一种利用真空灭弧技术的辅助开关

李海峰 张功建

摘 要：随着电力行业的迅猛发展，机械摩擦接触式辅助开关的性能已逐渐无法满足隔离开关等电器的需求，一种利用真空灭弧技术的辅助开关逐渐被各大高压开关公司使用。本文重点分析了这种辅助开关结构形式及关键技术创新点。

关键词：辅助开关;真空灭弧;磁块;燃弧

辅助开关在各类高压输变电、高铁等电气设备的操作机构中广泛使用，它作为开关控制及联动的重要附件，有着极为重要的作用。国内广泛采用的辅助开关，大多采用机械摩擦接触式（空气型开关）。但无论是插片式或压接式，普遍存在着触头接不良、环境适应性差、触头防护等级低、使用寿命短、需要经常检修等问题。为解决这些难题，设计开发一种真空辅助开关，采用磁感应非接触式。（非空气型开关）其通断可靠性高、接点使用寿命长、免维护性能及与一般辅助开关的良好兼容性能，受到各大高压开关公司的关注，从而得到广泛应用。

一、结构形式

具体包括：后安装板（1）、长螺杆（2）、方轴（3）、紧固标准件（4）、储能快速机构（5）、前安装板（6）、基板组件（7）、卡簧（8）组成。储能快速机构（5）后端设置了前安装板（6），前安装版（6）后端设置了多个基板组件（7），基板组件（7）后端设置了后安装板（1），方轴（3）贯穿所有基板组件（7）和前后安装板（6）（1），并通过卡簧（8）与后安装板（1）限位固定，储能快速机构（5）连接方轴（3）的另一端起到驱动的作用。所有部件均由长螺杆（2）和紧固标准件（4）锁紧固定。（见图1）

其中基板组件包括定触片（a）、定触片银点（b）、转子（c）、密封罩（d）、基板（e）、接线螺钉（f）、弹片（g）、弹片银点（h）、弹片磁块（i）、转子磁块（j）。定触片（a）定触片银点（b）、弹片（g）弹片银点（h）弹片磁块（i）之间使用铆接方式连接，密封罩（d）采用超聲波焊接技术焊接在基板（e）的固定槽内，其他部件均用插接方式配合。（见图2）

二、功能介绍

通过旋转储能快速机构（5）带动方轴（3）转动，方轴（3）带动转子（c）转动，当转子（c）转动到图二位置时，转子磁块（j）与弹片磁块（i）产生排斥力，弹片磁块（i）驱动弹片（g）变形，使定触片银点（b）与弹片银点（h）接触，开关实现了闭合。当转子磁块（j）旋转到远离弹片磁块（i）的位置时，弹片（g）恢复原来形状，定触片银点（b）与弹片银点（h）断开，开关实现了断开。

三、关键技术点

储能快速机构由一带法兰方轴将两个限位块及扭簧组装在一起。依靠限位块使扭簧蓄力，蓄力转角达到限位时，扭簧释放方轴带动开关迅速动作。开关动作速度快可以有效控制触点断开电流位置的燃弧大小，从而增强开关的实际使用寿命。真空灭弧室结构的设计，使其具有较好的环境适应能力和触头防护能力，当型腔内氧气燃尽时，有效减小燃弧大小，增强了开关寿命。磁感式操作的方式，避免了机械凸轮结构在进行机械操作时的磨损现象，在使用过程中，避免了需要经常进行维护的困扰，不存在机械结构失效造成开关的电气性能影响，真空辅助开关控制通断的转子不与触头机械接触，因此，操作轻便灵活。接点数目增加与操作力无关，不存在机械卡死的状况。

四、主要特点

开关开闭触点位于一个超声波焊接的型腔内，使其具有较好的环境适应能力和触头防护能力，当型腔内氧气燃尽时，有效减小燃弧大小，增强了开关寿命，避免触点结构多次燃弧造成的接触性能降低，无需频繁检修，结构设计合理。