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龙图腾网获悉国网湖南省电力有限公司;国网湖南省电力有限公司超高压变电公司;国家电网有限公司申请的专利一种短路电流自驱式快速开关及其设计与控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119581272B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410894611.9，技术领域涉及：H01H33/666；该发明授权一种短路电流自驱式快速开关及其设计与控制方法是由张孝军;张寒;刘卫东;康文;何智强;王立德;肖佩;艾绍贵;陈小月;王达;丁玉柱;张进设计研发完成，并于2024-07-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种短路电流自驱式快速开关及其设计与控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种短路电流自驱式快速开关及其设计与控制方法，本发明的短路电流自驱式快速开关包括并联于被测系统上的真空灭弧室、电磁保持机构、电磁斥力机构和控制器，所述真空灭弧室与接于被测系统上的限流电抗器并联；所述电磁保持机构包括一次侧与被测系统耦合的第二电流互感器、与第二电流互感器二次侧串联的整流电路以及与整流电路串联的驱动线圈，驱动线圈与真空灭弧室的衔铁对准，且衔铁与驱动线圈之间均在气隙，驱动线圈置于铁磁材质的外壳内部。本发明旨在提供一种短路电流自驱式快速开关，使得该短路电流自驱式快速开关在任何情况下发生系统短路故障时限流电抗器均可以立刻动作且可在短时间内多次动作。

本发明授权一种短路电流自驱式快速开关及其设计与控制方法在权利要求书中公布了：1.一种短路电流自驱式快速开关的设计方法，其特征在于，所述短路电流自驱式快速开关包括并联于被测系统上的真空灭弧室1、电磁保持机构2、电磁斥力机构3和控制器，所述真空灭弧室1与接于被测系统上的限流电抗器并联；所述电磁保持机构2包括一次侧与被测系统耦合的第二电流互感器21、与第二电流互感器21二次侧串联的整流电路22以及与整流电路22串联的驱动线圈23，驱动线圈23与真空灭弧室1的衔铁11对准，且衔铁11与驱动线圈23之间均在气隙，驱动线圈23置于铁磁材质的外壳24内部；所述电磁斥力机构3与真空灭弧室1的衔铁11对准，且所述电磁斥力机构3包括一次侧与被测系统耦合的第一电流互感器31、静斥力线圈32、动斥力线圈33以及双向晶闸管34，所述静斥力线圈32与第一电流互感器31二次侧耦合，所述动斥力线圈33与静斥力线圈32耦合，所述动斥力线圈33与双向晶闸管34串联，双向晶闸管34与控制器的输出端电性连接，所述控制器的输入端与第一电流互感器31电性连接；所述设计方法包括确定电磁斥力机构3的电气参数包括静斥力线圈32和动斥力线圈33的层数、线圈高度、外径、单匝厚度以及双层总匝数，并基于真空电弧的放电模式设计电磁斥力机构3的电气参数： S101，根据下式计算静斥力线圈32和动斥力线圈33之间的电磁斥力： ， 上式中，为驱动电流，驱动电流为待测系统的故障电流；为动斥力线圈33的感应电流；表示静斥力线圈32与动斥力线圈33间的互感；表示静斥力线圈32与动斥力线圈33间的间距； S102，结合静斥力线圈32和动斥力线圈33之间的电磁斥力，根据下式计算动斥力线圈33的加速度a： ， 上式中，为静斥力线圈32和动斥力线圈33之间的电磁斥力，表示快速开关可动部分动作过程中受到的阻力；表示快速开关可动部分质量； S103，建立电磁斥力机构3的二维轴对称有限元仿真模型： 上式中，表示哈密顿算子；表示动斥力线圈33处某点的磁场强度；表示动斥力线圈33该点的电流密度；表示动斥力线圈33处某点的磁通密度；表示动斥力线圈33处某点的矢量磁势；表示动斥力线圈33的电导率；表示动斥力线圈33处某点的电场强度；表示动斥力线圈33处某点的电荷运动速度；表示动斥力线圈33中的传导电流密度；表示动斥力线圈33匝数；表示动斥力线圈33的单匝电流；表示动斥力线圈33截面积； S104，利用仿真软件的稳态磁场模块计算电磁斥力机构3的动斥力线圈33受到的电磁斥力： ， 上式中，表示动斥力线圈33受到的电磁斥力；根据静斥力线圈32和动斥力线圈33之间的电磁斥力验证仿真软件计算的准确性，若静斥力线圈32和动斥力线圈33之间的电磁斥力、动斥力线圈33受到的电磁斥力相等则跳转下一步； S105，计算动斥力线圈33和静斥力线圈32的匝数： 上式中，为动斥力线圈33的匝数；为动斥力线圈33和静斥力线圈32的外径；为动斥力线圈33和静斥力线圈32的内径；为动斥力线圈33的厚度；为静斥力线圈32的匝数；为静斥力线圈32的厚度； S106，以起始75%开距时的平均分闸速度为1.8±0.2ms的前提下，针对不同的真空电弧的放电模式，对动斥力线圈33和静斥力线圈32的不同线圈的层数、外径、单匝厚度、单匝高度的电流传感器进行仿真，并仿真结果以容量最小为设计目标，从而确定最优的电磁斥力机构3的电气参数，包括静斥力线圈32和动斥力线圈33的层数、线圈高度、外径、单匝厚度以及双层总匝数。

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