技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明設(shè)計(jì)一種中壓直流斷路器小電流分?jǐn)嘌b置，特別涉及一種直流配電系統(tǒng)用的中壓直流斷路器轉(zhuǎn)移式小電流分?jǐn)嘌b置及其分?jǐn)喾椒ā?/p>

背景技術(shù)

隨著直流電機(jī)、電力半導(dǎo)體、電能儲(chǔ)存、可再生能源發(fā)電、燃料電池技術(shù)的發(fā)展，直流供電的優(yōu)勢不斷顯現(xiàn)，人們開始重新重視直流供電的前景，直流供電系統(tǒng)與工業(yè)發(fā)展和民眾的日常生活的聯(lián)系也愈發(fā)緊密，并在我國冶煉、化工、醫(yī)療、礦山等許多重要行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。其中，直流斷路器具有可靠切斷直流回路故障電流的保護(hù)功能，是直流供電系統(tǒng)安全運(yùn)行的保證。在我國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展以及工業(yè)交通逐步現(xiàn)代化的同時(shí)，對(duì)直流供電系統(tǒng)可靠性的要求也愈發(fā)嚴(yán)格，由此對(duì)直流斷路器的開斷性能提出了越來越高的要求。

在直流配電網(wǎng)中，當(dāng)線路出現(xiàn)故障或接到分閘指令時(shí)，要求斷路器在最短時(shí)間內(nèi)將其分?jǐn)唷＞唧w來說，斷路器動(dòng)靜觸頭分離后，觸頭間的電弧一方面靠觸頭的分離而被切向拉長(平行弧軸方向)，另一方面會(huì)因?qū)щ娀芈冯娏魉a(chǎn)生的磁場而被法向拉長(垂直弧軸方向)。其中，法向拉長電弧不僅使電弧長度增加，還使電弧產(chǎn)生橫向運(yùn)動(dòng)，并使電弧迅速進(jìn)入柵片進(jìn)行切割并冷卻，最終使電弧迅速熄滅。當(dāng)分?jǐn)嗟碾娏髦递^大時(shí)，觸頭及跑弧道區(qū)域磁場強(qiáng)度較大，電弧對(duì)自身的磁吹和氣吹作用明顯，因此較大幅值的故障電流較容易開斷。但當(dāng)開斷較小的故障電流時(shí)，磁吹與氣吹作用明顯減弱，小電流電弧受到的橫向力過小，導(dǎo)致電弧將不能迅速進(jìn)入柵片進(jìn)行冷卻和切割，卻停留在觸頭之間長時(shí)間持續(xù)燃燒，造成動(dòng)靜觸頭嚴(yán)重?zé)g，材料損耗，觸頭表面局部金屬液滴飛濺，最終導(dǎo)致開斷失敗。因此，斷路器的小電流電弧分?jǐn)嘁恢笔侵袎褐绷鲾嗦菲骷捌湎嚓P(guān)開關(guān)電器行業(yè)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：利用直流接觸器和可控硅晶閘管構(gòu)成轉(zhuǎn)移電路，設(shè)計(jì)并提供一種應(yīng)用于中壓直流斷路器，能夠快速、安全地轉(zhuǎn)移并成功分?jǐn)嘈》倒收想娏鞯难b置及其轉(zhuǎn)移分?jǐn)喾椒ā?/p>

一種直流配電系統(tǒng)用的小電流分?jǐn)嘌b置及其分?jǐn)喾椒ǎ‰娏鞣謹(jǐn)嘌b置包括中壓直流斷路器、直流接觸器、可控硅晶閘管、小電流檢測判斷裝置及其信號(hào)調(diào)理電路。

所述直流接觸器和可控硅晶閘管串聯(lián)構(gòu)成小電流分?jǐn)噢D(zhuǎn)移支路；

所述直流接觸器作為一個(gè)常閉觸點(diǎn)；

所述小電流分?jǐn)噢D(zhuǎn)移支路與直流斷路器主斷口并聯(lián)；

所述小電流監(jiān)測判斷裝置用來檢測流過主回路的電流，并對(duì)電流幅值大小進(jìn)行判斷；若是小電流開斷則輸出動(dòng)作信號(hào)，經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路放大后送至晶閘管門極，觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通。

直流接觸器用作一個(gè)常閉開關(guān)，與晶閘管串聯(lián)構(gòu)成轉(zhuǎn)移支路。在斷路器閉合正常導(dǎo)通承載額定電流時(shí)，由于晶閘管沒有觸發(fā)信號(hào)使其導(dǎo)通，轉(zhuǎn)移支路不通，所以額定工作電流流經(jīng)斷路器主斷口。在進(jìn)行短路電流的開斷時(shí)，小電流檢測判斷控制裝置將測量并判斷需要開斷的、流經(jīng)直流斷路器斷主回路的電流值。若該電流值大于設(shè)定值，未達(dá)到臨界小電流的大小，則該故障電流由直流斷路器主回路安全快速分?jǐn)啵蝗粼撾娏髦颠_(dá)到或低于小電流設(shè)定值，小電流檢測判斷控制系統(tǒng)會(huì)發(fā)出動(dòng)作信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)調(diào)理放大后觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通，因?yàn)閿嗦菲鞯闹鲾嗫谝呀?jīng)打開，需要分?jǐn)嗟男‰娏鲿?huì)轉(zhuǎn)移至直流接觸器回路上。由于該電流很小，小容量的直流接觸器可安全快速地將其分?jǐn)啵罱K完成小電流的轉(zhuǎn)移和分?jǐn)噙^程。

附圖說明

圖1是一種直流配電系統(tǒng)用的小電流分?jǐn)嘌b置及其分?jǐn)喾椒ǖ碾娐愤B接圖。

圖2是一種直流配電系統(tǒng)用的小電流分?jǐn)嘌b置及其分?jǐn)喾椒ǖ碾娏鬓D(zhuǎn)移過程圖。

其中：QF為中壓直流斷路器、KM為直流接觸器、T1為可控硅晶閘管、1為小電流檢測判斷裝置。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。

參見附圖，這種中壓直流斷路器小電流分?jǐn)嘌b置，由中壓直流斷路器QF、直流接觸器KM、可控硅晶閘管T1、小電流檢測判斷裝置及其信號(hào)調(diào)理電路等部分組成。

其中，直流接觸器KM作為一個(gè)常閉觸點(diǎn)，和可控硅晶閘管T1串聯(lián)構(gòu)成小電流分?jǐn)噢D(zhuǎn)移支路，該小電流分?jǐn)噢D(zhuǎn)移支路與直流斷路器主斷口QF并聯(lián)。所述小電流監(jiān)測判斷裝置用來檢測流過主回路的電流，并對(duì)電流幅值大小進(jìn)行判斷，若是小電流開斷則輸出動(dòng)作信號(hào)。該動(dòng)作信號(hào)經(jīng)調(diào)理電路后，送至晶閘管T1門極，作為晶閘管的觸發(fā)信號(hào)，觸發(fā)其導(dǎo)通。