧贴合，形成侧向导热通路；

9、分闸时，所述主轴带动低热阻导热盘轴向下移并与低热阻导热罩端面脱离，侧向导热通路断开。

10、优选地，所述主轴上段外周套设有波纹管，波纹管底部与真空灭弧室底部固接；

11、所述低热阻导热盘的底部设置有隔热盘；

12、所述柱状安装箱的顶部延伸至低热阻导热罩内部，柱状安装箱的外周固定套设有隔热套，隔热套设置于低热阻导热罩与柱状安装箱之间。

13、优选地，所述导通升降槽的顶部设置有缓冲槽，缓冲槽的内壁对称开设有限位滑槽，缓冲槽内部设置有限位滑块；

14、所述限位滑块的两端分别嵌入两个限位滑槽内，且限位滑块活动套设于主轴外周，限位滑块与主轴之间形成有滑动装配间隙；

15、所述限位滑块的顶部固接有缓冲弹簧，缓冲弹簧设置于限位滑块与缓冲槽之间；

16、所述低热阻导热盘的顶部设置有与限位滑块相抵触的顶升环。

17、优选地，所述主轴的底部穿出柱状安装箱，且主轴下端固接有复位挡块；

18、所述复位挡块与柱状安装箱之间设置有复位弹簧，复位弹簧套设于主轴外周；

19、所述低热阻导热罩的底部延伸至机构箱内部，且其位于机构箱内的一端外周设置有第一环形散热鳍片；

20、所述柱状安装箱未延伸至低热阻导热罩内部的一端外周设置有第二环形散热鳍片；

21、所述机构箱的两端对称设置有通风口。

22、优选地，所述通风口的内部均匀设置有多个窗叶，窗叶的转轴端部固接有传动齿轮；

23、所述机构箱的内部对称开设有升降滑槽，升降滑槽的内部滑动设置有传动齿条；

24、所述传动齿条与传动齿轮相啮合，且传动齿条的底部与复位挡块固接。

25、优选地，所述主轴沿轴线分为上段、中段、下段三段，主轴的上段穿过机构箱与极柱延伸至真空灭弧室内部，主轴的下段与动铁芯固接；

26、所述真空灭弧室的内壁设置有屏蔽层。

27、优选地，所述柱状安装箱的内底部设置有短路环，短路环的底部对称设置有导向杆，导向杆延伸至柱状安装箱下方并固接有传动杆；

28、所述机构箱的内底部设置有三个分闸滑槽，分闸滑槽内部滑动连接有分闸滑块，分闸滑块的顶部设置有与传动杆适配的倾斜导轨；

29、所述分闸滑块沿分闸滑槽滑动时，带动传动杆沿倾斜导轨内壁滑动，推动短路环沿主轴轴向上移。

30、优选地，所述分闸滑块的顶部设置有主动导轨，主动导轨的一端对称固接有拉簧，拉簧的另一端与机构箱内壁固接；

31、所述机构箱的内部转动连接有主动杆，主动杆沿轴向均匀设置有三个偏心轮，偏心轮偏心转动连接有手分滑杆，手分滑杆的一端嵌入主动导轨内部。

32、优选地，所述主动杆的一端穿出机构箱并固定连接有手分把手；

33、转动所述手分把手带动主动杆转动，通过偏心轮与手分滑杆推动分闸滑块滑动，使短路环上移与永磁体接触破坏磁路，复位弹簧克服磁吸力拉动主轴完成分闸。

34、优选地，所述窗叶转动至全开或全闭位置时，配合永磁体的磁吸力共同维持分合闸稳态，实现快速自锁。

35、本发明的有益效果：

36、1、本发明在主轴中段设置可随分合闸动作通断的侧向导热结构，主回路通流产生的焦耳热可通过贴合的低热阻导热盘、低热阻导热罩横向导出，配合隔热盘与隔热套阻挡热量向下侵入永磁操动机构，从热量传导的主路径上减少传递至永磁体的热量，缓解钕铁硼永磁体长期高温工况下的不可逆退磁问题，延长磁路核心部件的使用寿命。

37、2、本发明采用双弹簧配合限位滑槽的结构设计，合闸过程中缓冲弹簧在动静触头接近阶段介入，减轻触头的碰撞力度，抑制触头弹跳，降低触头烧蚀与机械磨损；分闸初始阶段复位弹簧与缓冲弹簧共同提供下行动力，保证触头快速分离以提升灭弧可靠性，当限位滑块行至滑槽下限位置后，缓冲弹簧停止输出动力，仅由复位弹簧完成剩余分闸行程并起到限位作用，避免分闸过冲造成部件撞击损伤。同时通风窗随分合闸行程同步开闭，合闸状态下箱内温度高于环境，开窗通风仅强化散热不存在凝露风险；分闸断电后箱内温度逐步回落，关闭通风口可隔绝外界暖湿空气侵入，从根源规避凝露锈蚀问题，真正兼顾散热效率与户外防潮防护需求，适配智能电网产业对配电设备高运行可靠性的要求。

38、3、本发明配套纯机械手动分闸机构，采用短路永磁磁路的原理实现分闸，通过倾斜导轨将水平滑动转化为轴向顶升，且三相动作同步性好，可在电控失效的应急工况下可靠完成分闸操作，提升设备故障状态下的运行安全性。整套方案的导热通断、通风开闭均依托断路器原有的分合闸轴向行程驱动，无需额外增设动力元件，传动链路简洁，便于生产装配与日常运维。