一種基于非線性電阻的電流斷路滅弧裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種基于非線性電阻的電流斷路滅弧裝置及方法，解決現(xiàn)有的斷路器滅弧裝置在大電流開斷時(shí)，因滅弧能力不強(qiáng)而產(chǎn)生強(qiáng)烈電弧，從而減小斷路器本身的壽命甚至燒壞觸頭的問(wèn)題。本裝置是基于非線性電阻的特性而設(shè)計(jì)的直流斷路器滅弧裝置，通過(guò)電路的分流及非線性電阻的限流能力從而減小直流斷路器開斷時(shí)的電弧，以達(dá)到提高斷路器分段能力及壽命的目的。
【專利說(shuō)明】
一種基于非線性電阻的電流斷路滅弧裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本方法屬于直流斷路器滅弧領(lǐng)域，是一種利用非線性電阻的特性而設(shè)計(jì)的直流斷路器滅弧裝置及方法。
技術(shù)背景
[0002]隨著科技的進(jìn)步，作為解決高電壓、大容量、長(zhǎng)距離送電和異步聯(lián)網(wǎng)重要手段的直流輸電技術(shù)正越來(lái)越受到廣泛的應(yīng)用。相比交流輸電，直流輸電有較好的經(jīng)濟(jì)效益和優(yōu)越的運(yùn)行特性。但是，直流斷路器成為直流電力系統(tǒng)的“瓶頸”問(wèn)題。直流斷路器的主要問(wèn)題就是沒有可直接熄滅電弧的電流零點(diǎn)。因此，直流開斷最重要的問(wèn)題，是要采取有效措施讓開斷直流電流必須創(chuàng)造過(guò)零點(diǎn)，使電弧電流減小到零，以致熄滅電弧。最常用的方法就是反向電壓法，但這種滅弧方法不可避免地存在著觸頭與滅弧柵的損耗，而為了維持其可靠性，則需要頻繁地進(jìn)行維護(hù)與檢查。此外，由于需要大的電弧間隙和飛弧距離而難于小型化。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種基于非線性電阻的電流斷路滅弧裝置及方法，解決現(xiàn)有的斷路器滅弧裝置在大電流開斷時(shí)因滅弧能力不強(qiáng)而產(chǎn)生強(qiáng)烈電弧，從而減小斷路器本身的壽命甚至燒壞觸頭的問(wèn)題。本裝置是基于非線性電阻的特性而設(shè)計(jì)的直流斷路器滅弧裝置，通過(guò)電路的分流及非線性電阻的限流能力從而減小直流斷路器開斷時(shí)的電弧，以達(dá)到提高斷路器分段能力及壽命的目的。
[0004]具體技術(shù)方案如下:
一種基于非線性電阻的電流斷路滅弧裝置，其特征在于所述裝置包括:可控硅開關(guān)、分流電子組件、時(shí)間繼電器電路；所述分流電子組件包括氧化鋅電阻和PTC熱敏電阻，所述氧化鋅電阻與高分子熱敏電阻以并聯(lián)方式連接；所述時(shí)間繼電器電路包括一號(hào)開關(guān)、控制電路；所述一號(hào)開關(guān)與可控硅開關(guān)并聯(lián)，所述可控硅控制接口與控制電路負(fù)極接口連接，控制電路正極接口與可控硅開關(guān)正極接口連接；所述可控硅開關(guān)正極還與分流電子組件負(fù)極連接;
所述基于非線性電阻的電流斷路滅弧裝置在使用時(shí)，并聯(lián)安裝于斷路器主觸頭上。
[0005]一種基于非線性電阻的電流斷路滅弧方法，采用上述基于非線性電阻的電流斷路滅弧裝置，其特征在于所述方法包括以下步驟:
步驟1，斷路器斷開、時(shí)間繼電器電路釋放第一次脈沖，分流電子組件直接投入電路，時(shí)間繼電器電路中的控制電路在脈沖信號(hào)控制下發(fā)出可控硅開關(guān)觸發(fā)信號(hào)，導(dǎo)通可控硅開關(guān)，使滅弧裝置電路連通；
步驟2，第一次脈沖結(jié)束，控制電路斷開，可控硅開關(guān)觸發(fā)信號(hào)解除；此時(shí)分流電子組件中的高分子熱敏電阻到達(dá)高阻，電路中電流很小，但是仍然大于可控硅的維持電流，因此需要加入關(guān)斷可控硅的電路；
步驟3，時(shí)間繼電器電路釋放第二次脈沖，控制一號(hào)開關(guān)閉合，電路電流直接通過(guò)一號(hào)開關(guān)，可控硅開關(guān)被短路并關(guān)斷；
步驟4，時(shí)間繼電器電路第二次脈沖結(jié)束，控制一號(hào)開關(guān)斷開，由于分流電子組件的投入使得電路電流減小，達(dá)到斷路器電路無(wú)電弧斷開目的。
[0006]有益效果:
1.本發(fā)明是基于非線性電阻的特性而設(shè)計(jì)的直流斷路器滅弧裝置和方法，采用了分流的原理，使得斷路器主觸頭不需要承擔(dān)分?jǐn)啻蠓抵绷麟娏鞯娜蝿?wù)，從而間接的提高了斷路器本身的分?jǐn)嗄芰σ约笆褂脡勖?br> 2.本發(fā)明的分流電子組件采用非線性氧化鋅電阻和高分子熱敏電阻，根據(jù)其特性能有效的限制電子組件支路的電流的大小，使得更容易切斷整個(gè)回路的。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0008]為使本發(fā)明實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述:
如圖1所示的一種基于非線性電阻的電流斷路滅弧裝置，包括:分流電子組件1、可控硅開關(guān)2、時(shí)間繼電器電路4 ;所述分流電子組件I包括氧化鋅電阻1-1和高分子熱敏電阻1-2，所述氧化鋅電阻1-1與高分子熱敏電阻1-2以并聯(lián)方式連接；所述時(shí)間繼電器電路4包括一號(hào)開關(guān)4-2、控制電路4-1 ;所述一號(hào)開關(guān)4-2與可控硅開關(guān)2并聯(lián)，所述可控硅控制接口與控制電路負(fù)極接口連接，控制電路正極極接口與可控硅開關(guān)正極接口連接；所述可控娃開關(guān)正極接口還與分流電子組件負(fù)極接口連接；
所述基于非線性電阻的電流斷路滅弧裝置在使用時(shí)，并聯(lián)安裝于斷路器主觸頭3上。
[0009]采用上述基于非線性電阻的電流斷路滅弧裝置，進(jìn)行無(wú)電弧開斷時(shí)包括如下內(nèi)容:
步驟I，斷路器3斷開、時(shí)間繼電器電路4釋放第一次脈沖，分流電子組件I直接投入電路，時(shí)間繼電器電路中的控制電路4-1在脈沖信號(hào)控制下發(fā)出可控硅開關(guān)觸發(fā)信號(hào)，導(dǎo)通可控硅開關(guān)2，使滅弧裝置電路連通；
步驟2，第一次脈沖結(jié)束，控制電路4-1斷開，可控硅開關(guān)觸發(fā)信號(hào)解除；此時(shí)分流電子組件中的高分子熱敏電阻1-1到達(dá)高阻，電路中電流很小，但是仍然大于可控硅開關(guān)2的維持電流，因此需要加入關(guān)斷可控硅開關(guān)的電路；
步驟3，時(shí)間繼電器電路4釋放第二次脈沖，控制一號(hào)開關(guān)4-2閉合，電路電流直接通過(guò)一號(hào)開關(guān)，可控硅開關(guān)2被短路并關(guān)斷；
步驟4，時(shí)間繼電器電路4第二次脈沖結(jié)束，控制一號(hào)開關(guān)4-2斷開，整個(gè)電路斷開；由于分流電子組件的投入使得電路電流減小，達(dá)到斷路器電路無(wú)電弧斷開目的。
【權(quán)利要求】
1.一種基于非線性電阻的電流斷路滅弧裝置，其特征在于所述裝置包括:可控硅開關(guān)、分流電子組件、時(shí)間繼電器電路；所述分流電子組件包括氧化鋅電阻和PTC熱敏電阻，所述氧化鋅電阻與高分子熱敏電阻以并聯(lián)方式連接；所述時(shí)間繼電器電路包括一號(hào)開關(guān)、控制電路；所述一號(hào)開關(guān)與可控硅開關(guān)并聯(lián)，所述可控硅控制接口與控制電路負(fù)極接口連接，控制電路正極極接口與可控硅開關(guān)正極接口連接；所述可控硅開關(guān)正極還與分流電子組件負(fù)極連接。
2.如權(quán)利要求1所述的基于非線性電阻的電流斷路滅弧裝置，其特征在于所述裝置在使用時(shí)并聯(lián)安裝于斷路器主觸頭上。
3.一種基于非線性電阻的電流斷路滅弧方法，采用權(quán)利要求1所述的基于非線性電阻的電流斷路滅弧裝置，其特征在于所述方法包括以下步驟: 步驟1，斷路器斷開、時(shí)間繼電器電路釋放第一次脈沖，分流電子組件直接投入電路，時(shí)間繼電器電路中的控制電路在脈沖信號(hào)控制下發(fā)出可控硅開關(guān)觸發(fā)信號(hào)，導(dǎo)通可控硅開關(guān)，使滅弧裝置電路連通； 步驟2，第一次脈沖結(jié)束，控制電路斷開，可控硅開關(guān)觸發(fā)信號(hào)解除；此時(shí)分流電子組件中的高分子熱敏電阻到達(dá)高阻，電路中電流很小，但是仍然大于可控硅的維持電流，因此需要加入關(guān)斷可控硅的電路； 步驟3，時(shí)間繼電器電路釋放第二次脈沖，控制一號(hào)開關(guān)閉合，電路電流直接通過(guò)一號(hào)開關(guān)，可控硅開關(guān)被短路并關(guān)斷； 步驟4，時(shí)間繼電器電路第二次脈沖結(jié)束，控制一號(hào)開關(guān)斷開，由于分流電子組件的投入使得電路電流減小，達(dá)到斷路器電路無(wú)電弧斷開目的。
【文檔編號(hào)】H01H73/18GK104241058SQ201410444754
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】解良洪 申請(qǐng)人:江蘇江城電氣有限公司