一种直流过零主动灭弧装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种直流过零主动灭弧装置，该灭弧装置内置在燃弧设备或器件和线路之间的插座中，该灭弧装置包括控制器、执行器件、前端触点和限位触点，执行器件串联在燃弧设备或器件和线路之间，前端触点和限位触点串联在燃弧设备或器件和执行器件之间，且前端触点和限位触点分别与控制器相连。本实用新型专利技术灭弧装置能够减小或避免直流燃弧设备或器件导通或断开瞬间电弧的产生，达到主动灭弧的目的，保证人身和设备的安全，且不改变设备或器件的原有结构，具有成本低廉、体积小、易于推广的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种直流过零主动灭弧装置
本技术涉及直流系统保护技术，特别是涉及一种直流过零主动灭弧装置。
技术介绍
直流系统由于易于接纳分布式电源发电以及自身具备的高效率、低损耗等诸多优势已经受到了越来越多的关注，应用范围不断扩大。然而在应用过程中，由于直流电没有过零点，直流电器在开断过程中极易产生电弧，造成安全隐患。现有的灭弧方法包括增加电阻泄放回路、利用横向金属栅片灭弧、真空灭弧、油气灭弧等，这种方式不适合应用在体积小、成本控制要求高的直流电器中，给直流配电技术的应用和推广带来了极大的困难和阻碍。
技术实现思路
技术目的：为解决现有技术的不足，本技术提供一种直流过零主动灭弧装置。技术方案：为实现上述技术目的，本技术采用以下技术方案：一种直流过零主动灭弧装置，该灭弧装置内置在燃弧设备或器件和线路之间的插座中，该灭弧装置包括控制器、执行器件、前端触点和限位触点，执行器件串联在燃弧设备或器件和线路之间，前端触点和限位触点串联在燃弧设备或器件和执行器件之间，且前端触点和限位触点分别与控制器相连。上述的控制器包括控制器CPU、外围电路、电源转换电路、信号驱动电路和触点状态检测电路，触点状态检测电路包括第一联动开关、第二联动开关、第一电阻、第二电阻和异或门，前端触点和限位触点分别与第二联动开关和第一联动开关相连，第一联动开关和第二联动开关的常开触点均接地，第一联动开关和第二联动开关的常闭触点分别与异或门的两个输入相连，异或门的输出与控制器CPU相连；另一方面，第一联动开关和第二联动开关的常闭触点分别通过第二电阻R2和第一电阻R1与电源转换电路的输出端相连，同时，电源转换电路的输出端与控制器CPU相连，电源转换电路的输入端与线路和执行器件的中点相连；外围电路与控制器CPU相连，控制器CPU输出端与驱动电路输入端相连，驱动电路输出端与执行器件输入端相连。上述的执行器件为可控型半导体开关。上述的前端触点和限位触点均为弹簧触点。上述电源转换电路把接入的高电压转换为适合控制器CPU和触点状态检测电路工作的低电压。有益效果：与现有技术相比，本技术的灭弧装置采用主动改变燃弧设备或器件工作电压、电流的状态的方式，使其工作电压电流主动置零，减小或避免直流燃弧设备或器件导通或断开瞬间电弧的产生，达到主动灭弧的目的，保证人身和设备的安全，且不改变电器设备的原有结构，具有成本低廉、体积小、易于推广的优点。附图说明图1是本技术直流主动灭弧装置结构示意图。具体实施方式现有技术中，通过电阻泄放回路灭弧多是在装置的接插件上增加一个热插拔插针，插针所在线路增加一个限流电阻，在插拔时通过电阻限流的方式灭弧，此种方式的缺点是改变了原有装置的结构，增加了结构设计上的复杂性；另一种，横向金属栅片利用的是短弧灭弧原理，使用磁性材料的金属片置于电弧中，将电弧分成若干短弧，对于直流电弧而言，因无近阴极效应，只能靠成倍提高近极区压降来进行灭弧，要想达到较好的灭弧效果，需要数量较多的金属栅片，会造成灭弧装置体积庞大。本技术的一种直流过零主动灭弧装置，通过主动改变燃弧设备或器件工作电压、电流的状态，使其工作电压电流主动置零，减小或避免直流燃弧设备或器件导通或断开瞬间电弧的产生，达到主动灭弧的目的，保证人身和设备的安全。