单极可控硅切换开关制造技术

本实用新型专利技术涉及一种单极可控硅切换开关。其特点是：包括平行布置的两个大功率可控硅串联组合装置，还包括公共导流上母排(102)，该公共导流上母排(102)分别与其中一个大功率可控硅串联组合装置的公共负极和另一个大功率可控硅串联组合装置的公共正极连接，还包括公共导流下母排(101)，该公共导流下母排(101)分别与其中一个大功率可控硅串联组合装置的公共正极和另一个大功率可控硅串联组合装置的公共负极连接。采用本实用新型专利技术的切换开关后，可以在主电源故障时仅在0.04s内将电网接入备用电源，从而可靠实现12kV双电源间的快速切换，并且该可控硅开关的快速作用能够使电动机负载电压快速恢复，切换更加快速、平稳。

Unipolar silicon controlled switch

The utility model relates to a unipolar silicon controlled switch. Its characteristics are: including the parallel arrangement of two large power thyristor series combination device also includes a guide on the public bus (102), the public on the Bus Guide (102) respectively, and one of the big power thyristor series combination device public cathode and another power thyristor series combination device of the public positive connections, including public bus (101), under the guide of the public under the diversion of bus (101) and one of the big power thyristor series combination device common positive and another large power thyristor series combination device public negative connection. The switch of the utility model, in the main power failure only within 0.04s network access to reliable backup power, fast switching between 12kV dual power, fast acting and the thyristor switch enables the motor load voltage fast recovery, switching faster and more stable.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种单极可控硅切换开关。
技术介绍
随着电力电子技术的不断发展，将电力电子器件作为开关代替机械开关被应用于更广泛的领域，应用于高压电源快切系统将成为热点，电力电子开关通断时间为微秒级，切换时间更快，所产生冲击更小。因此有望使用可控硅固体开关来代替传统的机械开关(如高压断路器)实现高电压场合的电源切换。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种单极可控硅切换开关，该开关能够在0.04s内实现12kV双电源间的快速、可靠切换。一种单极可控硅切换开关，其特别之处在于：包括平行布置的两个大功率可控硅串联组合装置，还包括公共导流上母排，该公共导流上母排分别与其中一个大功率可控硅串联组合装置的公共负极和另一个大功率可控硅串联组合装置的公共正极连接，还包括公共导流下母排，该公共导流下母排分别与其中一个大功率可控硅串联组合装置的公共正极和另一个大功率可控硅串联组合装置的公共负极连接；在该两个大功率可控硅串联组合装置之间安装有绝缘管，在该两个大功率可控硅串联组合装置之间还安装有可控硅控制模块，该可控硅控制模块分别与两个大功率可控硅串联组合装置内的可控硅连接，另外在该绝缘管内还设有电流互感器的公共初始绕组，而在可控硅控制模块上设有穿心电流互感器作为次级绕组，前述的绝缘管从该穿心电流互感器中间穿过。其中可控硅控制模块包括触发信号调节电路，该触发信号调节电路包括整流二极管和电阻，具体是所述次级绕组的两端分别引出并各自通过整流二极管后再短接从而作为第一输出端接可控硅的门极，该次级绕组的中间引出后从而作为第二输出端接可控硅的阴极，另外在该第一输出端和第二输出端之间串联有电阻。其中可控硅控制模块包括均压电路，该均压电路包括串联在一起的第一分压电容、第二分压电容和限流电阻，并且该均压电路两端并联在大功率可控硅串联组合装置中的一个可控硅的阳极和阴极两端。