高壓固態(tài)電子開關(guān)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型介紹了一種高壓固態(tài)電子開關(guān)，具有一個(gè)觸發(fā)裝置（6）、一個(gè)高壓接線端（7）和至少二個(gè)晶閘管級（8），每個(gè)晶閘管級（8）具有二個(gè)散熱器（5）。二散熱器（5）之間夾持一個(gè)光控晶閘管（2）和一個(gè)二極管（3）。光控晶閘管（2）的陽極與二極管（3）的陰極并聯(lián)一側(cè)散熱器（5），光控晶閘管（2）的陰極與二極管（3）的陽極并聯(lián)另一側(cè)散熱器（5）。二散熱器（5）之間串聯(lián)一均壓器件（4）。觸發(fā)裝置（6）通過光纖（1）串聯(lián)各光控晶閘管（2）。本開關(guān)：1）、運(yùn)行可靠；2）、體積小，重量輕，易于操作；3）、結(jié)構(gòu)簡單，光纖直接觸發(fā)控制；4）、高低電壓隔離，確保安全。
【專利說明】高壓固態(tài)電子開關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電氣工程【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種可用于產(chǎn)生振蕩電壓的高壓固態(tài)電子開關(guān)，該開關(guān)適用于高壓電力電纜振蕩波電壓波局部放電檢測試驗(yàn)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，城市電網(wǎng)日益擴(kuò)大，交聯(lián)聚乙烯XLPE電力電纜由于其絕緣性能好、易于制造、安裝方便、供電安全可靠等特點(diǎn)，越來越廣泛應(yīng)用于城市配網(wǎng)工程。而振蕩波電壓波局部放電檢測能夠準(zhǔn)確檢測電纜的局部放電量并確定局部放電部位，是國際電工委員會推薦采用的電力電纜絕緣狀態(tài)檢測技術(shù)。振蕩波電壓波是通過高壓開關(guān)閉合對電力電纜放電實(shí)現(xiàn)的，現(xiàn)有高壓開關(guān)有采用彈簧操作機(jī)構(gòu)的斷路器，其動作時(shí)間長且體積較大，不利于現(xiàn)場試驗(yàn)。或采用電控晶閘管閥組作為高壓開關(guān)，其晶閘管觸發(fā)控制比較麻煩，僅為實(shí)現(xiàn)高低壓隔離，還需為處于高電位的晶閘管設(shè)計(jì)專門的觸發(fā)供電方案，整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種可用于產(chǎn)生振蕩電壓的高壓固態(tài)電子開關(guān)，該開關(guān)控制方式應(yīng)簡單，并完全實(shí)現(xiàn)高低壓隔離，能夠確保操作安全。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，所述高壓固態(tài)電子開關(guān)，參見圖1，具有一個(gè)觸發(fā)裝置
6、一個(gè)高壓接線端7和至少二個(gè)晶閘管級8，每個(gè)晶閘管級8具有二個(gè)矩形板塊狀散熱器5。該二個(gè)散熱器5之間夾持有一個(gè)光控晶閘管2和一個(gè)二極管3。所述光控晶閘管2的陽極與所述二極管3的陰極并聯(lián)連接一側(cè)散熱器5，所述光控晶閘管2的陰極與所述二極管3的陽極并聯(lián)連接另一側(cè)散熱器5`。該二個(gè)散熱器5分別并聯(lián)光控晶閘管2和二極管3 —端的另一端之間串聯(lián)連接一均壓器件4。所述二散熱器5之間的均壓器件4，是為實(shí)現(xiàn)各晶閘管級8之間的動態(tài)和靜態(tài)均壓，確保各級晶閘管級8承受相同的電壓值。上下兩部分散熱器5為光控晶閘管2和二極管3提供夾持并散發(fā)光控晶閘管2和二極管3產(chǎn)生的熱量。本高壓固態(tài)電子開關(guān)如上所述由至少二個(gè)晶閘管級8和一個(gè)觸發(fā)裝置6串聯(lián)組成。所述觸發(fā)裝置6由其輸出端通過光纖I串聯(lián)連接各個(gè)晶閘管級8所夾持的光控晶閘管2的輸入端。所述高壓接線端7安裝在最外層的晶閘管級8上并與該晶閘管級8的外層散熱器5的輸入端連接，以便使用時(shí)方便外接高壓電。本高壓固態(tài)電子開關(guān)一旦投入使用，觸發(fā)裝置6—旦接收到后臺控制命令，即將觸發(fā)命令轉(zhuǎn)化為光信號，通過光纖I同時(shí)觸發(fā)各個(gè)光控晶閘管，使得本高壓固態(tài)電子開關(guān)閉合產(chǎn)生振蕩電壓波。
[0005]本實(shí)用新型的高壓直流發(fā)生器使用時(shí)，電力電纜振蕩波試驗(yàn)首先通過高壓直流發(fā)生器給電力電纜施加試驗(yàn)所需電壓值，電纜停止充電后導(dǎo)通高壓固態(tài)電子開關(guān)，使得電纜與高壓電抗器組成串聯(lián)回路產(chǎn)生電壓振蕩。高壓固態(tài)電子開關(guān)在未導(dǎo)通前需承受施加在電力電纜上的直流高壓，觸發(fā)裝置接受導(dǎo)通高壓固態(tài)電子開關(guān)命令后，同時(shí)給所有光控晶閘管輸入光觸發(fā)信號，晶閘管導(dǎo)通，反向電流流過并聯(lián)的二極管，因此只需在光控晶閘管承擔(dān)正向電壓時(shí)施加光觸發(fā)信號，即可使該高壓固態(tài)電子開關(guān)一直處于導(dǎo)通狀態(tài)，產(chǎn)生振蕩電壓波。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0007]I)、無彈簧操作一類機(jī)械性質(zhì)機(jī)構(gòu)參與故運(yùn)行十分可靠；
