[發(fā)明專利]一種深海大功率容性負載直流接觸保護器

有效

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• 申請日: 2019-07-30
• 公開（公告）號: CN110416026B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設計）人: 張偉;何巍巍;楊申申;鄭鵬;宋德勇
• 申請（專利權）人: 中國船舶科學研究中心（中國船舶重工集團公司第七0二研究所）
• 主分類號: H01H47/00
• 分類號: H01H47/00
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

本發(fā)明公開了一種深海大功率容性負載直流接觸保護器，涉及直流接觸保護器領域，包括：接觸器開關、延時旁通電路、墊圈和腰形銅套；接觸器開關的接線銅柱通過墊圈和腰形銅套與延時旁通電路進行連接和固定；延時旁通電路用于在接觸器開關的觸點接通之前，使容性負載緩慢充電到電源電壓；墊圈用于支撐延時旁通電路；腰形銅套用于將接觸器觸點的大電流傳導到外部負載接線端子上；接觸器開關的線圈電源線連接到保護電路的接線端子上。深海大功率容性負載在上電時不會產生大電流沖擊，既保護自身設備安全，也避免了對電源系統(tǒng)的影響，在斷電時接觸器線圈不會產生高感應電壓，提高了供電安全性，能夠提高接觸器的使用壽命。

技術領域

本發(fā)明涉及直流接觸保護器領域，尤其是一種深海大功率容性負載直流接觸保護器。

背景技術

深海潛水器等深海裝備需要配備各種類型的執(zhí)行機構，這些執(zhí)行機構主要分為液壓執(zhí)行機構，液壓執(zhí)行機構的動力來源于大功率的液壓源，液壓源的驅動機構為直流電機，因此，直流電機是深海裝備中廣泛應用的執(zhí)行機構。直流電機是一種感性負載，感性負載對電流的變化比較敏感，為了保證直流電機運轉的穩(wěn)定性，其驅動器往往需要安裝大容值的電容作為儲能器件，因此驅動器對供電電源來說是一種大功率的容性負載，功率可達幾十千瓦，電壓可達上千伏。

在深海裝備的配電系統(tǒng)中會為各驅動器配置接觸器，實現低壓對高壓的通斷遙控。接觸器觸點前端連接電源，后端連接容性負載。當接觸器斷開狀態(tài)下，接觸器觸點兩端存在很高壓差，在接觸器閉合瞬間，容性負載接通電源。由于電容兩端電壓不能突變，因此電容以極高的瞬間電流充電，這一瞬間電流不但對電容的壽命產生很大影響，也會對電源總線上其他設備產生較大沖擊。此外，在接觸器接通的瞬間由于觸點的接近，高電壓將產生觸點的拉弧現象，造成觸點的燒蝕，極大降低接觸器的使用壽命。傳統(tǒng)的滅弧接觸器體積較大，很難滿足深海應用的小型化要求，且滅弧接觸器只是保護接觸器自身觸點，仍然無法消除大功率容性負載上電時的瞬間沖擊。為了避免驅動器上電瞬間產生較大的沖擊，通常在驅動器上電接觸器兩端會增加小型接觸器串聯(lián)充電電阻，當驅動器電容充電到一定值時，再人工切斷預充電路，閉合上電接觸器。這種方法較為復雜，切換也易發(fā)生故障，而深海裝備作業(yè)成本較高，如果執(zhí)行機構無法可靠供電，則需要返回水面，極大浪費人力、物力和財力。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對上述問題及技術需求，提出了一種深海大功率容性負載直流接觸保護器。

本發(fā)明的技術方案如下：

一種深海大功率容性負載直流接觸保護器，包括：接觸器開關、延時旁通電路、墊圈和腰形銅套；所述接觸器開關的接線銅柱通過所述墊圈和所述腰形銅套與所述延時旁通電路進行連接和固定；

所述延時旁通電路用于在所述接觸器開關的觸點接通之前，使容性負載緩慢充電到電源電壓；所述墊圈用于支撐所述延時旁通電路；所述腰形銅套用于將接觸器觸點的大電流傳導到外部負載接線端子上；所述接觸器開關的線圈電源線連接到保護電路的接線端子上。

其進一步的技術方案為：所述接觸器開關的線圈的控制電壓為直流24V，觸點的電壓達到250V，電流達到200A。

其進一步的技術方案為：所述墊圈為環(huán)形尼龍墊圈。

其進一步的技術方案為：所述腰形銅套的頂端具有腰形凸出，用于扳手的旋緊操作；所述腰形銅套與所述接觸器開關的接線銅柱通過螺紋配合旋緊連接；所述腰形銅套的腰形凸出與所述延時旁通電路的焊盤采用焊錫焊接。

其進一步的技術方案為：所述延時旁通電路包括旁通充電電路、兩路延時控制電路、兩路線圈續(xù)流電路；

所述旁通充電電路由繼電器和電阻串聯(lián)組成；所述延時控制電路由RC充電電路、穩(wěn)壓二極管和光耦繼電器組成，所述穩(wěn)壓二極管的陰極連接在RC充電電路的電阻和電容之間，所述穩(wěn)壓二極管的陽極與所述光耦繼電器的控制端連接；所述線圈續(xù)流電路中在接觸器線圈的兩端并聯(lián)二極管作為續(xù)流二極管。