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(dòng)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(hào)：TM572.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(dòng)鐵芯2吸合，使其向下運(yùn)動(dòng)，由于觸頭系統(tǒng)是與動(dòng)鐵芯2聯(lián)動(dòng)的，動(dòng)鐵芯2帶動(dòng)觸頭系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)動(dòng)，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(dòng)鐵芯2聯(lián)動(dòng)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(dòng)桿5卡阻等情況時(shí)，而導(dǎo)致動(dòng)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(huì)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(duì)曾經(jīng)出現(xiàn)的合閘接觸器動(dòng)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(dòng)鐵芯，3-靜鐵芯，4-線圈，5-動(dòng)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(dòng)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(dòng)鐵芯（2）連接之間，用于調(diào)整該彈性部件（6）對(duì)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(duì)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(dòng)鐵芯（2）連接的彈性部件（6）對(duì)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(duì)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(dòng)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(dòng)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(dòng)鐵芯連接的彈性部件對(duì)連接的作用力小于與固定板連接的另一彈性部件對(duì)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(dòng)鐵芯連接之間，用于調(diào)整該彈性部件對(duì)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(duì)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(dòng)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(dòng)鐵芯與固定件的內(nèi)側(cè)壁之間。

二、動(dòng)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(dòng)鐵芯與所述合閘接觸器的觸頭系統(tǒng)中的動(dòng)桿5連接以實(shí)現(xiàn)動(dòng)鐵芯與觸頭系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)，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(dòng)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(dòng)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(dòng)鐵芯2連接的彈性部件6對(duì)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(duì)連桿7的作用力。

為了很好地調(diào)整兩彈性部件6、9對(duì)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(dòng)鐵芯2連接之間，用于調(diào)整該彈性部件6對(duì)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(duì)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(duì)位置來達(dá)到調(diào)整兩彈性部件對(duì)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(jí)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(huì)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(huì)有故障，保護(hù)裝置會(huì)動(dòng)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(dòng)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(dòng)鐵芯會(huì)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(dòng)，使得常閉觸點(diǎn)2斷開，從而可切斷對(duì)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(dòng)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(duì)常開觸點(diǎn)、延長原有動(dòng)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(huì)預(yù)測(cè)，只從增加的部件推測(cè)）。

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(chǎng)所仍有相當(dāng)數(shù)量，如果能推廣應(yīng)用本技術(shù)，對(duì)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(dòng)、又要求瞬時(shí)返回的開關(guān)器件中，如繼電器等。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭鳳儀，王寶巍，王智勇，等.一種新型混合式交流接觸器[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)，2015（7）：857-861.

[2] 徐文芳.斷路器合閘接觸器線圈燒毀原因及對(duì)策[J].決策與信息旬刊，2014（6）：176.

[3] 汪先兵，林鶴云，房淑華，等.無位置傳感器的智能永磁接觸器弱磁控制及合閘動(dòng)態(tài)特性分析[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2011，31（18）：93-99.

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