用于中压直流系统中的超快速压电驱动机械开关及工作方法技术方案

技术编号:23402417 阅读:27 留言:0更新日期:2020-02-22 14:27
用于中压直流系统中的超快速压电驱动机械开关及工作方法,该机械开关包括绝缘外壳,传动机构,框架连接杆,触头连接杆,行程放大框架,元件固定块,压电驱动堆,信号引线端子,触头固定板,球形触头,外导体,接线端子和外壳球形触头;该机械开关采用压电驱动器作为驱动源,适用于中压直流电力供电系统。当系统发生短路故障时,断路器信号传送到断路器信号接线端子,压电驱动器接受到电压信号,发生形变,通过拉杆带动传动机构,使得触头分离,达到开断的作用,传动机构起到传动作用的同时有放大位移的作用。整个开断过程与普通断路器比较响应速度快,且体积紧凑小巧。

Ultra fast piezoelectric mechanical switch and its working method for medium voltage DC system

【技术实现步骤摘要】
用于中压直流系统中的超快速压电驱动机械开关及工作方法
本专利技术涉及到直流电网短路故障时的混合断路器中的一种压电机械开关,尤其涉及一种处于真空灭弧室,开断快速,体积紧凑的超快速用于中压直流系统中的超快速压电驱动机械开关及工作方法。
技术介绍
相对于传统三相交流输电,直流输配电系统在长距离输电上具有更大的优势。甚至在一些特定应用,直流输电网络在效率、灵活性和成本方面都优于交流输电。现如今在美国、日本、德国、中国等国家越来越多的采用直流输电。另外,现在舰艇、地铁、风力发电等独立的电力系统也采用直流电力系统。在直流系统中,直流断路器一直是一个需要解决和加强的地方。与交流断路器不同的是,直流断路器需要更快的开断速度,且需要人工创造电流过零点。常规机械式断路器一直是中断故障电流的首选。从检测到故障电流,到机械开关开始动作要经历一定的时间。随后开关触头间产生电弧,从产生电弧到灭弧,电流在其过零点熄灭。中断短路电流至少要几百毫秒。同时,常规机械断路器体积很大,设备昂贵,频繁的检查和维护也需要很大花费。随着功率半导体器件的发展,半导体式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于中压直流系统中的超快速压电驱动机械开关,其特征在于:采用压电驱动器作为核心驱动源,使开关从接收到关断信号到完成开断动作,响应速度极快;/n所述机械开关包括一个中字形的绝缘外壳(1),所述绝缘外壳(1)的左右两边开有浅槽,在浅槽的中间安装有传动机构(16),传动机构(16)水平方向内侧连接框架连接杆(7)、水平方向外侧以及竖直方向上下分别连接触头连接杆(6);绝缘外壳(1)的中间开有通槽,一个竖直方向为长轴的菱形行程放大框架(8)通过顶部和底部的原件固定块(9)固定在绝缘外壳(1)的通槽中,矩形的压电驱动堆(10)固定在菱形行程放大框架(8)的中间,并通过顶部的信号引线端子(11)将控制...

【技术特征摘要】
1.用于中压直流系统中的超快速压电驱动机械开关,其特征在于:采用压电驱动器作为核心驱动源,使开关从接收到关断信号到完成开断动作,响应速度极快;
所述机械开关包括一个中字形的绝缘外壳(1),所述绝缘外壳(1)的左右两边开有浅槽,在浅槽的中间安装有传动机构(16),传动机构(16)水平方向内侧连接框架连接杆(7)、水平方向外侧以及竖直方向上下分别连接触头连接杆(6);绝缘外壳(1)的中间开有通槽,一个竖直方向为长轴的菱形行程放大框架(8)通过顶部和底部的原件固定块(9)固定在绝缘外壳(1)的通槽中,矩形的压电驱动堆(10)固定在菱形行程放大框架(8)的中间,并通过顶部的信号引线端子(11)将控制线引出;菱形行程放大框架(8)的横轴两端分别连接框架连接杆(7);每个传动机构(16)上的三个触头连接杆(6)分别伸出到绝缘外壳(1)之外与触头固定板(12)连接,触头固定板(12)的左右两端均安装有球形触头(13);绝缘外壳(1)的外表面附着安装有外导体(14),外导体(14)在通过触头固定板(12)处断开,并在断开处与触头固定板(12)上的球形触头(13)位置相对应处安装有外壳球形触头(13-1),绝缘外壳(1)顶部的接线端子(15)引出接入电力系统中。


2.根据权利要求1所述的用于中压直流系统中的超快速压电驱动机械开关,其特征在于:通过框架连接杆(7)传动机构(16)的设计,将压电驱动堆(10)的行程放大,最终使得触头断开的间距达到开断大电压,大电流的要求。


3.根据权利要求1所述的用于中压直流系统中的超快速压电驱动机械开关,其特征在于:使用绝缘外壳(1)将整个装置覆盖,同时对压电驱动堆(10)、框架连接杆(7)和传动机构(16)起到支撑作用。同时外导体(14)安装在绝缘外壳(1)的侧面,形成多断口结构。


4.根据权利要求1所述的用于中压直流系统中的超快速压电驱动机械开关,其特征在于:所述传动机构(16)...

【专利技术属性】
技术研发人员:王振兴李跃成曹志远闫文龙耿英三王建华刘志远
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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