專利名稱：瞬間換流技術(shù)開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種瞬間換流技術(shù)開關(guān)，屬于高壓大電流開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域。
在電力技術(shù)輸、配、供電領(lǐng)域，常規(guī)使用的斷路器，交流接觸器等負(fù)荷開關(guān)，在負(fù)載投切的過程中，會(huì)產(chǎn)生電弧(或火花)及操作過電壓，尤其在大電流切斷電感性負(fù)載時(shí)，易發(fā)生開關(guān)主觸頭的嚴(yán)重?zé)龘p和危害性操作過電壓。為減輕開關(guān)主觸頭燒損的程度，通常需采用滅弧罩或用真空、油、SF6等絕緣介質(zhì)的滅弧措施，不僅使制造技術(shù)工藝復(fù)雜，開關(guān)觸頭所需的低截流水平的觸頭材料(目前國內(nèi)常用CuCr合金材料，日本最近開發(fā)的AgWc、CoAgSe合金材料)價(jià)格昂貴，而且開關(guān)在使用過程中因觸頭的燒蝕需經(jīng)常維護(hù)(打磨)，使用壽命短，可靠性差。目前已公開的無弧交流接觸器如95232323、97229337等專利均在該領(lǐng)域做了一定的努力。但均未解決在高電壓大電流場(chǎng)合即能滅弧又能軟投切、嚴(yán)格控制危害性操作過電壓的技術(shù)問題。
本實(shí)用新型的目的是利用主觸頭的輔助接點(diǎn)實(shí)現(xiàn)自生同步觸發(fā)與實(shí)現(xiàn)軟投切的電子脈沖觸發(fā)相結(jié)合，即達(dá)到穩(wěn)定、可靠的效果，又達(dá)到無危害性操作過電壓和滅弧雙重目的，使開關(guān)與負(fù)載的投切均運(yùn)行在最佳狀態(tài)，特別是解決了高壓領(lǐng)域該技術(shù)的難點(diǎn)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的主要由各類開關(guān)主觸頭K1和瞬間換流電路1，瞬間換流電路1主要包括并接在主觸頭K1兩端的無觸點(diǎn)開關(guān)及其控制電路，控制電路包括兩路觸發(fā)信號(hào)，一路由開關(guān)的輔助接點(diǎn)K2串聯(lián)在控制極電路中，另一路是電子觸發(fā)器M，輔助接點(diǎn)K2滿足合閘時(shí)先于主觸頭10～20ms接臺(tái)通，分閘時(shí)遲于主觸頭10～20ms斷開，電子觸發(fā)器M的觸發(fā)脈沖滿足在主觸頭合閘前無觸點(diǎn)開關(guān)SCR剛好完成軟投入，分閘時(shí)在主觸頭斷開時(shí)即開始軟切除。
上述的瞬間換流開關(guān)技術(shù)，其特征是與主觸頭并聯(lián)的無觸點(diǎn)開關(guān)是各種晶閘管，它可以連接成半控交流橋，也可以是全控交流橋。
上述的瞬間換流開關(guān)技術(shù)，其特征是電子觸發(fā)器M可以采用脈沖變壓器隔離，也可以用光電隔離電子器件。
上述的瞬間換流開關(guān)技術(shù)，其特征是在高壓領(lǐng)域無觸點(diǎn)開關(guān)晶閘管可采取多個(gè)串聯(lián)形式，串聯(lián)時(shí)一相橋上的所有晶閘管共用一個(gè)輔助接點(diǎn)K2,K2的一端與該相所有的控制極連接，而另一端接兩個(gè)二極管D1、D2的陰極，D1、D2的陽極與該相橋的兩端連接。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是用兩路觸發(fā)回路即一路是無觸點(diǎn)開關(guān)的電子觸發(fā)，以便能用單片機(jī)全數(shù)字自動(dòng)控制，并根據(jù)不同的使用場(chǎng)合開發(fā)不同的軟件模塊，可應(yīng)用于發(fā)電機(jī)出口開關(guān)、線路開關(guān)、大型軋鋼廠等高壓負(fù)荷開關(guān)實(shí)現(xiàn)瞬間換流無火花運(yùn)行，并可滿足同期并網(wǎng)、空載長線、電力電容器或電抗器等沖擊性負(fù)載實(shí)現(xiàn)平滑軟投切，這種智能型開關(guān)還可滿足電量檢測(cè)、過壓、欠壓、過流等保護(hù)及報(bào)警等功能的要求。但這種方式由于電路復(fù)雜，萬一在同步、移相、脈沖放大、直流穩(wěn)壓電源等電路的某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題而不能正常工作時(shí)(例如三相短路對(duì)，微機(jī)采樣會(huì)出現(xiàn)采不到同步信號(hào)而就無法工作)，開關(guān)跳閘時(shí)就會(huì)有電孤產(chǎn)生而燒損主觸頭，而本發(fā)明在這種情況下，可提供另一路輔助接點(diǎn)自生同步觸發(fā)的方式，能簡(jiǎn)單可靠地實(shí)現(xiàn)瞬間換流。特別是在高壓領(lǐng)域當(dāng)晶閘管耐壓不夠時(shí)，采用串聯(lián)使用時(shí)，其控制極電路用D1、D2兩個(gè)高壓硅堆反向串聯(lián)，其陽極并接在串聯(lián)的晶閘管兩端，而陰極接輔助接點(diǎn)K2，巧妙地解決了串聯(lián)晶閘管的自生同步觸發(fā)問題，也就解決了該項(xiàng)技術(shù)在高壓領(lǐng)域的技術(shù)難題。
