專(zhuān)利名稱(chēng)：一種新型高壓無(wú)弧開(kāi)關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高壓開(kāi)關(guān)，特別是關(guān)于一種新型高壓無(wú)弧開(kāi)關(guān)裝置。
背景技術(shù)：
高壓無(wú)弧開(kāi)關(guān)是為適應(yīng)現(xiàn)代智能化電網(wǎng)的要求應(yīng)運(yùn)而生的，在中高壓領(lǐng)域有著較好的發(fā)展趨勢(shì)。但是現(xiàn)有技術(shù)一般采用可關(guān)斷半導(dǎo)體器件和常規(guī)機(jī)械電力開(kāi)關(guān)組成無(wú)弧開(kāi)關(guān)裝置?？申P(guān)斷器件相對(duì)于二極管而言有過(guò)載力弱、緣緣和散熱成本高、電路復(fù)雜，價(jià)格昂貴等不足之處。常規(guī)機(jī)械電力開(kāi)關(guān)相對(duì)于高速真空電力開(kāi)關(guān)在操作速度和操控精度上是遠(yuǎn)所不及的。
發(fā)明內(nèi)容·針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種新型高壓無(wú)弧開(kāi)關(guān)裝置，能實(shí)現(xiàn)無(wú)弧開(kāi)合，可靠性高。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案一種新型高壓無(wú)弧開(kāi)關(guān)裝置，包括開(kāi)關(guān)柜、操動(dòng)機(jī)構(gòu)、兩個(gè)串聯(lián)的高速真空開(kāi)關(guān)，其特征在于在兩高速真空開(kāi)關(guān)之間串接有電流互感器，在第一高速真空開(kāi)關(guān)的頂部串接有電壓互感器，且第一高速真空開(kāi)關(guān)頂部與上接線(xiàn)銅排連接，第二高速真空開(kāi)關(guān)底部與下接線(xiàn)銅排連接；同時(shí)，在第二高速真空開(kāi)關(guān)上并聯(lián)一高壓硅二級(jí)管。所述第一高速真空開(kāi)關(guān)的頂部通過(guò)第一導(dǎo)電板與上接線(xiàn)銅排連接，所述電壓互感器串接到第一導(dǎo)電板上。從所述第一高速真空開(kāi)關(guān)的底部依次通過(guò)軟連接和第二導(dǎo)電板連接到第二高速真空開(kāi)關(guān)的頂部，所述電流互感器串接到第二導(dǎo)電板上。所述第二高速真空開(kāi)關(guān)底部通過(guò)軟連接和第三導(dǎo)電板與下接線(xiàn)銅排連接，在第二導(dǎo)電板與第三導(dǎo)電板之間連接有所述高壓硅二級(jí)管，與所述第二高速真空開(kāi)關(guān)構(gòu)成并聯(lián)。所述第一高速真空開(kāi)關(guān)和第二高速真空開(kāi)關(guān)分別由一操動(dòng)機(jī)構(gòu)操動(dòng)。本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型裝置是在兩串聯(lián)的聞壓開(kāi)關(guān)的基礎(chǔ)上，在其中一開(kāi)關(guān)上并聯(lián)一聞壓娃_■極管，電流的導(dǎo)通和分?jǐn)嗍抢枚O管的單向?qū)щ娞匦栽诮涣麟娏鬟^(guò)零點(diǎn)自然換相和高速真空開(kāi)關(guān)的選相配合切換而完成的，相對(duì)于已有技術(shù)在可靠性和性?xún)r(jià)比上有大幅提高，便于推廣應(yīng)用，特別適合智能化電網(wǎng)的要求。2、高速真空開(kāi)關(guān)切換過(guò)程是在無(wú)電流工況下進(jìn)行的，因此該新型開(kāi)關(guān)裝置的工作過(guò)程不產(chǎn)生電弧，進(jìn)而其運(yùn)行于系統(tǒng)或電網(wǎng)中，亦不會(huì)因其轉(zhuǎn)換工況而附加產(chǎn)生瞬態(tài)過(guò)電壓或沖擊電流。

圖I是本實(shí)用新型無(wú)弧開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)圖；圖2是無(wú)弧開(kāi)關(guān)主電路原理圖；[0012]圖3是無(wú)弧開(kāi)關(guān)分合過(guò)程中，分合時(shí)刻與選相電壓(電流)的關(guān)系圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。本裝置是采用新型高速真空開(kāi)關(guān)與高壓硅二極管配合工作實(shí)現(xiàn)無(wú)弧分合的目的。高速真空開(kāi)關(guān)選相投切且承擔(dān)持續(xù)載荷任務(wù)，高壓硅二極管在交流過(guò)零點(diǎn)自然換相而完成通或斷的任務(wù)，兩者配合工作可實(shí)現(xiàn)工頻50Hz，一個(gè)周期(20ms)時(shí)間內(nèi)完全無(wú)電弧的開(kāi)關(guān)切換，操作過(guò)程對(duì)電網(wǎng)或系統(tǒng)無(wú)沖擊，是一種具有節(jié)能和環(huán)保意義的新型開(kāi)關(guān)裝置。如圖I所不，本裝置是在一真空開(kāi)關(guān)柜I內(nèi)，設(shè)置有兩個(gè)串聯(lián)的聞速真空開(kāi)關(guān)Kl和K2。從第一高速真空開(kāi)關(guān)Kl底部依次通過(guò)軟連接2和導(dǎo)電板3連接到第二高速真空開(kāi)關(guān)K2的頂部，在此串接電路上還串接有電流互感器CT。第一高速真空開(kāi)關(guān)Kl頂部通過(guò)導(dǎo)電板4與上接線(xiàn)銅排5連接；同時(shí)在第一高速真 空開(kāi)關(guān)Kl頂部導(dǎo)電板4上還串接有電壓互感器PT。第二高速真空開(kāi)關(guān)K2底部通過(guò)軟連接6和導(dǎo)電板7與下接線(xiàn)銅排8連接；同時(shí)在第二高速真空開(kāi)關(guān)K2頂部的導(dǎo)電板3與底部的導(dǎo)電板7之間還連接一高壓硅二級(jí)管D，第二高速真空開(kāi)關(guān)K2與高壓硅二級(jí)管D構(gòu)成并聯(lián)連接。第一高速真空開(kāi)關(guān)Kl和第二高速真空開(kāi)關(guān)K2都分別由一操動(dòng)機(jī)構(gòu)9、10操動(dòng)。由上可知，上接線(xiàn)銅排4和下接線(xiàn)銅排5分別連接到兩個(gè)電源端，兩電源端之間串聯(lián)有兩個(gè)開(kāi)關(guān)K1、K2，并在第二開(kāi)關(guān)K2上并聯(lián)一二極管D，構(gòu)成的電路原理圖如圖2所示，圖中a、b表不電源端,U、i分別表不電壓和電流的參考正方向，L為負(fù)載,其工作原理是,在電路導(dǎo)通工況下，K1、K2都在關(guān)合工位；電路分?jǐn)喙r下，K1、K2都在分?jǐn)喙の?。合閘工況(電路由分?jǐn)噢D(zhuǎn)為導(dǎo)通)下，順序選相確定u為負(fù)時(shí)合Kl，i為正時(shí)合K2。分閘工況(電路由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為分?jǐn)嘞?；順序選相確定i為正時(shí)分?jǐn)郖2，u為負(fù)時(shí)分?jǐn)郖l。這種新型高壓無(wú)弧開(kāi)關(guān)裝置的滅弧操控方法是，主要就是利用硅二極管單向?qū)щ姍C(jī)理實(shí)現(xiàn)自然過(guò)零滅弧。設(shè)定高速真空開(kāi)關(guān)的合、分閘時(shí)間小于3ms，時(shí)間分散性小于O. Ims (這是本裝置所述高速開(kāi)關(guān)的操作時(shí)間的最低要求)，則有，如圖3所示，(下面介紹的過(guò)程中提到的時(shí)刻，是一個(gè)可選值，可按需在指定的范圍中選定一時(shí)刻。)一、無(wú)弧關(guān)合操作過(guò)程當(dāng)KjPK2在分?jǐn)喙の粫r(shí)，在&時(shí)刻關(guān)合K1, &選相范圍為電壓u負(fù)半周O 6ms時(shí)段，以確保K1在u負(fù)半周期間完成合閘。此時(shí)交流反壓加于D，電路不通，無(wú)電流流過(guò)；在電壓過(guò)零后的正半周，正半周電流i因D正偏而自然導(dǎo)通；在t2時(shí)刻關(guān)合K2，t2選相范圍為電流i正半周約O 2ms時(shí)段，以保證D的載荷時(shí)間較短。之后電流完全轉(zhuǎn)移至高速真空開(kāi)關(guān)觸頭中通過(guò)，關(guān)合過(guò)程完成。關(guān)合時(shí)間約在7 15ms之間ο二、無(wú)弧分?jǐn)嗖僮鬟^(guò)程當(dāng)KjPK2在關(guān)合工位時(shí)，在t4時(shí)刻分?jǐn)郖2，t4的選相范圍為電流i正半周O 6ms時(shí)段，以確保K2在電流i正半周期間可靠分閘；且考慮以D載荷時(shí)間較小為好。K2分?jǐn)嗪箅娏鬓D(zhuǎn)移經(jīng)由D通過(guò)，在電壓負(fù)半周，負(fù)半周電流i過(guò)零后因D反偏而自然分?jǐn)?；在t3時(shí)刻分?jǐn)郖1, t3選相范圍為電流分?jǐn)嗪驩 2ms時(shí)段且電壓負(fù)半周O 7ms時(shí)段，以確保K1無(wú)載分?jǐn)?。K1分?jǐn)嘀箅妷和耆D(zhuǎn)移至高速真空開(kāi)關(guān)斷口來(lái)承受，分?jǐn)噙^(guò)程完成，分?jǐn)鄷r(shí)間約在7 15ms之間。綜上所述，高速真空開(kāi)關(guān)切換過(guò)程是在無(wú)電流工況下進(jìn)行的，電流的導(dǎo)通和分?jǐn)嗍抢霉韪邏憾O管的單向?qū)щ娞匦栽诮涣麟娏鬟^(guò)零點(diǎn)自然換相和高速真空開(kāi)關(guān)的選相配合切換而完成的。