电路断路器制造技术

本发明专利技术得到一种电路断路器，该电路断路器应对直流的高电压，能够从小于或等于1kA的小电流至超过1kA这样的接地电流为止进行稳定的断开。具有：第一开闭触点(1a、1b)，其对直流电路(200)进行开闭；第二开闭触点(2a、2b)，其与该第一开闭触点(1a、1b)串联连接，对直流电路(200)进行开闭；以及，半导体开关(4a、4b)，其并联连接于第二开闭触点(2a、2b)的两端，对直流电路(200)进行开闭，半导体开关(4a、4b)在接通时，在第一开闭触点(1a、1b)以及第二开闭触点(2a、2b)的闭合之后闭合，在断开时，在第一开闭触点(1a、1b)以及第二开闭触点(2a、2b)的开断之后开断。

Circuit breaker

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电路断路器
本专利技术涉及一种电路断路器，该电路断路器对高电压的直流电路进行断开。
技术介绍
作为将直流电路用的电路断路器进行高电压化的方法，通常是通过将构成电路断路器的开闭触点的分离距离与电路电压相匹配地变大，从而使分离时的电弧电压上升的方法，但将开闭触点的分离距离变大会导致电路断路器的大型化，因此，存在有悖于最近对小型化的需求的问题。因此，作为不使开闭触点的分离距离变大而将直流电路断开的方式，提出有下述技术，即，将半导体开关并联连接于开闭触点间，在开闭触点的开闭动作时使电流换流至半导体开关，从而使在开闭触点间产生的电弧尽早消失，然后将该半导体开关设为OFF而断开电流(例如，参照专利文献1及2)。专利文献1：日本特开2012－248445号公报专利文献2：日本特开2014－38775号公报
技术实现思路
在以上述方式构成的现有的电路断路器中，如果与额定电流相匹配地选定半导体开关，则在将大的断开电流、例如超过1kA的电流断开的情况下，有可能导致半导体开关损坏。另外，在与大电流相匹配地选定半导体开关的情况下，存在半导体开关的大小与电路断路器相比变得相当大的问题。本专利技术的目的在于得到一种电路断路器，该电路断路器应对直流的高电压，能够从小于或等于100A的小电流至超过1kA这样的事故电流为止进行稳定的断开。本专利技术的电路断路器具有：第一开闭触点，其对电路进行开闭；第二开闭触点，其与该第一开闭触点串联连接，对电路进行开闭；以及半导体开关，其并联连接于第二开闭触点的两端，对电路进行开闭，半导体开关在接通时，在第一开闭触点以及第二开闭触点的闭合之后闭合，在断开时，在第一开闭触点以及第二开闭触点的开断之后开断。专利技术的效果根据本专利技术的电路断路器，设置：第一开闭触点，其对直流电路进行开闭；半导体开关，其与该第一开闭触点串联连接；以及第二开闭触点，其并联连接于半导体开关的两端，半导体开关在接通时，在第一开闭触点以及第二开闭触点的闭合之后闭合，在断开时，在第一开闭触点以及第二开闭触点的开断之后开断，因此能够将从小电流至事故电流为止的直流电流稳定地断开。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式1的电路断路器的结构的电路图。图2是表示本专利技术的实施方式2的电路断路器的结构的电路图。图3是表示本专利技术的实施方式2的电路断路器的概略结构的结构图。图4是表示本专利技术的实施方式3的电路断路器的结构的电路图。图5是本专利技术的实施方式3的电路断路器的正视图。图6是沿图4所示的线x－x的剖视图。图7是沿图4所示的线y－y的剖视图。图8是用于说明图7所示的第一开闭触点、第二开闭触点、横杆以及致动器的动作的说明图，(a)是OFF状态，(b)是从OFF向ON的动作中途的状态，(c)是ON状态。具体实施方式图1是表示本专利技术的实施方式1的电路断路器的结构的电路图。在图1中，电路断路器100具有：第一开闭触点1a、1b，其与直流电路200连接，对直流电路200进行开闭；第二开闭触点2a、2b，其分别与该第一开闭触点1a、1b串联连接，对直流电路200进行开闭；开闭机构3，其对第一开闭触点1a、1b以及第二开闭触点2a、2b进行开闭；半导体开关4a、4b，其分别并联连接于第二开闭触点2a、2b的两端，对直流电路200进行开闭；跳闸装置5a、5b，如果流过直流电路200的电流超过规定的值，则在与该电流的值相应的时限驱动开闭机构3而将第一开闭触点1a、1b断开；以及栅极驱动电路6，其与跳闸装置5a的负载侧以及跳闸装置5b的负载侧连接，驱动半导体开关4a、4b。另外，第二开闭触点2a、2b与第一开闭触点1a、1b的开闭动作联动而被开闭。在半导体开关4a中，与二极管4a3反向并联连接的半导体元件4a1、和与二极管4a4反向并联连接的半导体元件4a2以彼此相反的极性串联连接。另外，在半导体开关4b中，与二极管4b3反向并联连接的半导体元件4b1、和与二极管4b4反向并联连接的半导体元件4b2以彼此相反的极性串联连接。