[發明專利]無電弧型串聯智能橋式高壓斷路器

有效

• 申請號: 201510067566.0
• 申請日: 2015-02-06
• 公開（公告）號: CN104616926B
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發明（設計）人: 孫毅彪
• 申請（專利權）人: 孫毅彪
• 主分類號: H01H33/04
• 分類號: H01H33/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種無電弧型串聯智能橋式高壓斷路器，由機械開關K、增壓橋開關、控制器P、輸入及輸出監測儀表V1與V2構成，增壓橋開關以二極管D1、D2、D3、D4為橋臂、以相互串聯的無觸點開關(T1T2...Tn，n≥2)組為橋，以D1正極與D2負極連接點為橋入端，以D3正極與D4負極連接點為橋出端，橋入端與K觸點入端同接高壓輸入(IR)端，橋出端與K觸點出端同接高壓輸出(OUT)端，開關組控制極接P，分閘時K觸點先斷而開關組后斷，合閘時開關組先通而K觸點后通，從而消除斷路器產生電弧的條件，以此斷路器代替現行的高壓斷路器，則高壓斷路器防控電弧的課題將不復存在。

技術領域

本發明涉主要涉及高壓電力領域，特別是涉及3KV以上電壓級別的高壓斷路器。

背景技術

有史以來，安裝在電力系統的供配電設備內的各類大功率斷路器之所以可按照人的意志接通或斷開各類負載電路，特別是能可靠地斷開短路類故障電路，關鍵在于斷路器滅弧系統的滅弧功能。

眾所周知，在手動或自動操控非空載電路時，特別是在為實現各類短路保護與隔離而跳閘操作時，斷路器的動觸點和靜觸點在接通前或斷開后的瞬間，因間距很小而在額定電壓下形成強電場、造成介質或空氣電離擊穿，從而產生動、靜觸點之間的電弧。電路中工作電流越大、額定電壓越高則電弧越嚴重。在1KV(1000V)及以下系統中，防電弧的技術相對容易，成本相對偏低。但3KV(3000V)及以上高壓系統的防電弧技術和成本則不容忽視。對10KV少油斷路器而言，僅在開斷20KA級別的短路電流(較小的短路電流)時，其所產生的電弧功率就可達10兆瓦(10000KW)以上，斷路器動、靜觸頭之間的電弧柱溫度可達6000-7000攝氏度，甚至超過10000攝氏度，電弧可以導致所在電路發生相間短路(更大的短路)故障，而短路電弧會造成電力系統的巨大惡性事故。因此，沒有滅弧技術則大功率負載電路的保護性接通和斷開是無法實現的，故障電路的切除更是不可能的。只有保證安全滅弧才能保證斷路器接通或斷開負載電路的動作成功，特別是斷路器主觸點在斷開短路故障電流的瞬間，若不能可靠滅弧必然會引發毀滅性的災難。

迄今為止，電力系統普遍在線運行的3KV以上的高壓斷路器主要和常見的分為三大類：即“油斷路器”(分“多油開關”與“少油開關”)、真空斷路器和SF6(六氟化硫)斷路器。其中油斷路器的密閉滅弧室內裝有絕緣油，斷路器主觸頭是浸泡在油里工作的，靠油的絕緣作用和與空氣的隔絕作用加速熄滅通斷電路瞬間產生的強烈電弧；真空斷路器的密閉滅弧室內是高度真空的，利用真空的絕緣作用來抑制電弧；而SF6斷路器的滅弧室內則裝有用于滅弧的六氟化硫液體。油斷路器存在著故障情況下隨時可能引起爆炸、噴濺、燃燒等擴大事故范圍的危險，因此正在逐步被真空斷路器和SF6斷路器替代；而真空斷路器結構復雜、維修復雜、且分斷大電流(即短路電流)能力有限；SF6斷路器斷流和滅弧效果比較理想但復雜程度和成本超過真空斷路器；也有一些其他方式滅弧的斷路器但由于技術或安全等原因而應用不夠普及。以系統內外的短路電流切斷過程的滅弧為前沿課題的中高壓斷路器產品自問世以來，不斷地演繹、變化和推陳出新，其壽命已超過一個世紀，但基本原理一直沒有革新，所面臨的前沿課題一直沒有改變，任何一代產品的設計首先必須解決好滅弧功能，任何種類的高壓斷路器的主觸頭的開或閉都必須同時具備“密閉空間、滅弧介質、吹弧氣流和觸點耐高溫”四個條件。為此，要考慮滅弧室工藝的高度可靠，要保證弧吹系統的科學合理，開關觸點要采用耐高溫的貴重合金材料，要考慮滅弧介質的質量和純度……為了滅弧，斷路器的結構無法簡化，成本居高不下。