下面對(duì)附圖進(jìn)行說明

圖1是全控交流橋電路、圖2是半控交流橋電路、圖3是串聯(lián)可控硅電路原理圖，圖中SCR是晶閘管、S是半控橋中的硅二極管、K1是主觸頭、K2是輔助觸頭或接點(diǎn)、D(包括DA、DB、DC、D1～D10)是導(dǎo)向二極管，MA、MB、MC是電子觸發(fā)電路，RD1、RD2是熔斷器。
下面閘述本實(shí)用新型的實(shí)施例，圖1是全控交流橋方式，圖2是半控橋方式，圖3是串聯(lián)晶閘管的電路形式，K2開關(guān)的輔助接點(diǎn)，在機(jī)械上很易實(shí)現(xiàn)，并已有這種類型的現(xiàn)成開關(guān)。電子觸發(fā)電路現(xiàn)有技術(shù)中有用脈沖變壓器隔離的，也有用光控可控硅和光電三極管隔離的，嚴(yán)格控制晶閘管的導(dǎo)通角，可在各種負(fù)載的工況下實(shí)現(xiàn)軟投切，其控制脈沖技術(shù)也很成熟，軟投切在電機(jī)行業(yè)也有成熟技術(shù)，因此不重復(fù)敘述。
另外晶閘管的選用，因其只短時(shí)工作，只要不超過通態(tài)浪涌電流值就能保證不發(fā)生損壞。
權(quán)利要求1．一種瞬間換流開關(guān)，包括開關(guān)的主觸頭K1和瞬間換流電路，其特征在于瞬間換流電路包括并接在主觸頭K1兩端的無觸點(diǎn)開關(guān)SCR，和一路控制電路，該控制電路包括兩路，一路由開關(guān)的輔助接點(diǎn)K2串連在控制極電路中，另一路是電子觸發(fā)器M，電子觸發(fā)器M的陰極與輔助接點(diǎn)K2連接，其陽極與主觸頭K1連接。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的瞬間換流開關(guān)，其特征在于與主觸頭并聯(lián)的無觸點(diǎn)開關(guān)是晶閘管，它們可以連接成半控交流橋。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的瞬間換流開關(guān)，其特征在于與主觸頭并聯(lián)的無觸點(diǎn)開關(guān)是晶閘管，它們也可以連接成全控交流橋。
4．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的瞬間換流開關(guān)，其特征在于電子觸發(fā)器M可以用脈沖變壓器隔離。
5．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的瞬間換流開關(guān)，其特征在于電子觸發(fā)器M也可以用光電隔離電子器件。
6．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的瞬間換流開關(guān)，其特征在于在高壓領(lǐng)域無觸點(diǎn)開關(guān)晶閘管可采取多個(gè)串聯(lián)形式，串聯(lián)時(shí)一相橋上的所有晶閘管共用一個(gè)輔助接點(diǎn)K2,K2的一端與該相所有的晶閘管的控制連接，而另一端接兩個(gè)二極管D1、D2的陰極，D1、D2的陽極分別與該相橋的兩端連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種瞬間換流技術(shù)開關(guān),在各類開關(guān)主觸頭上并聯(lián)無觸點(diǎn)開關(guān),在開關(guān)主觸頭開關(guān)瞬間由無觸點(diǎn)開關(guān)實(shí)現(xiàn)投切,無觸點(diǎn)開關(guān)的控制極有兩路控制信號(hào),一路是由開關(guān)的輔助接點(diǎn)控制,另一路是電子觸發(fā)脈沖,電子觸發(fā)脈沖由微電腦等電子技術(shù)使開關(guān)具有對(duì)負(fù)載軟投切等智能控制功能,兩路共同作用確保開關(guān)主觸頭不僅實(shí)現(xiàn)無電弧分合閘,而且使開關(guān)與負(fù)載均運(yùn)行在最佳投切狀態(tài)。
文檔編號(hào)H01H9/30GK2462529SQ0022974
公開日2001年11月28日 申請(qǐng)日期2000年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月21日
發(fā)明者朱仲彥 申請(qǐng)人:陜西興儀企業(yè)集團(tuán)有限公司