專利名稱：高速限流斷路器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及短路保護裝置，更具體地說是一種電力系統(tǒng)短路保護裝置。
背景技術：
隨著國家工業(yè)化進程的加快，作為能源供應的主要形式的電能，其供應需求也在不斷的增加。不斷增加的電能消費需求加快了電力系統(tǒng)向大容量、大網(wǎng)絡、大電流方向發(fā)展的趨勢，同時多系統(tǒng)并網(wǎng)供電有利于電能的合理調(diào)度、提高供電效率、平衡供電的地域不平衡。但隨著電力網(wǎng)絡的聯(lián)接規(guī)模的擴大，系統(tǒng)聯(lián)接點的短路故障電流也越來越大，單靠傳統(tǒng)的限流電抗器，熔斷器，及開關等限制及切斷故障已經(jīng)在很多方面顯露出其缺點，主要包括以下幾個方面1、對原有系統(tǒng)的強化擴容改造而言，因原系統(tǒng)容量有限，并網(wǎng)供發(fā)電將導致系統(tǒng)內(nèi)故障點的短路電流急劇增大，其產(chǎn)生的電動力沖擊及熱能量沖擊將對設備產(chǎn)生強烈的破壞作用，超過系統(tǒng)原設計水平，導致相關設備損壞，降低了系統(tǒng)可靠性。
2、在新系統(tǒng)建設過程中，只是提高開斷用斷路器的切斷容量來應對增大的短路電流的話，系統(tǒng)中與之相串聯(lián)的其他設備的容量也需要升級，其制造技術水平及成本將進一步提升。
3、為限制短路電流而在系統(tǒng)中串聯(lián)的限流電抗器，加大了系統(tǒng)能量損耗，降低了供電質(zhì)量，同時系統(tǒng)擴容時，限流電抗器也需要更換，導致運行成本的增加，不利于系統(tǒng)長期規(guī)劃。
4、在合理設計的前提下，常規(guī)的限流電抗器雖能降低系統(tǒng)短路電流，使短路電流維持在斷路器的開斷能力范圍內(nèi)，但電抗器不能改變短路電流的過零時間，主斷路器需經(jīng)過幾個周波才能開斷短路電流，雖然主斷路器可以承受，但網(wǎng)絡內(nèi)的設備包括輸電線纜等都將承受幾次斷路峰值電流的沖擊，將對設備產(chǎn)生累積損壞，縮短其使用壽命。
目前，為解決此類問題所采用的常規(guī)方法如提升系統(tǒng)供電電壓，降低系統(tǒng)電流；采用高阻抗設備，降低供電電流；改變系統(tǒng)構成方式，增加饋電線路及變電所數(shù)量；采用限流電抗器分割母線及各線路；采用限流裝置提高事故時系統(tǒng)阻抗，降低電路電流，等等，都很難從根本上高效低投入的解決這些問題。為此，人們開始從快速開斷裝置入手，設計了多種采用火工品快速動作的高速開關。
2003年12月17日公告的專利號為ZL03219156.1的快速限流保護裝置，是另一款大容量高速開關裝置專利的改進型，它能有效實現(xiàn)在系統(tǒng)正常運行過程中主載流導體和與之并聯(lián)的分流熔斷器之間的分流不易控制的問題，應用在電力系統(tǒng)中能有效解決大電流短路快速開斷的技術問題，但也存在一定的技術不足主要表現(xiàn)在1、串聯(lián)于熔斷器FU上的電容容量選擇困難。表現(xiàn)在如采用大容量的電容，雖可以保證故障時的有效分流，但存在體積龐大，安裝困難，絕緣隔離麻煩的一系列實際的問題；如采用小容量電容，雖然體積小易于安裝，但卻存在另一個巨大的隱患因電容的存在，在故障發(fā)生時，分流支路中的有效電流小，有可能發(fā)生熔斷器無法正常熔斷，換流過程失敗，巨大的電弧能量在短時間內(nèi)全部加在氧化鋅電阻上，導致其無法承受而爆炸分解，或其因此擊穿短路導致開斷失敗并誘發(fā)嚴重后果。
2、串聯(lián)于熔斷器FU上的電容的電壓選擇困難。表現(xiàn)在如采用低壓電容，雖然體積不大，但故障開斷時其必然擊穿短路損壞導致動作成本增加，更換時間延長，降低設備維護性能；如采用高壓電容，則同樣面臨前敘安裝及結緣隔離等實際問題。
3、熔斷器FU開斷后，電容器兩端有可能存在的殘壓無釋放回路，導致設備維護時可能發(fā)生人身安全事故。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型是為避免上述現(xiàn)有技術所存在的不足之處，提供一種高速限流斷路器，在確?？焖匍_斷并限制短路電流的前提下，進一步提高設備自身的可靠性，并降低生產(chǎn)成本及動作維護成本。
本實用新型解決技術問題所采用的技術方案是本實用新型的結構特點是由獨立結構的線性限流電阻R與輔助分流熔斷器FU相串聯(lián)構成分流支路，并由所述分流支路與主載流橋KQ、高能氧化鋅換流器RI相互并聯(lián)構成三分支并聯(lián)電路，其中，所述主載流橋KQ的動作受控于電流測控器JK在高壓發(fā)生器HV中輸出的高壓脈沖觸發(fā)信號。
