当前位置: 首页 > 专利查询>沈治民专利>正文

一种直流高电压大电流的分断方法技术

技术编号:14298640 阅读:125 留言:0更新日期:2016-12-26 04:04
本发明专利技术公开了一种直流高电压大电流的分断方法,利用半导体元器件把直流电压分成N个分压,然后用滞后分断方式从高到低分别分断。这样,可防止电弧产生,实现无弧或少弧分断高电压大电流直流电路。同时,对半导体器件要求不高,仅仅对电流有一定要求。当分断元件处于合闸状态时,半导体器件被短路,不在工作状态。分断元件分断时半导体器件工作时间也很短。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到直流电路中电力器件对高电压大电流分断的一种方法,特别是一种利用半导体元器件及机械触头综合运用的方法。
技术介绍
现有的触头型的直流断路器、直流接触器都会产生一定的电弧,影响其使用寿命。尤其是直流电压高、电流大的情况下,灭弧问题更为突出。
技术实现思路
本专利技术的目的在于利用半导体元件二极管压降的非线性,结合N组滞后分断触头,安全可靠地分断直流电。本专利技术采取的技术方法是:(1)把分断元件本体的机械触头设计成有N组滞后分断触头;(2)利用二极管压降与电流关系不大的特点,把二极管按规律接在整个直流电压正极上,把直流电压分成N个分电压;(3)把(2)中的N个分压点分别连至N个滞后分断触头的端子上。见图1;(4)在一路分断点上,具有N组滞后分断触头,每组触头只分断要分断的直流总电压的N分之一。当N组滞后分断触头全部分断后便实现了无弧分断。对触头的要求:主要是根据触头能够通过的额定电流,不影响开关元件的使用寿命来确定。对N值要求:是根据具体要求分断的电压、电流值来确定,以N分之一电压及对应的电流在滞后分断触头分断时不会对触头寿命影响为准。对半导体元件的要求不高,如用二极管正向压降分压,仅对二极管的额定电流有一定要求。利用二极管正向或反向特性均可,但要保证额定电流足够大。半导体二极管工作时间不长,因此对散热要求不高。本方法可用于高低电压、大小电流直流分断元件上,如断路器、接触器。附图说明图1分断元件滞后分断触头及电路的原理图。11是滑动触头,12是操作机构。图2一种滞后分断示意图。21是滑动触头,22是操作机构。图3普通分断与滞后分断另一种示意图。31是动触头总成,32是操作机构。图4是二极管特性曲线图。图5是二极管串联分压图。图6是连线示意图。61是滑动触头,62是操作机构。具体实施方法一、基本原理 50Hz的交流电路相对直流电路容易分断是因为它每10毫秒电压有一次为零,直流电路分断电压始终不变,故容易引起电弧。如果把直流电压分成容易分断的N个分压,每个分压都是安全的分断电压,一次只分断一个安全的分断电压,N次分断便可实现安全分断。这是本专利技术的基本原理。二、基本结构 1.分断元件本体结构中N组滞后分断触头:以图2中滑动结构容易说明滞后分断的原理。图2a中21与N个触头滑动接触,当21向下滑动时,首先与第一个触头分断,其次是与第二个触头分断。相对第一个触头,第二个触头分断时已滞后。图2b是21与第一个触头分断示意图。图2c是21与触头完全分断的示意图。图3是另一种分断的形式。图3中31可带动其上的所有动触头上下运动。图3a是同时闭合,同时分断的分断元件(无滞后)示意图,两组触头中a距离相等。图3b是滞后分断的分断元件示意图。动触头与固定触头的距离均不等。当所有动触头与固定触头接触后,分断时首先是1组分断,然后是2组滞后分断,3组相对2组又滞后分断。图3的形式可多个并联,在操作机构上分时控制可实现多个滞后分断触头闭合与分断。2、利用半导体器件将直流电压分压:图4是二极管的正反向特性曲线。用二极管的正向特性,每个二极管的压降大约是0.7伏。见图5串联起来达到要分断的直流电压减去一个分断电压,需要二极管数量很大,但有大量的型号可满足。用二极管的反向特性,即稳压二极管,大电流、合适稳压值的还有待研发生产。3、触头端子与分压电路连接:见图6,连接直流电源正极至分断元件第一个分断固定触头的端子。连接第一级分压与第一级滞后分断固定触头的端子。按图6依次连接相应的分压引线及固定触头端子。三、分断方法:首先分断直流电源正极的触头,由于第一级分压与直流电源正极的电压差是安全分断电压,故不会出现影响元件寿命的电弧。同理,第二次分断也是安全分断。N次分断后即实现安全分断电路。N次分断的总时间是越快越好,越快半导体器件在线发热时间越短。本方法不需考虑半导体器件的滞后时间。本文档来自技高网...
一种<a href="http://www.xjishu.com/zhuanli/59/201510893839.html" title="一种直流高电压大电流的分断方法原文来自X技术">直流高电压大电流的分断方法</a>

【技术保护点】
一种直流高电压大电流的分断方法:(1)分断元件由N组滞后分断触头组成,每组分断总电压的N分之一。每组滞后分断触头都具有比已分断触头滞后分断的特点。N≥1;(2)用半导体元器件将直流电压分成N组电压;(3)分别将每组分电压引出连接至每组滞后分断触头的端子;(4)首先分断直流母线电压最高的触头,然后按电压递减依次分断N组滞后分断触头。

【技术特征摘要】
1.一种直流高电压大电流的分断方法:(1)分断元件由N组滞后分断触头组成,每组分断总电压的N分之一。每组滞后分断触头都具有比已分断触头滞后分断的特点。N≥1;(2)用半导体元器件将直流电压分成N组电压;(3)分别将每组分电压引出连接至每组滞后分断触头的端子;(4)首先分断直流母...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈治民沈红
申请(专利权)人:沈治民
类型:发明
国别省市:广西;45

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1