[0008]2)、體積小，重量輕，易于現(xiàn)場試驗(yàn)操作；
[0009]3)、結(jié)構(gòu)簡單，可在沒有外加電源的條件下，直接通過光纖即可觸發(fā)控制且控制可
罪；
[0010]4)、采用光纖觸發(fā)，滿足了高低電壓之間的隔離，確保了人身和設(shè)備的安全。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型高壓固態(tài)電子開關(guān)一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖，圖中標(biāo)示為:
[0012]I 一光纖，
[0013]2—光控晶閘管，
[0014]3—二極管，
[0015]4 一均壓器，
[0016]5一散熱器，
[0017]6—觸發(fā)裝置，
[0018]7—高壓接線端，
[0019]8—晶閘管級。
【具體實(shí)施方式】
[0020]參見圖1，設(shè)本實(shí)用新型高壓固態(tài)電子開關(guān)的該實(shí)施例的晶閘管級8為三個(gè)。該實(shí)施例的光控晶閘管2采用德國EUPEC英飛凌光控晶閘管可控硅系列模塊之T588N06-18T0F模塊。二極管3采用中國株洲南車時(shí)代電氣股份有限公司電力電子事業(yè)部生產(chǎn)的ZP8500型平板式二極管。均壓器件4采用市售通用電阻電容串聯(lián)組成，其中電阻選用深圳正陽興公司產(chǎn)RI80型電阻，阻值IOOkQ ;電容選用美國⑶E無感高頻高壓吸收電容器，容值2.2 ii F。散熱器5采用中國株洲眾瑞傳熱技術(shù)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的矩形板塊狀模塊化鋁散熱器。高壓固態(tài)電子開關(guān)可以根據(jù)現(xiàn)場電力電纜震蕩電壓試驗(yàn)所需電壓等級，確定所需晶閘管級串聯(lián)數(shù)量，例如進(jìn)行30kV震蕩電壓試驗(yàn)需要串聯(lián)6級晶閘管器件。觸發(fā)裝置6采用中國湖南湘電試驗(yàn)研究院研制開發(fā)的TR-1型觸發(fā)控制器。而光纖I采用市售通用光纖；高壓接線端7采用市售通用高壓接線板。所述光纖1、光控晶閘管2、二極管3、均壓器4、散熱器5、觸發(fā)裝置6、高壓接線端7按上述技術(shù)方案，參照附圖1所示連接方式連接。其中晶閘管級8如上所述為三個(gè)。每個(gè)晶閘管級8有二個(gè)相層疊的矩形散熱器5。二散熱器5之間夾持一個(gè)光控晶閘管2和一個(gè)二極管3。光控晶閘管2的陽極與二極管3的陰極并聯(lián)連接一側(cè)散熱器5，光控晶閘管2的陰極與二極管3的陽極并聯(lián)連接另一側(cè)散熱器5。二個(gè)散熱器5分別并聯(lián)光控晶閘管2和二極管3 —端的另一端之間串聯(lián)連接均壓器件4。觸發(fā)裝置6由其輸出端通過光纖I串聯(lián)連接各個(gè)晶閘管級8所夾持的光控晶閘管2的輸入端。高壓接線端7安裝在最外層的晶閘管級8上并與該晶閘管級8的外層散熱器5的輸入端連接。[0021]上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)用新型的該例高壓固態(tài)電子開關(guān)，經(jīng)試制試用被證明效果良好，使用方便、安全可靠，完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓固態(tài)電子開關(guān)，其特征在于，它具有一個(gè)觸發(fā)裝置(6)、一個(gè)高壓接線端(7)和至少二個(gè)晶閘管級(8)，每個(gè)晶閘管級(8)具有二個(gè)矩形板塊狀散熱器(5)，該二個(gè)散熱器(5)之間夾持有一個(gè)光控晶閘管(2)和一個(gè)二極管(3)，所述光控晶閘管(2)的陽極與所述二極管(3)的陰極并聯(lián)連接一側(cè)散熱器(5)，所述光控晶閘管(2)的陰極與所述二極管(3)的陽極并聯(lián)連接另一側(cè)散熱器(5)，該二個(gè)散熱器(5)分別并聯(lián)光控晶閘管(2)和二極管(3 ) —端的另一端之間串聯(lián)連接一均壓器件(4 )，所述觸發(fā)裝置(6 )由其輸出端通過光纖(I)串聯(lián)連接各個(gè)晶閘管級(8)所夾持的光控晶閘管(2)的輸入端，所述高壓接線端(7)安裝在最外層的晶閘管級(8)上并與該晶閘管級(8)的外層散熱器(5)的輸入端連接。
【文檔編號】H03K17/78GK203457127SQ201320564940
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月12日
【發(fā)明者】劉味果, 齊飛, 周恒逸, 趙邈 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)湖南省電力公司電力科學(xué)研究院, 湖南省湘電試研技術(shù)有限公司