其中大功率可控硅串联组合装置包括两块平行的侧板，在该两块侧板之间分别固定安装有上支撑板和下支撑板，在该下支撑板上安装有压紧机构，在该压紧机构的顶端安装有导流下母排，而在前述的上支撑板下方安装有导流上母排，在该导流上母排和导流下母排之间叠放安装有若干可控硅。其中一个大功率可控硅串联组合装置中的所有可控硅均为正向叠放，而另一个大功率可控硅串联组合装置中的所有可控硅均为反向叠放，该两个大功率可控硅串联组合装置中的导流上母排连接后作为公共导流上母排，而该两个大功率可控硅串联组合装置中的导流下母排连接后作为作为公共导流下母排。其中在导流上母排的至少一侧安装有上导电厚铝板，而在导流下母排的至少一侧安装有下导电厚铝板；在每两个相邻可控硅之间均安装有一个导电薄铝板，该两个相邻可控硅分别通过紧固件固定在该导电薄铝板上；在导流下母排上安装有一个导电薄铝板，该导电薄铝板通过紧固件与该导电薄铝板上方的一块可控硅固定连接。其中在两块侧板上均开有导向槽，而在所有导电薄铝板两端均设有导向凸台从而能卡在该导向槽内，在下导电厚铝板和上导电厚铝板两端也均设有导向凸台从而能卡在该导向槽内，另外在导流上母排和导流下母排两端也均设有导向凸台从而能卡在该导向槽内。其中压紧机构包括推进器，该推进器从下支撑板中间穿过并且与其通过螺纹连接，在该推进器顶端安装有顶盖，并且在该顶盖与推进器之间安装有弹性元件，另外在推进器底端安装有绝缘盖。其中在导流上母排和上支撑板之间还安装有垫板；其中侧板采用电木材质。其中两个大功率可控硅串联组合装置的侧板之间的可控硅控制模块数量与一个大功率可控硅串联组合装置中可控硅的数量相等，并且每一块可控硅控制模块安装在一块电路板上，该电路板卡装在两个大功率可控硅串联组合装置的侧板之间，该电路板同时与其两侧的大功率可控硅串联组合装置内的各自一个可控硅连接；其中在两个大功率可控硅串联组合装置的侧板之间垂直安装有两根平行的绝缘管，在每一根绝缘管内均设有电流互感器的公共初始绕组，并且该两根绝缘管分别从所有电路板上的两个穿心电流互感器中间穿过。经过试用证明，采用本技术的切换开关后，可以在主电源故障时仅在0.04s内将电网接入备用电源，从而可靠实现12kV双电源间的快速切换，并且该可控硅开关的快速作用能够使电动机负载电压快速恢复，切换更加快速、平稳。附图说明附图1为本技术的结构示意图；附图2为本技术中大功率可控硅串联组合装置的结构示意图；附图3为本技术中可控硅控制模块的触发信号调节电路的原理图；附图4为本技术中可控硅控制模块的电路原理图；附图5为本技术的电路原理图。具体实施方式如图1、2所示，本技术提供了一种单极可控硅切换开关，包括平行布置的两个大功率可控硅串联组合装置，还包括公共导流上母排102，该公共导流上母排102分别与其中一个大功率可控硅串联组合装置的公共负极和另一个大功率可控硅串联组合装置的公共正极连接，还包括公共导流下母排101，该公共导流下母排101分别与其中一个大功率可控硅串联组合装置的公共正极和另一个大功率可控硅串联组合装置的公共负极连接；在该两个大功率可控硅串联组合装置之间安装有绝缘管105，在该两个大功率可控硅串联组合装置之间还安装有可控硅控制模块，该可控硅控制模块分别与两个大功率可控硅串联组合装置内的可控硅连接，另外在该绝缘管105内还缠绕有电流互感器的公共初始绕组(具体为4圈)，而在可控硅控制模块上设有穿心电流互感器作为次级绕组，前述的绝缘管105从该穿心电流互感器中间穿过，具体是一个电路板103包含两个穿心式电流互感器，左、右共两个绝缘管105，材料为玻璃纤维，分别穿过两个穿心式电流互感器。如图3、4、5所示，其中可控硅控制模块包括触发信号调节电路，该触发信号调节电路包括次级绕组，该次级绕组的两端分别引出并各自通过整流二极管后再短接从而作为第一输出端接可控硅的门极，该次级绕组的中间引出后从而作为第二输出端接可控硅的阴极，另外在该第一输出端和第二输出端之间串联有电阻，该电阻作用是经过电流互感器初级绕组的触发信号为电流信号，电阻用来将电流信号转换成电压信号，从而满足可控硅触发的功率要求。其中可控硅控制模块包括均压电路，该均压电路包括串联在一起的第一分压电容C1、第二分压电容C2和限流电阻，并且该均压电路两端并联在大功率可控硅串联组合装置中的一个可控硅的阳极和阴极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单极可控硅切换开关，其特征在于：包括平行布置的两个大功率可控硅串联组合装置，还包括公共导流上母排(102)，该公共导流上母排(102)分别与其中一个大功率可控硅串联组合装置的公共负极和另一个大功率可控硅串联组合装置的公共正极连接，还包括公共导流下母排(101)，该公共导流下母排(101)分别与其中一个大功率可控硅串联组合装置的公共正极和另一个大功率可控硅串联组合装置的公共负极连接；在该两个大功率可控硅串联组合装置之间安装有绝缘管(105)，在该两个大功率可控硅串联组合装置之间还安装有可控硅控制模块，该可控硅控制模块分别与两个大功率可控硅串联组合装置内的可控硅连接，另外在该绝缘管(105)内还设有电流互感器的公共初始绕组，而在可控硅控制模块上设有穿心电流互感器作为次级绕组，前述的绝缘管(105)从该穿心电流互感器中间穿过。

