[發(fā)明專利]用于直流開斷的液體滅弧室、直流斷路器及其方法

有效

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• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN110021495B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設計）人: 榮命哲;吳益飛;吳翊;楊飛;紐春萍
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H01H33/22
• 分類號: H01H33/22;H01H33/72
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 覃婧嬋

本發(fā)明公開了一種用于直流開斷的液體滅弧室，用于直流開斷的液體滅弧室包括腔體、靜觸頭和動觸頭，括腔體內(nèi)密封液體介質(zhì)，靜觸頭密封地固定于所述腔體內(nèi)，所述靜觸頭的一端固定在所述腔體內(nèi)，所述靜觸頭的另一端連接出線端A1；動觸頭可移動地密封在所述腔體內(nèi)，所述動觸頭的一端可鄰接抵靠或接觸所述靜觸頭，另一端連接出線端A2，其中，動靜觸頭閉合時，電流流過動觸頭和靜觸頭；拉開動觸頭以開斷時，在動觸頭與靜觸頭之間產(chǎn)生的電弧汽化液體介質(zhì)以形成液體噴流，所述液體噴流推動電弧運動以升高電弧電壓。

技術領域

本發(fā)明涉及一種電氣設備技術領域，特別是用于直流開斷的液體滅弧室、直流斷路器及其方法。

背景技術

直流配電網(wǎng)是未來電網(wǎng)的重要發(fā)展方向，具有運行方式靈活、電能質(zhì)量高、系統(tǒng)穩(wěn)定、易于吸收分布式新能源等優(yōu)勢，而直流斷路器是保障直流配電網(wǎng)安全可靠運行的核心設備之一。現(xiàn)有的直流開斷方案主要包括機械式直流開斷方案和混合式直流開斷方案，其斷口主要是真空或SF6斷口。由于上述斷口在開斷過程的電弧電壓低，難以利用其自身的電弧電壓實現(xiàn)中高壓直流系統(tǒng)的電流開斷，必須通過電流轉(zhuǎn)移實現(xiàn)斷口電流過零。同時，由于斷口電弧電壓低，開斷過程無法利用其自身的電弧電壓實現(xiàn)電流快速轉(zhuǎn)移，必須依靠輔助的電力電子器件或者預充電電容實現(xiàn)轉(zhuǎn)移和開斷，導致開斷過程復雜，成本昂更，開斷容量和可靠性不高。

上述信息僅僅用于增強對本發(fā)明背景的理解，因此可能包含不構成本領域普通技術人員公知的現(xiàn)有技術的信息。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術存在的不足或缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種用于直流開斷的液體滅弧室、直流斷路器及其方法。其通過在密封腔體中的液體中燃弧大幅度提高電弧電壓，進行電流的快速轉(zhuǎn)移，從而完直流電流的快速限制和開斷。

具體的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種用于直流開斷的液體滅弧室包括，

腔體，其內(nèi)密封液體介質(zhì)，

靜觸頭，其密封地固定于所述腔體內(nèi)，所述靜觸頭的一端固定在所述腔體內(nèi)，所述靜觸頭的另一端連接出線端A1；

動觸頭，其可移動地密封在所述腔體內(nèi)，所述動觸頭的一端可鄰接抵靠或接觸所述靜觸頭，另一端連接出線端A2，其中，動靜觸頭閉合時，電流流過動觸頭和靜觸頭；拉開動觸頭以開斷時，在動觸頭與靜觸頭之間產(chǎn)生的電弧汽化液體介質(zhì)以形成液體噴流，所述液體噴流推動電弧運動以升高電弧電壓。

所述的用于直流開斷的液體滅弧室中，所述靜觸頭波紋管密封于所述腔體內(nèi)，和/或動觸頭波紋管密封、滑動密封或轉(zhuǎn)動密封在所述腔體內(nèi)。

所述的用于直流開斷的液體滅弧室中，所述動觸頭與拉桿相連，拉桿另一端與驅(qū)動裝置相連。

所述的用于直流開斷的液體滅弧室中，所述拉桿為金屬拉桿或絕緣拉桿，所述拉桿螺紋連接或銷釘連接所述動觸頭。

所述的用于直流開斷的液體滅弧室中，所述驅(qū)動裝置另一端與保持裝置相連，驅(qū)動裝置是基于電磁斥力的驅(qū)動裝置、永磁機構、電磁鐵及其組合，保持裝置是雙穩(wěn)彈簧保持裝置、電磁鐵或永磁體保持裝置。

所述的用于直流開斷的液體滅弧室中，所述腔體的外殼是陶瓷外殼或金屬外殼，靜觸頭和/或動觸頭為帶引弧角觸頭、平板觸頭、帶有橫磁或者縱磁開槽的觸頭；靜觸頭材料為純銅、銅鎢合金或銅鉻合金。

所述的用于直流開斷的液體滅弧室中，所述液體介質(zhì)是水、植物油或變壓器油，所述液體介質(zhì)在腔體中完全充滿或者留有氣體間隙。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種直流斷路器包括，

所述的用于直流開斷的液體滅弧室，

能量耗散器件，其并聯(lián)所述的液體滅弧室，所述能量耗散器件一端連接出線端A1，另一端連接出線端A2。