一种限流开关装置、系统和应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种限流开关装置、系统和应用，所述限流开关装置包括：真空开关、深度限流电抗器、抑陡度吸能器、罗克线圈、控制模块、开关电源和绝缘筒；所述真空开关、抑陡度吸能器、罗克线圈、控制模块和开关电源设置于所述绝缘筒内；所述深度限流器设置于所述绝缘筒的外壁；所述真空开关与所述深度限流电抗器、抑陡度吸能器并联连接，所述开关电源与所述真空开关连接，所述罗克线圈设置于所述真空开关的输出端，所述控制模块与所述开关电源和所述罗克线圈连接；所述控制模块接收所述罗克线圈的电流信号，并向所述开关电源发送分闸、合闸信号。本发明专利技术解决了现有技术中的真空开关分闸速度慢，在短路时开断困难，限流电抗器设置不合理的问题。

A current limiting switch device, system and Application

【技术实现步骤摘要】
一种限流开关装置、系统和应用
本专利技术涉及一种限流开关装置、系统和应用。
技术介绍
现有技术中的真空开关装置具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中应用较为普及，可供工矿企业、发电厂、变电站中作为电器设备的保护和控制之用，特别适用于要求无油化、少检修及频繁操作的使用场所，真空开关装置可配置在中置柜、双层柜、固定柜中作为控制和保护高压电气设备用。传统的限流开关装置的真空开关的分闸时间在30～50ms，合闸时间在40～60ms，在发生短路故障时，因为短路电流超过了真空开关的开断能力，真空开关装置分闸时间过长，导致电力系统电压暂降，造成严重电气事故。而且，现有技术中的真空开关在电路发生短路故障时，一般采用在主回路中串联限流电抗器的方式，以保证在系统发生短路时，直接对流过电抗器的短路电流进行限制。限流电抗器需要满足长时通流和满足短路电流动热稳定双重原则，限流电抗器在系统额定电流下正常运行时，对电力系统是不具备任何正面意义的，相反还会带来电能损耗、电压降和电磁干扰等问题。这种限流电抗器的绕线或铜/铝排载流截面积额要求很大，限流电抗器的体积和重量很大，造成了电抗器的造价很高，为了满足实际生产和现场安装运行的可行性，同时考虑造价因素，这种限流电抗器的电抗率只能做到13％以内，限流深度有限。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的技术缺陷和技术弊端，本专利技术实施例提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种限流开关装置、系统和应用。作为本专利技术实施例的一个方面，涉及一种限流开关装置，包括：真空开关、深度限流电抗器、抑陡度吸能器、罗克线圈、控制模块、开关电源和绝缘筒；所述真空开关、抑陡度吸能器、罗克线圈、控制模块和开关电源设置于所述绝缘筒内；所述深度限流器设置于所述绝缘筒的外壁；所述真空开关与所述深度限流电抗器、抑陡度吸能器并联连接，所述开关电源与所述真空开关连接，所述罗克线圈设置于所述真空开关的输出端，所述控制模块与所述开关电源和所述罗克线圈连接；所述控制模块接收所述罗克线圈的电流信号，并向所述开关电源发送分闸、合闸信号。在一个实施例中，所述的限流开关装置还包括：隔离电源，所述隔离电源初级与外部交流电源连接，所述隔离电源次级与所述开关电源相连接。在一个实施例中，所述绝缘筒包括上绝缘筒、下绝缘筒和上、下绝缘筒之间的检修节，所述真空开关安装于上绝缘桶内，所述深度限流电抗器设置于所述上绝缘筒的外壁，所述真空开关通过上、下接线座与所述深度限流电抗器的进出线端相连接；抑陡度吸能器连接在真空开关的上、下接线座两端；所述控制模块与所述开关电源安装于所述检修节内，所述隔离电源安装于所述下绝缘筒内。在一个实施例中，所述上绝缘筒的顶部和底部分别设置上引出线和下引出线，所述真空开关的上、下接线座通过所述上、下引出线与所述深度限流电抗器的进线端和出线端连接。在一个实施例中，所述的限流开关装置还包括：风冷系统，所述绝缘筒内设置有风管，所述风管设置有多个朝向所述真空开关的出风口，所述风冷系统与所述绝缘筒内的风管连接。在一个实施例中，所述真空开关包括：基座、真空灭弧室、驱动机构、保持机构和缓冲机构；所述真空灭弧室内设有静触头和动触头；所述保持机构设置于所述驱动机构的下方或上方；所述缓冲机构设置于所述驱动机构和所述保持机构的上方；所述缓冲机构与所述动触头固定连接；所述真空灭弧室、驱动机构、保持机构和缓冲机构固定于所述基座。在一个实施例中，所述驱动机构包括：分闸线圈、合闸线圈、中轴杆、置于分闸线圈和合闸线圈之间的涡流盘，所述涡流盘与所述中轴杆固定连接。在一个实施例中，所述分闸线圈或合闸线圈在开关电源驱动下产生磁场，在分闸线圈或合闸线圈与涡流盘之间产生斥力，驱动涡流盘向远离所述分闸线圈或合闸线圈的方向运动，带动所述中轴杆上下运动。在一个实施例中，所述分闸线圈和合闸线圈通过支撑杆固定到真空开关基座的上基座板；所述分闸线圈和合闸线圈分别对称设置有至少两个通孔，通过固定螺母固定于所述支撑杆；所述中轴杆固定有轴套，所述涡流盘穿过所述中轴杆，并通过固定螺母固定于所述中轴杆上的轴套。在一个实施例中，所述保持机构包括：合闸磁体、分闸磁体和导磁吸板，所述导磁吸板与中轴杆固定连接，在中轴杆带动下与所述合闸磁体或分闸磁体吸合。在一个实施例中，所述合闸磁体和分闸磁体包括磁轭、永磁体和不锈钢骨架，所述永磁体容纳于所述磁轭内，所述不锈钢骨架固定于所述磁轭的内表面。在一个实施例中，所述合闸磁体和分闸磁体通过支撑杆固定于真空开关基座的上基座板。在一个实施例中，所述缓冲机构包括：绝缘缓冲器和置于绝缘缓冲器空腔内的弹性部件，所述驱动机构的中轴杆顶部在所述绝缘缓冲器空腔内与所述弹性部件弹性接触；带动所述绝缘缓冲器上下运动。在一个实施例中，所述绝缘缓冲器包括：绝缘子、绝缘子顶部的动触头固定件、绝缘子底部的嵌件、与嵌件固定连接的旋塞；所述中轴杆包括杆体和杆体顶部的凸台，所述旋塞底面设置通孔，所述中轴杆的杆体穿过所述通孔，且所述中轴杆的凸台容纳于所述旋塞内。在一个实施例中，所述开关电源包括：快速充电开关电源、分闸电容器组、合闸电容器组、二极管、分闸电力电子开关和合闸电力电子开关；所述分、合闸电容器组和快速充电开关电源的负极连接；所述分、合闸电容器组的正极分别经二极管连接所述快速充电开关电源的正极，且所述分、合闸电容器组的正极分别经接到分、合闸电力电子开关的阳极；所述分、合闸电力电子开关的阴极分别连接真空开关的分、合闸线圈的进线端口，所述分、合闸电容器组的负极分别连接真空开关的分、合闸线圈的出线端口；所述快速充电开关电源的脉冲输出分别接分、合闸电力电子开关的控制极；所述快速充电开关电源接收外部驱动信号，控制分、合闸电力电子开关触发导通。在一个实施例中，所述快速充电开关电源包括：EMC整流滤波电路、与所述EMC整流滤波电路分别连接的电源控制PWM电路和逆变升压整流电路、所述逆变升压整流电路经并联连接的输出保护电路和能量回收电路连接到分流电路，所述分流电路分别连接所述分闸储能电路和合闸储能电路。在一个实施例中，所述快速充电开关电源还包括：与电源控制PWM电路连接的电压涓流补充电路、与所述电压涓流补充电路分别连接的分闸监测电路和合闸监测电路，所述分闸监测电路连接所述分闸储能电路、所述合闸监测电路连接所述合闸储能电路。在一个实施例中，所述快速充电开关电源，还包括：与电源控制PWM电路连接的间歇调整电路和可控硅控制电路，所述间歇调整电路与所述可控硅控制电路之间连接触发封锁电路，所述可控硅控制电路分别连接分闸储能电路和合闸储能电路。作为本专利技术实施例的第二个方面，涉及一种应用上述的限流开关装置的电气系统。作为本专利技术实施例的第三个方面，涉及一种上述的限流开关装置在配电网络中的应用。本专利技术实施例至少实现了如下技术效果：本专利技术实施例提供的限流开关装置，真空开关的分、合闸速度快；深度限流电抗器与真空开关并联连接，一体化集成式安装，正常情况下真空开关合闸时，将深度限流电抗器短接投入运行，在运行过程中，深度限流电抗器不需要长时通流，降低了电力系统的电能损耗、电压降和电磁干扰等不利影响，在发生短路对真空开关执行分闸时，真空开关在电流过零点前截流并断开，电流被换流到深度限流电抗器上，对短路电流进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种限流开关装置，其特征在于，包括：真空开关、深度限流电抗器、抑陡度吸能器、罗克线圈、控制模块、开关电源和绝缘筒；所述真空开关、抑陡度吸能器、罗克线圈、控制模块和开关电源设置于所述绝缘筒内；所述深度限流器设置于所述绝缘筒的外壁；所述真空开关与所述深度限流电抗器、抑陡度吸能器并联连接，所述开关电源与所述真空开关连接，所述罗克线圈设置于所述真空开关的输出端，所述控制模块与所述开关电源和所述罗克线圈连接；所述控制模块接收所述罗克线圈的电流信号，并向所述开关电源发送分闸、合闸信号。

【技术特征摘要】
2018.08.09 CN 201810903845X;2018.08.09 CN 201821271.一种限流开关装置，其特征在于，包括：真空开关、深度限流电抗器、抑陡度吸能器、罗克线圈、控制模块、开关电源和绝缘筒；所述真空开关、抑陡度吸能器、罗克线圈、控制模块和开关电源设置于所述绝缘筒内；所述深度限流器设置于所述绝缘筒的外壁；所述真空开关与所述深度限流电抗器、抑陡度吸能器并联连接，所述开关电源与所述真空开关连接，所述罗克线圈设置于所述真空开关的输出端，所述控制模块与所述开关电源和所述罗克线圈连接；所述控制模块接收所述罗克线圈的电流信号，并向所述开关电源发送分闸、合闸信号。2.根据权利要求1所述的限流开关装置，其特征在于，还包括：隔离电源，所述隔离电源初级与外部交流电源连接，所述隔离电源次级与所述开关电源相连接。3.根据权利要求2所述的限流开关装置，其特征在于，所述绝缘筒包括上绝缘筒、下绝缘筒和上、下绝缘筒之间的检修节，所述真空开关安装于上绝缘桶内，所述深度限流电抗器设置于所述上绝缘筒的外壁，所述真空开关通过上、下接线座与所述深度限流电抗器的进出线端相连接；抑陡度吸能器连接在真空开关的上、下接线座两端；所述控制模块与所述开关电源安装于所述检修节内，所述隔离电源安装于所述下绝缘筒内。4.根据权利要求3所述的限流开关装置，其特征在于，所述上绝缘筒的顶部和底部分别设置上引出线和下引出线，所述真空开关的上、下接线座通过所述上、下引出线与所述深度限流电抗器的进线端和出线端连接。5.根据权利要求1所述的限流开关装置，其特征在于，还包括：风冷系统，所述绝缘筒内设置有风管，所述风管设置有多个朝向所述真空开关的出风口，所述风冷系统与所述绝缘筒内的风管连接。6.根据权利要求1-5任一项所述的限流开关装置，其特征在于，所述真空开关包括：基座、真空灭弧室、驱动机构、保持机构和缓冲机构；所述真空灭弧室内设有静触头和动触头；所述保持机构设置于所述驱动机构的下方或上方；所述缓冲机构设置于所述驱动机构和所述保持机构的上方；所述缓冲机构与所述动触头固定连接；所述真空灭弧室、驱动机构、保持机构和缓冲机构固定于所述基座。7.根据权利要求6所述的限流开关装置，其特征在于，所述驱动机构包括：分闸线圈、合闸线圈、中轴杆、置于分闸线圈和合闸线圈之间的涡流盘，所述涡流盘与所述中轴杆固定连接。8.根据权利要求7所述的限流开关装置，其特征在于，所述分闸线圈或合闸线圈在开关电源驱动下产生磁场，在分闸线圈或合闸线圈与涡流盘之间产生斥力，驱动涡流盘向远离所述分闸线圈或合闸线圈的方向运动，带动所述中轴杆上下运动。9.根据权利要求7所述的限流开关装置，其特征在于，所述分闸线圈和合闸线圈通过支撑杆固定到真空开关基座的上基座板；所述分闸线圈和合闸线圈分别对称设置有至少两个通孔，通过固定螺母固定于所述支撑杆；所述中轴杆固定有轴套，所述涡流盘穿过所述中轴杆，并通过固定螺母固...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俭华，余振，
申请(专利权)人：安徽合凯电气科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34