组合式直流断路器装置制造方法及图纸

组合式直流断路器装置，它包括一串接在主电路上的主开关装置，主开关装置的两端分别串接有第一电磁铁式电抗器和第二电磁铁式电抗器并组成第一工作支路；由第一隔离二极管，电容器组，电容器隔离开关，第二隔离二极管依次进行串联连接后，将串联后的首、尾两端分别与第一工作支路的首、尾两端进行并联接线后组成第二工作支路；由放电开关与放电电磁铁式电抗器串联后，其串联的首、尾两端与电容器组的两端进行并联接线后组成第三工作支路；所述电磁铁式电抗器包括一固定铁芯体，该固定铁芯体的一侧端部铰接有一活动衔铁铁芯体，两者之间相接有一弹簧复位机构，固定铁芯体中间通过一线圈绝缘架子安装有主线圈。

Combined DC circuit breaker device

A combined DC circuit breaker device consists of a main switching device connected in series to the main circuit. The two ends of the main switching device are connected in series with the first electromagnet type reactor and the second electromagnet type reactor and constitute the first working branch. It consists of the first isolating diode, capacitor bank, capacitor isolating switch and the second isolating dipole. After series connection, the first and last ends of the series connection are connected in parallel with the first and last ends of the first working branch to form the second working branch; after series connection of the discharge switch and the discharge electromagnet reactor, the first and last ends of the series connection are connected in parallel with the two ends of the capacitor bank to form the third one. The electromagnetic reactor comprises a fixed iron core, one end of the fixed iron core is articulated with a movable armature core, and a spring reset mechanism is connected between the two. The main coil is installed in the middle of the fixed iron core through a coil insulating frame.

【技术实现步骤摘要】
组合式直流断路器装置
本技术涉及一种组合式直流断路器装置，属于直流断路器

技术介绍
近年来，随着电力系统容量的持续增长和用电负荷的不断增加，电网中的短路电流水平日益提高，尤其对于某些特定的用电场合，例如大型舰船上的供电系统、轨道交通供电系统等等，短路电流峰值可达到100kA以上，且短路电流上升速率极高(超过20A/μs)。传统机械式断路器受其自身物理机构的限制，当其动、静触头分开时会产生电弧，延长了故障电流的切除时间，通常需要几十乃至上百毫秒才能完成分断，难以在短路电流上升期间将其分断；由于直流系统短路电流上升速度很快，如果用传统的机械式断路器进行分断，短路电流峰值往往已经超过了断路器本身的极限分断能力，使得断路器无法分断；同时，由于短路电流峰值极高，对运行在系统中的各个电力设备造成因短路电流的冲击损坏。现有国内外对触头式直流断路器和电子振荡式原理的直流断路器的相关专利公开技术有：1、西安交通大学申请的“一种高速双断口磁吹中压大电流直流限流断路器”，申请号：200610104965.0；2、浙江大学申请的“一种具有自供能能力的组合式高压直流断路器及其自供能策略”，申请号：201710253301.9；3、西安交通大学申请的“混合式直流断路器”，申请号：201210498261.1；以上专利申请技术仍然不能解决短路电流超过2500v/250kA以上高、低压系统的直流电流开断问题，因此迫切需要一种能实现对直流大电流回路开断技术的新的解决方法。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种能够解决短路电流超过2500v/300kA以上高、低压系统的直流电流开断问题，能实现对直流大电流回路开断，提高分断能力，避免对运行在系统中各个电力设备造成因短路电流冲击损坏的组合式直流断路器装置。本技术的目的是通过如下技术方案来完成的，一种组合式直流断路器装置，它包括一串接在主电路上的主开关装置，所述主开关装置的两端分别串接有第一电磁铁式电抗器和第二电磁铁式电抗器并组成第一工作支路；由第一隔离二极管，电容器组，电容器隔离开关，第二隔离二极管依次进行串联连接后，将串联后的首、尾两端分别与第一工作支路的首、尾两端进行并联接线后组成第二工作支路；由放电开关与放电电磁铁式电抗器串联后，其串联的首、尾两端与电容器组的两端进行并联接线后组成第三工作支路。作为优选：所述第一电磁铁式电抗器、第二电磁铁式电抗器以及放电电磁铁式电抗器选用相同的电抗器，它包括一固定铁芯体，该固定铁芯体的一侧端部铰接有一活动衔铁铁芯体，两者之间相接有一弹簧复位机构，在所述固定铁芯体中间通过一线圈绝缘架子安装有主线圈。作为优选：所述的主开关装置选用直流低压断路器用于低压直流系统场合，包括包括直流空气断路器、真空断路器、阻抗式断路器、以及固态断路器中的一种，或选用高压交流真空断路器或高压交流SF6断路器应用高压直流系统场合；所述的第一隔离二极管和第二隔离二极管所选用的二极管耐压、电流值与第二工作支路中对应电压等级和最大短路电流相适应的低压、中压或高压的二极管装置，并留有电压耐压值的冗余量设计，并使其起到隔离电容器组的能量不向第一工作支路反送的目的。作为优选：所述的电容器组为第二工作支路中的第二个串联接入的元件，在短路电流流过第一支路时，在两个衔铁式电抗器的两端上积累的电压差值向该电容器组进行充电，并将短路电流进行分流，所述电容器组的耐压值与所接入的第二工作支路中的电压等级相匹配，电容器组的容量设计值为充电时间值大于主开关装置的开关开断时间。本技术具有能实现对直流大电流回路开断，提高分断能力，避免对运行在系统中各个电力设备造成因短路电流冲击损坏等特点。附图说明图1为本技术的电路原理图。图2为本技术所述电磁铁式电抗器的结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本技术作详细的介绍：图1所示，本技术所述的一种组合式直流断路器装置，它包括一串接在主电路上的主开关装置1DL，所述主开关装置1DL的两端分别串接有第一电磁铁式电抗器1DK和第二电磁铁式电抗器2DK并组成第一工作支路Ⅰ；由第一隔离二极管1D，电容器组1C，电容器隔离开关2DL，第二隔离二极管2D依次进行串联连接后，将串联后的首、尾两端分别与第一工作支路I的首、尾两端进行并联接线后组成第二工作支路Ⅱ；由放电开关3DL与放电电磁铁式电抗器3DK串联后，其串联的首、尾两端与电容器组1C的两端进行并联接线后组成第三工作支路Ⅲ。图2所示，所述第一电磁铁式电抗器1DK、第二电磁铁式电抗器2DK以及放电电磁铁式电抗器3DK选用相同的电抗器，它包括一固定铁芯体11，该固定铁芯体11的一侧端部铰接有一活动衔铁铁芯体12，两者之间相接有一弹簧复位机构14，在所述固定铁芯体11中间通过一线圈绝缘架子131安装有主线圈13。设电磁铁电抗器1DK、2DK的主线圈13在通过正常负荷电流Ie时，由磁铁式电抗器的活动衔铁芯12在如图2所示的M位置，处于不启动的状态，当发生系统短路故障时，由短路电流ID产生极大的电磁线圈吸引力而将活动衔铁铁芯体12迅速吸引至N位置的一种电磁式机械活动装置。本技术所述的主开关装置1DL选用直流低压断路器用于低压直流系统场合，包括包括直流空气断路器、真空断路器、阻抗式断路器、以及固态断路器中的一种，或选用高压交流真空断路器或高压交流SF6断路器应用高压直流系统场合；所述的第一隔离二极管1D和第二隔离二极管2D所选用的二极管耐压、电流值与第二工作支路中对应电压等级和最大短路电流相适应的低压、中压或高压的二极管装置，并留有电压耐压值的冗余量设计，并使其起到隔离电容器组1C的能量不向第一工作支路Ⅰ反送的目的。所述的电容器组1C为第二工作支路中的第二个串联接入的元件，在短路电流流过第一支路时，在两个衔铁式电抗器1DK、2DK的两端UA-UB上积累的电压差值UAB向该电容器组1C进行充电，并将短路电流ID进行分流，所述电容器组1C的耐压值与所接入的第二工作支路中的电压等级相匹配，电容器组1C的容量设计值为充电时间t1值大于主开关装置1DL的开关开断时间t2。本技术所述断路器原理性描述：直流断路器的开断和灭弧的难点在于直流电流没有过零点，而不像工频交流电流每过0.02秒有一个自然过零点，从而使得直流电流的电弧不易熄灭，这对制造开关装置来说是一个大的难题。本技术设计中的目的是：当直流电路即图中的第一支路Ⅰ上发生短路而引起巨大的短路电流时，利用可变电抗器1DK、2DK的电感特性，在由直流短路电流变化的瞬变的电流量而引起的感应电动势式中L的电感值(享)]，由电磁感应的原理来获得电抗器上的电压值⊿U，并设法将该电压提取出来，引导至第二工作支路Ⅱ上，向储能电容器组1C充电及分流，通过这种方法将直流短路电流向第二工作支路上分流引导，从而减少第一支路上Ⅰ中快速开关1DL中流过的电流的绝对值，相当于减少快速开关1DL的大电流的承载量即同时在向电容器组1C的充电过程中，由控制机构迅速将快速开关1DL进行开断的方法，这样就大大提高了快速开关1DL的分断能力，从而实现对大电流直流电路的开断水平；具体动作过程分二种情况，一是在正常负荷时的开断情况；二是在短路情况下的开断过程。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.组合式直流断路器装置，它包括一串接在主电路上的主开关装置，其特征在于所述主开关装置的两端分别串接有第一电磁铁式电抗器和第二电磁铁式电抗器并组成第一工作支路；由第一隔离二极管，电容器组，电容器隔离开关，第二隔离二极管依次进行串联连接后，将串联后的首、尾两端分别与第一工作支路的首、尾两端进行并联接线后组成第二工作支路；由放电开关与放电电磁铁式电抗器串联后，其串联的首、尾两端与电容器组的两端进行并联接线后组成第三工作支路。

【技术特征摘要】
1.组合式直流断路器装置，它包括一串接在主电路上的主开关装置，其特征在于所述主开关装置的两端分别串接有第一电磁铁式电抗器和第二电磁铁式电抗器并组成第一工作支路；由第一隔离二极管，电容器组，电容器隔离开关，第二隔离二极管依次进行串联连接后，将串联后的首、尾两端分别与第一工作支路的首、尾两端进行并联接线后组成第二工作支路；由放电开关与放电电磁铁式电抗器串联后，其串联的首、尾两端与电容器组的两端进行并联接线后组成第三工作支路。2.根据权利要求1所述的组合式直流断路器装置，其特征在于所述第一电磁铁式电抗器、第二电磁铁式电抗器以及放电电磁铁式电抗器选用相同的电抗器，它包括一固定铁芯体，该固定铁芯体的一侧端部铰接有一活动衔铁铁芯体，两者之间相接有一弹簧复位机构，在所述固定铁芯体中间通过一线圈绝缘架子安装有主线圈。3.根据权利要求1所述的组合式直流断路器装置，其特征在于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健，张京伦，
申请(专利权)人：张京伦，张健，
类型：新型
国别省市：浙江,33