本實用新型的結構特點也在于所述主載流橋具有無點火藥的鈍感引信，并采用高壓大能量信號點火觸發(fā)。
本實用新型因在輔助分流熔斷器FU支路中串聯(lián)有獨立的線性限流電阻R，通過合理選擇該阻值，可確保正常工作時該支路中流過的電流較小，一般為主載流橋KQ流過電流的幾十分之一，因此輔助分流熔斷器可選擇較小額定工作電流的，還可部分分擔主載流橋KQ的電流，在一定程度上減小載流橋KQ通流導體尺寸。該結構形式電路不存在電流分配不易掌握的問題，也不存在因電容器的使用而導致的各種問題，獨立的線性限流電阻R的阻值僅在零點幾歐姆，正常工作時發(fā)熱非常小。


附圖為本實用新型電路結構示意圖。
圖中，JK為電流測控器；KQ為主載流橋；R為結構獨立的線性限流電阻，F(xiàn)U為輔助分流熔斷器；RI為高能容量氧化鋅換流器；CT為電流檢測用寬線性范圍電流互感器，主要用于向JK提供系統(tǒng)電流檢測量；HV為高壓發(fā)生器，在JK的控制下輸出觸發(fā)高壓脈沖。
具體實施方式
本實施例是由獨立結構的線性限流電阻R與輔助分流熔斷器FU相串聯(lián)構成分流支路，并由分流支路與主載流橋KQ、高能氧化鋅換流器RI相互并聯(lián)構成三分支并聯(lián)電路，其中，主載流橋KQ的動作受控于電流測控器JK在高壓發(fā)生器HV中輸出的高壓脈沖觸發(fā)信號。主載流橋KQ具有無點火藥的鈍感引信，并采用高壓大能量信號點火觸發(fā)。
采用線性限流電阻限制分流支路的電流幅值，可大幅度提高裝置可靠性，降低生產(chǎn)及維護成本；主載流橋KQ的橋體觸發(fā)引信采用鈍感的無點火藥雷管，點火器采用高壓點火，因此抗誤動作能力強；在主載流橋KQ動作部填裝的是重量經(jīng)過嚴格計算的高爆速炸藥，外殼采用高強度環(huán)氧樹脂筒，在保證大容量的前提下動作響應速度極快且安全可靠?？蓮V泛用于單相交直流供電系統(tǒng)中用于快速切除短路故障，也可三只組合，應用于三相交流電力系統(tǒng)中，用于限制系統(tǒng)短路電流，降低過流沖擊危害。
工作過程將裝置整體串聯(lián)在供電設備與被保護設備的線路之間，正常工作時，系統(tǒng)電流的絕大部分流過主載流橋KQ，一小部分流過輔助分流熔斷器FU，進行動作前的預熱，一旦有故障發(fā)生，系統(tǒng)電流發(fā)生突變，電流測控器JK檢測到該故障信號，立即輸出高壓大能量點火信號注入到主載流橋KQ內(nèi)的觸發(fā)部，在ms級時間內(nèi)載流橋KQ開路，系統(tǒng)短路電流轉(zhuǎn)移到輔助分流熔斷器FU與線性限流電阻R所串聯(lián)的支路中，因該支路存在一定的阻抗，短路電流將不再繼續(xù)上升，被轉(zhuǎn)移的短路電流將輔助分流熔斷器FU內(nèi)的熔絲熔斷，熔斷過程產(chǎn)生的弧壓開通高能限壓分流器RI，電弧能量被其快速吸收并熄弧，從而將短路故障切除在初期階段，并將短路電流幅值限制在一定水平。
權利要求1.高速限流斷路器，其特征是由獨立結構的線性限流電阻(R)與輔助分流熔斷器(FU)相串聯(lián)構成分流支路，并由所述分流支路與主載流橋(KQ)、高能氧化鋅換流器(RI)相互并聯(lián)構成三分支并聯(lián)電路，其中，所述主載流橋(KQ)的動作受控于電流測控器(JK)在高壓發(fā)生器(HV)中輸出的高壓脈沖觸發(fā)信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的高速限流斷路器，其特征是所述主載流橋(KQ)具有無點火藥的鈍感引信，并采用高壓大能量信號點火觸發(fā)。
專利摘要高速限流斷路器，其特征是由獨立結構的線性限流電阻與輔助分流熔斷器相串聯(lián)構成分流支路，并由分流支路與主載流橋、高能氧化鋅換流器相互并聯(lián)構成三分支并聯(lián)電路，其中，主載流橋的動作受控于電流測控器在高壓發(fā)生器中輸出的高壓脈沖觸發(fā)信號。本實用新型抗干擾能力強、響應速度、快容量大、生產(chǎn)及維護成本低，可廣泛用于單相交直流供電系統(tǒng)中用于快速切短短路故障，也可三只組合，應用于三相電力系統(tǒng)中，用于限制系統(tǒng)短路電流，降低過流沖擊危害。
文檔編號H01H73/00GK2859885SQ20052007708
公開日2007年1月17日 申請日期2005年11月1日 優(yōu)先權日2005年11月1日
發(fā)明者李彥 申請人:李彥