一种人工过零技术主电路拓扑及电流转移方法技术

本发明专利技术公开了一种人工过零技术主电路拓扑，包括并联的主电流通路和电流转移电路，所述的主电流通路由机械开关S与饱和变压器T的初级线圈L1依次串联构成，所述的电流转移电路由预充电电容C、控制开关FV与饱和变压器T的次级线圈L2依次串联构成，所述的电容C与机械开关S的连接端为预充电负极；本发明专利技术还公开了其电流转移方法；本发明专利技术饱和变压器T的初级线圈和次级线圈在电流转移过程中励磁磁势方向相反，能在机械开关S电流过零前附近迅速退出饱和状态，使转移回路的电感量显著增加，大幅减小机械开关S电流零点附近的电流变化率，提高机械开关S的大电流分断可靠性。

An artificial zero crossing technique for main circuit topology and current transfer method

The invention discloses a main circuit topology of zero artificial technology, including the main current path and parallel current transfer circuit, the primary coil L1 the main current routing mechanical switch S and saturable transformer T connected successively, the current transfer circuit by pre charging the secondary coil L2, C volume control switch FV and T are connected in series to form a saturated transformer, capacitor C and the mechanical switch connector S for pre charging cathode; the present invention also discloses the current transfer method; the invention of saturated transformer primary coil and the secondary coil of the T in the current excitation process potential shift in the opposite direction, in the machinery switch S before current zero exit quickly near saturation, the inductance loop transfer increased significantly, significantly reduced the mechanical switch S current zero current change rate near S, improve the mechanical switch power Flow separation is reliable.

【技术实现步骤摘要】
一种人工过零技术主电路拓扑及电流转移方法
本专利技术属于断路器
，具体涉及一种基于人工过零技术的主电路拓扑结构，以及其电流转移方法。
技术介绍
基于人工过零技术实现的典型断路器技术方案如图1所示，通过LC电流转移电路提供的反向高频电流与主机械开关S中的短路电流叠加而快速产生电流过零点，实现电路的快速分断。尤其是针对直流电流分断，利用人工过零技术能快速有效的制造直流电流过零点，由于技术简单成熟，是当前中高压直流断路器的重要发展方向。为了实现主机械开关S电流快速过零、并减小整个断路器的体积，在典型人工过零型断路器方案中，LC转移电路工作在高频脉冲状态，通常机械开关电流过零时的电流变化率极高，不利于弧后介质的可靠恢复，容易导致大电流分断失败。为了提高大电流分断可靠性，一方面可以通过增大换流电容C和电感L来降低机械开关电流零点附近的电流变化率，但在满足大电流分断能力要求的前提下，换流电容C和电感L的体积会大幅增加。另一方面通过在机械开关S支路串联饱和电抗器Ls来降低电流零点附近的电流变化率，如图2所示。当绕制在铁芯上的线圈Ls电流较大时，铁芯磁饱和导致磁导率降低，因此线圈电感量很小；当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人工过零技术主电路拓扑，其特征在于，包括并联的主电流通路和电流转移电路，所述的主电流通路由机械开关S与饱和变压器T的初级线圈L1依次串联构成，所述的电流转移电路由预充电电容C、控制开关FV与饱和变压器T的次级线圈L2依次串联构成，所述的电容C与机械开关S的连接端为预充电负极；所述的饱和变压器T的初级线圈L1和次级线圈L2同名端电流方向相反，所述的初级线圈L1和次级线圈L2的匝数比为N1:N2，其中N1>N2，所述的饱和变压器T在机械开关S的最大转移电流点I0附近开始深度饱和，所述的饱和变压器T具有磁滞特性。

【技术特征摘要】
1.一种人工过零技术主电路拓扑，其特征在于，包括并联的主电流通路和电流转移电路，所述的主电流通路由机械开关S与饱和变压器T的初级线圈L1依次串联构成，所述的电流转移电路由预充电电容C、控制开关FV与饱和变压器T的次级线圈L2依次串联构成，所述的电容C与机械开关S的连接端为预充电负极；所述的饱和变压器T的初级线圈L1和次级线圈L2同名端电流方向相反，所述的初级线圈L1和次级线圈L2的匝数比为N1:N2，其中N1>N2，所述的饱和变压器T在机械开关S的最大转移电流点I0附近开始深度饱和，所述的饱和变压器T具有磁滞特性。2.一种权利要求1所述的人工过零技术主电路拓扑的电流转移方法，其特征在于，包括以下步骤：1）正常工作时，所述的机械开关S闭合，电流从机械开关S和饱和变压器T的初级线圈L1中流过；2）当需要实现机械开关S过零分断时，所述的机械开关S首先断开产生电弧，然后控制开关FV导通，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭振东，任志刚，杨晨光，涂煜，骆文平，
申请(专利权)人：武汉船用电力推进装置研究所中国船舶重工集团公司第七一二研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42