下面，对电路断路器100的动作进行说明。首先，对电路断路器100的接通动作进行说明。如果对开闭机构3进行操作，进行第一开闭触点1a、1b以及第二开闭触点2a、2b的闭合动作，则首先完成第二开闭触点2a、2b的闭合动作，然后完成第一开闭触点1a、1b的闭合动作。由此，在电路断路器100中开始流过直流电路200的电流。这样，向驱动半导体开关4a、4b的栅极驱动电路6供给电源，因此，半导体开关4a、4b受到栅极驱动电路6驱动而接通。由此，完成第一开闭触点1a、1b、第二开闭触点2a、2b、以及半导体开关4a、4b的接通动作。此时，半导体开关4a、4b的导通电阻大于第二开闭触点2a、2b的导通电阻，因此，电流实质上流过第二开闭触点2a、2b。下面，对电路断路器100的断开动作进行说明。如果开闭机构3被未图示的操作开关或跳闸装置5a、5b驱动，则首先开始第一开闭触点1a、1b的分离动作。如果第一开闭触点1a、1b分离，则在第一开闭触点1a、1b的各触点间产生电弧，在第一开闭触点1a、1b的各触点间流过的电流受到限流。并且，如果第一开闭触点1a、1b的分离动作进一步发展，则第二开闭触点2a、2b的分离动作也开始。如果第二开闭触点2a、2b分离，则在第二开闭触点2a、2b的各触点间也产生电弧，第二开闭触点2a、2b的各触点间的电压升高，在第一开闭触点1a、1b以及第二开闭触点2a、2b的各触点间流过的电流受到进一步限流，在第二开闭触点2a、2b流过的电流分别换流至半导体开关4a、4b。而且，在从第一开闭触点1a、1b以及第二开闭触点2a、2b的分离起经过规定时间(例如，15msec)，充分对通电电流进行了限流之后，栅极驱动电路6停止进行半导体开关4a、4b的栅极驱动，半导体开关4a、4b断开，从而完成直流电路200的断开。使得栅极驱动电路6的半导体开关4a、4b的栅极驱动的停止处于第二开闭触点2a、2b的分离后的延迟动作，能够基于来自开闭机构3的信号而实现。另外，作为其他方法，通过在第一开闭触点1a、1b的各触点间产生电弧、以及在第二开闭触点2a、2b的各触点间产生电弧，从而两个开闭触点间的电压上升、向栅极驱动电路6的施加电压降低，因此，还能够基于该电压的降低而构成延迟动作的电路。此外，在图1所示的电路图中，示出了第一开闭触点1a、1b处于直流电路200侧、第二开闭触点2a、2b处于负载300侧，但相反地，也可以将所配置的第一开闭触点1a、1b设置于负载300侧、将第二开闭触点2a、2b设置于直流电路200侧。栅极驱动电路6优选相比于第一开闭触点1a、1b以及第二开闭触点2a、2b而设置于负载300侧。另外，如果考虑电源和负载的反向连接，则优选下述结构，即，设置于第一开闭触点1a、1b和第二开闭触点2a、2b之间，无论正向连接以及反向连接的哪个均将向栅极驱动电路6的电源供给断开。根据本实施方式，设置：第一开闭触点1a、1b，其对直流电路200进行开闭；半导体开关4a、4b，其与该第一开闭触点1a、1b串联连接；以及第二开闭触点2a、2b，其并联连接于该半导体开关4a、4b的两端，半导体开关4a、4b在接通时，在第一开闭触点1a、1b以及第二开闭触点2a、2b的闭合之后闭合，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电路断路器，其特征在于，具有：第一开闭触点，其对电路进行开闭；第二开闭触点，其与该第一开闭触点串联连接，对所述电路进行开闭；以及半导体开关，其并联连接于所述第二开闭触点的两端，对所述电路进行开闭，所述半导体开关在接通时，在所述第一开闭触点以及所述第二开闭触点的闭合之后闭合，在断开时，在所述第一开闭触点以及所述第二开闭触点的开断之后开断。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电路断路器，其特征在于，具有：第一开闭触点，其对电路进行开闭；第二开闭触点，其与该第一开闭触点串联连接，对所述电路进行开闭；以及半导体开关，其并联连接于所述第二开闭触点的两端，对所述电路进行开闭，所述半导体开关在接通时，在所述第一开闭触点以及所述第二开闭触点的闭合之后闭合，在断开时，在所述第一开闭触点以及所述第二开闭触点的开断之后开断。2.根据权利要求1所述的电路断路器，其特征在于，具有开闭机构，该开闭机构将所述第二开闭触点早于所述第一开闭触点而闭合，将所述第二开闭触点迟于所述第一开闭触点而开断。3.根据权利要求1或2所述的电路断路器，其特征在于，在4极的电路断路器中，所述第一开闭触点设置于在一端连接有所述电路或负载任意者的2极，所述第二开闭触点设置于在一端分别连接有...

【专利技术属性】
技术研发人员：三好伸郎，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP