[發(fā)明專(zhuān)利]高壓直流限流斷路器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 90109768.3
• 申請(qǐng)日: 1990-12-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1052393A
• 公開(kāi)（公告）日: 1991-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韋恩·德恩·菲姆;米歇爾·考萊特;默哈默德·貝克哈里德;希爾銳·韋海哲
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: GEC阿爾斯托姆公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01H33/16
• 分類(lèi)號(hào): H01H33/16;H01H33/59;H02H9/02
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利代理部
• 代理人: 馮賡瑄

本發(fā)明涉及到一種用于切斷直流電流的高壓限流斷路器。

切斷高壓直流是一個(gè)難題。

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供能夠可靠，并價(jià)廉地解決這個(gè)問(wèn)題的裝置。

本發(fā)明根據(jù)的原則包括這樣的組合，本身已知的用于限制要切斷的電流值的第一裝置和本身也已知的，可以用于最終切斷剩余電流的第二裝置。

第一裝置的構(gòu)成和在文件FR-A-0073731中敘述的，且包括一個(gè)超導(dǎo)繞組，用于通過(guò)將繞組切換到正常的導(dǎo)電狀態(tài)來(lái)限制故障電流到正常值。該文件介紹了剩余電流由一個(gè)電力斷路器切斷。對(duì)于交流電這是容易的，而對(duì)于直流電恰是非常困難的。

這就是為什么本發(fā)明建議上述第一裝置與第二裝置聯(lián)合的原因，正如由B.Bachma，G.Mauthe，E.Ruoss和H.P.Lips在IEEE公報(bào)中關(guān)于電力裝置和系統(tǒng)PIS104，1985年9月9日中介紹的“500千伏空氣吹弧高壓直流斷路器的研制”。這些第二裝置包括一個(gè)串聯(lián)諧振電路，能將一個(gè)振蕩電流注入到電路中，由此在被切斷的電流中產(chǎn)生過(guò)零交叉。本發(fā)明的新的及原始的組合使其有可能切斷在約100千伏的電壓下幾千安培的電流。

于是本發(fā)明就提供了一種設(shè)置在一條直流線路的兩點(diǎn)之間的直流限流斷路器，該斷路器包括用于限制電流值的第一裝置和用于切斷剩 余電流的第二裝置;該第一裝置包括一個(gè)位于致冷器內(nèi)的超導(dǎo)線圈，上述線圈是由至少兩個(gè)向相反的繞組構(gòu)成，上述繞組之一與一個(gè)開(kāi)關(guān)串聯(lián)，且一個(gè)低阻值電阻連到上述開(kāi)關(guān)的端子上，斷路器的特征在于，上述第二裝置包括一個(gè)與上述線圈串聯(lián)的斷路器，斷路器的端子與壓敏電阻相連并與一個(gè)電路相連，該電路包括相串聯(lián)的一個(gè)電容和一個(gè)電感。

在另一個(gè)實(shí)施例中，該直流限流斷路器用于插在直流線路中的兩點(diǎn)間，并包括用于限制電流的第一裝置和用于切斷剩余電流的第二裝置，所述第一裝置包括一個(gè)放置在致冷器內(nèi)的超導(dǎo)線圈，所述線圈由至少一組繞向相反兩個(gè)繞組構(gòu)成，所述繞組之一是與一個(gè)開(kāi)關(guān)串聯(lián)，一個(gè)低阻值電阻連到上述開(kāi)關(guān)的端子上，該斷路器的特征在于：所述第二裝置包括一個(gè)與線圈串聯(lián)的斷路器，和一個(gè)與所述斷路器并聯(lián)的電路，該電路包括串聯(lián)的一個(gè)激勵(lì)開(kāi)關(guān)（make??switch）、電感和電容，以及一個(gè)使電感和電容之間公共點(diǎn)接地的電阻。

有利的是設(shè)置在致冷器外側(cè)的平衡電阻是與每個(gè)超導(dǎo)線圈相串聯(lián)。

一個(gè)壓敏電阻連接在上述兩個(gè)導(dǎo)線點(diǎn)之間或連到限流裝置的端子上。

從以下對(duì)本發(fā)明的各種實(shí)施例的敘述和參考附圖將對(duì)本發(fā)明有很好的了解，在附圖中：

圖1是本發(fā)明的一個(gè)直流限流斷路器的第一個(gè)實(shí)施例的示意圖;

圖2是說(shuō)明本發(fā)明限流斷路器操作切斷剩余電流的一種形式的波形圖;

圖3是一個(gè)限流斷路器的第一種變形實(shí)施例圖，和

圖4是限流斷路器的第二種變形圖。

在圖1中，LG表示在S和Q兩點(diǎn)間的一條直流線路，本發(fā)明的一個(gè)限流斷路器接在其間。

這個(gè)斷路器包括兩組裝置：

第一裝置，用于限制電流值，該電流值可能是，例如一個(gè)高值故障電流或該線路的正常線路電流;和

第二裝置，用于切斷上述限流發(fā)生后的剩余電流。

該限流裝置包括一個(gè)致冷器1，在致冷器中設(shè)有制冷液體2用于使兩個(gè)繞組51和52形成超導(dǎo)，為了使圖看得清楚，這些繞組是并列示出，而實(shí)際上為了減少電感值它們是同心并相反繞向的。

該致冷器設(shè)有兩個(gè)饋入裝置3和4，繞組51和52首先與導(dǎo)體31和32相連，導(dǎo)體31和32在饋入裝置3的出口處的P點(diǎn)互連，然后與導(dǎo)體41和42相連，導(dǎo)體41和42通過(guò)饋入裝置4且在點(diǎn)Q處互連。

在致冷器外部裝有一個(gè)開(kāi)關(guān)60，它與其中一個(gè)繞組串聯(lián)，在此情況下繞組51與一個(gè)高阻值電阻R₁跨過(guò)開(kāi)關(guān)60的兩端連接。

低阻值電阻61和62各與繞組51和52中的一個(gè)分別串聯(lián)連接，并用于平衡兩個(gè)分支的阻抗，以在繞組51和52之間得到適當(dāng)?shù)碾娏鞣峙洹?/p>

用于切斷剩余電流的第二裝置包括一個(gè)設(shè)在點(diǎn)S和P之間的斷路器D。

斷路器D的端子連到一個(gè)電路，該電路包括以下串聯(lián)部件：一個(gè)激勵(lì)開(kāi)關(guān)E，一個(gè)電感L以及一個(gè)由線路LG持續(xù)充電的電容器C。

一個(gè)阻值很高的電阻Ri連在該電感和電容之間的公共點(diǎn)上接地。

最后，一個(gè)壓敏電阻V將點(diǎn)S和Q互連。

現(xiàn)在敘述裝置的運(yùn)行。

在正常運(yùn)行期間，斷路器D和開(kāi)關(guān)60被閉合，而激勵(lì)開(kāi)關(guān)E維持?jǐn)嚅_(kāi)。

切斷故障電流。