因此該新型開(kāi)關(guān)裝置的工作過(guò)程不產(chǎn)生電弧，進(jìn)而其運(yùn)行于系統(tǒng)或電網(wǎng)中，亦不會(huì)因其轉(zhuǎn)換工況而附加產(chǎn)生瞬態(tài)過(guò)電壓或沖擊電流。特別說(shuō)明，上述實(shí)施例僅就單相電源且電流和電壓同步的系統(tǒng)工況予以描述。對(duì)于三相系統(tǒng)或電流和電壓不同步的系統(tǒng)工況，裝置電路結(jié)構(gòu)和原理類(lèi)同，但選相時(shí)段不同，要根據(jù)電路的固有相位遍移重新確定，例如某電感性電路，電流相位滯后45度，則電流選 相時(shí)段也要滯后45度(5ms)。上述實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本實(shí)用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求1.一種新型高壓無(wú)弧開(kāi)關(guān)裝置，包括開(kāi)關(guān)柜、操動(dòng)機(jī)構(gòu)、兩個(gè)串聯(lián)的高速真空開(kāi)關(guān)，其特征在于在兩高速真空開(kāi)關(guān)之間串接有電流互感器，在第一高速真空開(kāi)關(guān)的頂部串接有電壓互感器，且第一高速真空開(kāi)關(guān)頂部與上接線(xiàn)銅排連接，第二高速真空開(kāi)關(guān)底部與下接線(xiàn)銅排連接；同時(shí)，在第二高速真空開(kāi)關(guān)上并聯(lián)一高壓硅二級(jí)管。
2.如權(quán)利要求I所述的新型高壓無(wú)弧開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于所述第一高速真空開(kāi)關(guān)的頂部通過(guò)第一導(dǎo)電板與上接線(xiàn)銅排連接，所述電壓互感器連接到第一導(dǎo)電板上。
3.如權(quán)利要求I或2所述的新型高壓無(wú)弧開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于從所述第一高速真空開(kāi)關(guān)的底部依次通過(guò)軟連接和第二導(dǎo)電板連接到第二高速真空開(kāi)關(guān)的頂部，所述電流互感器串接到第二導(dǎo)電板上。
4.如權(quán)利要求3所述的新型高壓無(wú)弧開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于所述第二高速真空開(kāi)關(guān)底部通過(guò)軟連接和第三導(dǎo)電板與下接線(xiàn)銅排連接；在第二導(dǎo)電板與第三導(dǎo)電板之間連接有所述高壓硅二級(jí)管，與所述第二高速真空開(kāi)關(guān)構(gòu)成并聯(lián)。
5.如權(quán)利要求I所述的新型高壓無(wú)弧開(kāi)關(guān)裝置，其特征在于所述第一高速真空開(kāi)關(guān)和第二高速真空開(kāi)關(guān)分別由一操動(dòng)機(jī)構(gòu)操動(dòng)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種新型高壓無(wú)弧開(kāi)關(guān)裝置，包括兩串聯(lián)的高速真空開(kāi)關(guān)，接有電壓和電流互感器，在第二開(kāi)關(guān)上并聯(lián)一高壓硅二級(jí)管。無(wú)弧關(guān)合操作為在電壓負(fù)半周某時(shí)刻關(guān)合第一開(kāi)關(guān)，電壓過(guò)零后正半周電流因高壓硅二級(jí)管正偏而自然導(dǎo)通；在電流正半周某時(shí)刻關(guān)合第二開(kāi)關(guān)，之后電流轉(zhuǎn)移至開(kāi)關(guān)觸頭中通過(guò)，關(guān)合過(guò)程完成。無(wú)弧分?jǐn)嗖僮鳛樵陔娏髡胫苣硶r(shí)刻分?jǐn)嗟诙_(kāi)關(guān)，電流轉(zhuǎn)移經(jīng)由高壓硅二級(jí)管通過(guò)，在電壓負(fù)半周，電流過(guò)零后因高壓硅二級(jí)管反偏而自然分?jǐn)?；在電流分?jǐn)嗪竽硶r(shí)刻分?jǐn)嗟谝婚_(kāi)關(guān)，之后電壓完全轉(zhuǎn)移至開(kāi)關(guān)斷口來(lái)承受，分?jǐn)噙^(guò)程完成。本實(shí)用新型裝置的導(dǎo)通和分?jǐn)嗍抢枚O管的單向?qū)щ娞匦酝瓿?，工作中不產(chǎn)生電弧，不會(huì)對(duì)裝置造成傷害。
文檔編號(hào)H02B13/00GK202678812SQ201220332470
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者胡群榮, 林必寶, 黃法華 申請(qǐng)人:浙寶開(kāi)關(guān)(杭州)有限公司