开关装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供开关装置，在产生过电流时机械性地关断真空断路器和气体断路器后将IGBT关断的直流断路器中，由于使直到真空断路器和气体断路器机械性地关断为止的期间长，流过IGBT的电流增加，所以必须使IGBT的电流容量增大到在产生过电流时都不饱和的程度，从而导致成本增加以及装置大型化。连接或切断输入端子与输出端子之间的开关装置具备：机械式开关部和第一半导体开关部，其在输入端子与输出端子之间串联连接；第二半导体开关部，其在输入端子与输出端子之间与机械式开关部和第一半导体开关部并联连接；以及开关控制部，其分别控制第一半导体开关部和第二半导体开关部各自的导通关断的时刻、以及开闭机械式开关部的时刻。

Switch gear

【技术实现步骤摘要】
开关装置
本专利技术涉及一种开关装置。
技术介绍
已知有如下技术：在具备彼此并联的机械开关与半导体开关的开关中，通常使机械式开关和半导体开关导通而使电流流向机械开关侧，在切断电流时，在将机械开关关断后再将半导体开关关断(例如，参照专利文献1、专利文献2)。另外，已知有如下技术：直流断路器具备：包括气体断路器和真空断路器的机械式开闭器；与真空断路器并联的强制换流电路；与机械式开闭器并联的半导体开关例如IGBT，在该直流断路器中，通常使电流流向机械式开闭器，在切断电流时，通过从强制换流电路流出与流过真空断路器的直流电流的方向呈相反方向的电流，从而在真空断路器生成电流零点而使真空断路器处于非导通状态，由此使电流从机械式开闭器换流到IGBT，在流过气体断路器的电流消失后，关断气体断路器并使IGBT处于非导通状态(例如，参照专利文献3)。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开WO2011/034140号专利文献2：日本特开2017-191764号公报专利文献3：国际公开WO2016/047209号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关装置，其特征在于，连接或切断输入端子与输出端子之间，所述开关装置具备：/n机械式开关部和第一半导体开关部，其在所述输入端子与所述输出端子之间串联连接；/n第二半导体开关部，其在所述输入端子与所述输出端子之间，与所述机械式开关部和所述第一半导体开关部并联连接；以及/n开关控制部，其分别控制所述第一半导体开关部和所述第二半导体开关部各自的导通关断的时刻、以及开闭所述机械式开关部的时刻。/n

【技术特征摘要】
20180806 JP 2018-1479901.一种开关装置，其特征在于，连接或切断输入端子与输出端子之间，所述开关装置具备：
机械式开关部和第一半导体开关部，其在所述输入端子与所述输出端子之间串联连接；
第二半导体开关部，其在所述输入端子与所述输出端子之间，与所述机械式开关部和所述第一半导体开关部并联连接；以及
开关控制部，其分别控制所述第一半导体开关部和所述第二半导体开关部各自的导通关断的时刻、以及开闭所述机械式开关部的时刻。


2.根据权利要求1所述的开关装置，其特征在于，
所述开关装置还具备设置在所述输入端子与所述输出端子之间的电流检测部，
所述开关控制部具有：
保护电路，其在根据来自所述电流检测部的信号而检测到过电流的情况下而输出关断指令；
脉冲分配电路，其基于来自外部的信号来开闭所述机械式开关部，并输出为了分别导通关断所述第一半导体开关部和所述第二半导体开关部而预先设定的脉冲信号，在从所述保护电路接收到所述关断指令的情况下，无论来自所述外部的信号如何，都闭合所述机械式开关部，并输出为了分别关断所述第一半导体开关部和所述第二半导体开关部而预先设定的脉冲信号；以及
驱动电路，其基于从所述脉冲分配电路接收的所述脉冲信号来输出开闭所述机械式开关部的信号、以及用于分别导通关断所述第一半导体开关部和所述第二半导体开关部的栅极电压。


3.根据权利要求1或2中所述的开关装置，其特征在于，
所述第一半导体开关部的耐压比所述第二半导体开关部的导通电压高。


4.根据权利要求3所述的开关装置，其特征在于，
所述第一半导体开关部包括在所述输入端子与所述输出端子之间并联连接的多个第一半导体开关，所述第二半导体开关部包括在所述输入端子与所述输出端子之间串联连接的多个第二半导体开关，
所述多个第一半导体开关各自的耐压比所述多个第二半导体开关的导通电压的和高。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的开关装置，其特征在于，
在所述第一半导体开关部、所述机械式开关部以及所述第二半导体开关部都处于导通的状态下，在将所述输入端子与所述输出端子之间从连接状态切换为切断状态的情况下，所述开关控制部按照所述第一半导体开关部、所述机械式开关部、所述第二半导体开关部的顺序进行关断。


6.根据权利要求5所述的开关装置，其特征在于，
在将所述输入端子与所述输出端子之间从连接状态切换为切断状态的情况下，所述开关控制部在将所述第一半导体开关部关断后，根据所述第一半导体开关部的电流成为预定的值以下的情况而将所述机械式开关部关断。


7.根据权利要求1至6中任一项所述的开关装置，其特征在于，
在所述第一半导体开关部、所述机械式开关部以及所述第二半导体开关部都处于关断的状态下，在将所述输入端子与所述输出端子之间从切断状态切换为连接状态的情况下，所述开关控制部按照所述第二半导体开关部、所述机械式开关部、所述第一半导体开关部的顺序进行导通。


8.根据权利要求7所述的开关装置，其特征在于，
所述开关控制部在将所述第二半导体开关部导通后，根据所述输入端子与所述输出端子之间的电位差成为基准以下的情况而将所述机械式开关部导通。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的开关装置，其特征在于，所述第一半导体开关部具有在所述输入端子与所述输出端子之间反向串联的多个第一半导体开关，所述多个第一半导体开关分别包括在所述输入端子与所述输出端子之间反向并联的半导体开关元件和二极管的组，
所述开关装置还具备在所述输入端子与所述输出端子之间与所述第二半导体开关部并...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤田悟，山田隆二，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP