[發明專利]零電流混合開斷技術試驗裝置及方法

有效

• 申請號: 201410278058.2
• 申請日: 2014-06-20
• 公開（公告）號: CN104035025B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 彭振東;姜楠;楊晨光;朱紅橋;任志剛
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一二研究所
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327;G01R1/28
• 代理公司: 武漢凌達知識產權事務所(特殊普通合伙) 42221
• 代理人: 宋國榮;伍東元

1.?一種零電流混合開斷技術試驗裝置，其特征在于，包括：

一電流源：提供試驗所需的脈沖大電流；

一續流電路：實現電流源脈沖大電流的續流；

一快速機械開關：進行換流開斷一零電流換流電路：提供快速機械開關零電流開斷所需的高頻脈沖電流；

一電壓源：產生機械開關開斷后必要的高頻恢復電壓；

所述快速機械開關、零電流換流電路、以及電壓源依次并聯在一起；所述電流源包括依次串聯的電容C1、真空觸發開關S1、二極管D1和電感L1；所述真空觸發開關S1開通時，電容C1通過電感L1放電產生脈沖大電流。

2.?根據權利要求1所述的一種零電流混合開斷技術試驗裝置，其特征在于，所述續流電路包括一個二極管D，二極管D的正極與電容C1的負極相連。

3.?根據權利要求1或2所述的一種零電流混合開斷技術試驗裝置，其特征在于，所述快速機械開關VB正極與二極管D負極相連、負極與二極管D1負極相連。

4.?根據權利要求3所述的一種零電流混合開斷技術試驗裝置，其特征在于，所述零電流換流電路包括依次串聯的電容C2、真空觸發開關S2、二極管D2和電感L2；所述零電流換流電路的兩極并聯在快速機械開關VB兩端，即電容C2的負極以及電感L2的一端分別接在快速機械開關VB兩端；所述真空觸發開關S2開通時，電容C2通過電感L2放電產生脈沖大電流迫使機械開關VB電流過零開斷。

5.?根據權利要求1所述的一種零電流混合開斷技術試驗裝置，其特征在于，所述電壓源包括依次串聯的電容C3、電感L3、真空觸發開關S3和電阻R；所述電阻R與快速機械開關VB并聯連接；所述真空觸發開關S3開通時，C3通過L3放電使R兩端產生高頻振蕩電壓。

6.?一種零電流混合開斷技術試驗方法，其特征在于，包括以下試驗步驟：

試驗開始前，真空觸發開關S1、S2和S3均處于斷開狀態，快速機械開關VB處于閉合狀態，電容C1、C2和C3充至試驗所需電壓；然后定義以下時刻：t0、t1、t2、t3、t4、以及t5；

步驟1，在t0時刻，控制系統發出S1開通信號，電容C1將通過電感L1放電，產生脈沖放電電流，脈沖放電電流在t1時刻達到峰值，此后在電流下降過程中，電感L1中的電流將通過二極管D和快速機械開關VB續流，流過機械開關VB中的電流將近乎保持恒定；

步驟2，在t2時刻，控制系統發出快速機械開關VB的開斷信號，經過一段固有機械延時后，快速機械開關VB進入觸頭有效分離階段；

步驟3，在t3時刻，快速機械開關VB觸頭達到試驗所需開距控制系統發出真空觸發開關S2開通信號，電容C2將通過電感L2放電產生脈沖放電電流，迫使快速機械開關VB中的電流不斷減小；

步驟4，在t4時刻，快速機械開關VB中的電流減小到零，觸頭間電弧熄滅，快速機械開關VB兩端開始建立由零電流換流電路參數所決定的恢復電壓；

步驟5，在t5時刻，控制系統發出真空觸發開關S3開通信號，電容C3將通過電感L3放電，在電阻R兩端產生高頻振蕩電壓，以此對快速機械開關VB熄弧后的介質恢復性能進行考核。

7.?根據權利要求6所述的零電流混合開斷技術試驗方法，其特征在于，所述的時刻t0、t1、t2、t3、t4、以及t5基于定義：

t0：試驗開始時刻；

t1：電流源脈沖電流峰值時刻；

t2：在t1時刻附近，定義快速機械開關VB電流上升到峰值的時間為Δt1，開斷時固有機械延時時間為Δt2，一般可取t2=t1+Δt1-Δt2；

t3：快速機械開關VB觸頭達到試驗所需開距時刻；

t4：快速機械開關VB電流減小到零的時刻；

t5：電壓源投入時刻，首先根據試驗電壓電流等級初步確定一時間間隔Δt，在快速機械開關VB電流過零Δt時間后投入電壓源不會使機械開關VB發生重燃現象，然后逐步減小時間間隔Δt，重復試驗，直到機械開關VB出現重燃現象。