[發(fā)明專利]基于液體電弧電壓轉(zhuǎn)移的機(jī)械式直流斷路器及其使用方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201910332294.0 | 申請(qǐng)日： | 2019-04-23 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN110048382A | 公開（公告）日： | 2019-07-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 楊飛;榮命哲;吳益飛;吳翊;紐春萍;汪晨飛 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 西安交通大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | H02H7/26 | 分類號(hào)： | H02H7/26;H02H3/087 |
| 代理公司： | 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429 | 代理人： | 覃婧嬋 |
| 地址： | 710049 *** | 國(guó)省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 支路 直流斷路器 主電流支路 電弧電壓 靜觸頭 耗能 接入端 斷口 噴流 電弧 電容器充電 閉合 電弧運(yùn)動(dòng) 電流轉(zhuǎn)移 短路故障 汽化液體 觸頭 導(dǎo)通 開斷 腔體 斷電 升高 流通 | ||
1.一種基于液體電弧電壓轉(zhuǎn)移的機(jī)械式直流斷路器，其包括，
第一接入端，其配置成機(jī)械式直流斷路器的進(jìn)線；
第二接入端，其配置成機(jī)械式直流斷路器的出線；
主電流支路，其連接在所述第一接入端和第二接入端之間，所述主電流支路包括液體斷口，所述液體斷口包括，
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第一接入端；
動(dòng)觸頭，其可移動(dòng)地密封在所述腔體內(nèi)，所述動(dòng)觸頭的一端可鄰接抵靠或接觸所述靜觸頭，另一端連接第二接入端；
轉(zhuǎn)移支路，其連接在所述第一接入端和第二接入端之間且并聯(lián)所述主電流支路，轉(zhuǎn)移支路包括電容器；
耗能支路，其連接在所述第一接入端和第二接入端之間且并聯(lián)所述主電流支路和轉(zhuǎn)移支路，其中，
機(jī)械式直流斷路器電流通流時(shí)，動(dòng)觸頭閉合靜觸頭，所述主電流支路通過電流，轉(zhuǎn)移支路和耗能支路不導(dǎo)通，機(jī)械式直流斷路器發(fā)生短路故障時(shí)，拉開動(dòng)觸頭以在動(dòng)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(dòng)電弧運(yùn)動(dòng)以升高電弧電壓，電流轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)移支路，電容器充電建立開斷電壓以將電流強(qiáng)制轉(zhuǎn)移至耗能支路完成開斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械式直流斷路器，其特征在于，優(yōu)選的，所述開斷電壓大于耗能支路的導(dǎo)通閾值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械式直流斷路器，其特征在于，所述主電流支路包括液體斷口、真空斷口、高速機(jī)械開關(guān)的串并聯(lián)組合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械式直流斷路器，其特征在于，所述主電流支路包括液體斷口和串聯(lián)的二極管組件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械式直流斷路器，其特征在于，所述液體斷口的液體介質(zhì)包括蒸餾水、變壓器油、植物油、液態(tài)C5F10O、礦物油或硅油。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械式直流斷路器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)移支路包括預(yù)充電式LC式轉(zhuǎn)移支路、無預(yù)充電式LC式轉(zhuǎn)移支路、橋式LC轉(zhuǎn)移支路或磁耦合式轉(zhuǎn)移支路。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械式直流斷路器，其特征在于，機(jī)械式直流斷路器包括單向機(jī)械式直流斷路器或雙向機(jī)械式直流斷路器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械式直流斷路器，其特征在于，所述耗能支路包括如下任一或其任意組合：金屬氧化物避雷器、線路型金屬氧化物避雷器、無間隙線路型金屬氧化物避雷器、全絕緣復(fù)合外套金屬氧化物避雷器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)械式直流斷路器，其特征在于，電流轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)移支路后，通過固態(tài)開關(guān)建立開斷電壓，將電流強(qiáng)制轉(zhuǎn)移至耗能支路以完成開斷。
10.一種權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述機(jī)械式直流斷路器的開斷方法，其包括以下步驟，
第一步驟，機(jī)械式直流斷路器電流通流，動(dòng)觸頭閉合靜觸頭，所述主電流支路通過電流，轉(zhuǎn)移支路和耗能支路不導(dǎo)通，
第二步驟，機(jī)械式直流斷路器發(fā)生短路故障時(shí)，拉開動(dòng)觸頭以在動(dòng)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(dòng)電弧運(yùn)動(dòng)以升高電弧電壓，電流轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)移支路，
第三步驟，電容器充電建立開斷電壓以將電流強(qiáng)制轉(zhuǎn)移至耗能支路，最終電流下降至零以實(shí)現(xiàn)直流分?jǐn)唷?/p>
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