【技术特征摘要】
1.一种单极可控硅切换开关，其特征在于：包括平行布置的两个大
功率可控硅串联组合装置，还包括公共导流上母排(102)，该公共导流上
母排(102)分别与其中一个大功率可控硅串联组合装置的公共负极和另
一个大功率可控硅串联组合装置的公共正极连接，还包括公共导流下母排
(101)，该公共导流下母排(101)分别与其中一个大功率可控硅串联组
合装置的公共正极和另一个大功率可控硅串联组合装置的公共负极连接；
在该两个大功率可控硅串联组合装置之间安装有绝缘管(105)，在该两个
大功率可控硅串联组合装置之间还安装有可控硅控制模块，该可控硅控制
模块分别与两个大功率可控硅串联组合装置内的可控硅连接，另外在该绝
缘管(105)内还设有电流互感器的公共初始绕组，而在可控硅控制模块
上设有穿心电流互感器作为次级绕组，前述的绝缘管(105)从该穿心电
流互感器中间穿过。
2.如权利要求1所述的单极可控硅切换开关，其特征在于：其中可
控硅控制模块包括触发信号调节电路，该触发信号调节电路包括整流二极
管和电阻，具体是所述次级绕组的两端分别引出并各自通过整流二极管后
再短接从而作为第一输出端接可控硅的门极，该次级绕组的中间引出后从
而作为第二输出端接可控硅的阴极，另外在该第一输出端和第二输出端之
间串联有电阻。
3.如权利要求1所述的单极可控硅切换开关，其特征在于：其中可
控硅控制模块包括均压电路，该均压电路包括串联在一起的第一分压电容
(C1)、第二分压电容(C2)和限流电阻，并且该均压电路两端并联在大
功率可控硅串联组合装置中的一个可控硅的阳极和阴极两端。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的单极可控硅切换开关，其特

\t征在于：其中大功率可控硅串联组合装置包括两块平行的侧板(2)，在该
两块侧板(2)之间分别固定安装有上支撑板(3a)和下支撑板(3b)，在
该下支撑板(3b)上安装有压紧机构，在该压紧机构的顶端安装有导流下
母排(8)，而在前述的上支撑板(3a)下方安装有导流上母排(12)，在该
导流上母排(12)和导流下母排(8)之间叠放安装有若干可控硅(10)。
5.如权利要求4所述的单极可控硅切换开关，其特征在于：其中一
个大功率可控硅串联组合装置中的所有可控硅(10)均为正向叠放，而另
一个大功率可控硅串联组合装置中的所有可控硅(10)均为反向叠放，该
两个大功率可控硅串联组合装置中的导流上母排(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志刚，杜瑞，张圆，鲍伟，
申请(专利权)人：宁夏凯晨电气集团有限公司，
类型：新型
国别省市：宁夏;64