下面结合附图和具体实施例对本技术的技术方案进行详细说明。本技术在燃弧设备或器件与线路之间通过串联方式加装一个直流过零主动灭弧装置，该直流过零主动灭弧装置在插座触点处进行改造，将插座入口和纵深处各加一个弹簧触点(前端触点和限位触点)，两个弹簧触点分别与两路联动开关相连。如图1所示，本技术的直流过零主动灭弧装置包括控制器、执行器件、前端触点6和限位触点5，控制器包括控制器CPU(控制器芯片)、外围电路(包括装置功能电路如按键电路、显示电路以及CPU的工作电路等)、电源转换电路(把接入的高电压转换为适合CPU和触点状态检测电路工作的低电压)以及信号驱动电路和触点状态检测电路等，触点状态检测电路包括第一联动开关、第二联动开关、第一电阻、第二电阻和异或门，执行器件为可控型半导体开关(如晶闸管、晶体管、场效应管、可控硅等)；执行器件串联在燃弧设备或器件和支路(即线路)之间，燃弧设备或器件与执行器件之间依次串联前端触点6和限位触点5，前端触点6与第二联动开关4相连，限位触点5与第一联动开关3相连，第一联动开关和第二联动开关的常开触点均接地，第一联动开关和第二联动开关的常闭触点分别与异或门的两个输入相连，异或门的输出与控制器CPU相连；另一方面，第一联动开关和第二联动开关的常闭触点分别通过第二电阻R2和第一电阻R1与电源转换电路的输出端相连，同时，电源转换电路的输出端与控制器CPU相连，电源转换电路的输入端与支路和执行器件的中点相连；外围电路与控制器CPU相连，控制器CPU输出端与驱动电路输入端相连，驱动电路输出端与执行器件输入端相连。该直流过零主动灭弧装置的工作过程为：(1)通过触点状态检测电路检测前端触点和限位触点状态，进而判断插座开关(灭弧装置内置在插座开关内)状态，燃弧设备或器件未插入时，异或门输入均为高电平，输出为低电平，判断为无电器工作；燃弧设备或器件插入或拔出时，异或门状态如下表所示：插座状态前端触点1状态限位触点2状态电平1电平2异或门输出无电器插头插入凸起凸起110插头初始插入下沉凸起011插头插入完成下沉下沉000插头初始拔出凸起下沉101插头拔出完成凸起凸起110可见，当燃弧设备或器件由导通转入关断或由关断转入导通时，异或门输出高电平“1”，此时，控制器CPU按照程序运行，发出周期性控制信号(脉动信号)给驱动电路，此信号为周期性的开通与关断的方波信号。(2)驱动电路按照上述方波信号驱动执行器件动作，使执行器件周期性的开通关断，执行器件开通时燃弧设备或器件的输入电压、电流正常，执行器件关断时燃弧设备或器件的输入电压、电流置零，执行器件周期性的开通关断使原先没有过零点的直流电周期性地开通与关断，从而周期性产生电压和电流零点，进而使燃弧设备或器件的工作电压、电流周期性地主动置零(即将燃弧设备或器件的工作电压、电流切换为脉动状态)，减小或避免直流燃弧设备或器件导通或断开瞬间电弧的产生，利用零点灭弧，达到主动灭弧的目的，保证人身和设备的安全。(3)电路断开过程与上述步骤(2)一致。当燃弧设备或器件电路处于插入稳态或者不插入时，燃弧设备或器件工作电压、电流正常运行。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流过零主动灭弧装置，其特征在于：该灭弧装置内置在燃弧设备或器件和线路之间的插座中，该灭弧装置包括控制器、执行器件、前端触点和限位触点，执行器件串联在燃弧设备或器件和线路之间，前端触点和限位触点串联在燃弧设备或器件和执行器件之间，且前端触点和限位触点分别与控制器相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种直流过零主动灭弧装置，其特征在于：该灭弧装置内置在燃弧设备或器件和线路之间的插座中，该灭弧装置包括控制器、执行器件、前端触点和限位触点，执行器件串联在燃弧设备或器件和线路之间，前端触点和限位触点串联在燃弧设备或器件和执行器件之间，且前端触点和限位触点分别与控制器相连。


2.根据权利要求1所述的一种直流过零主动灭弧装置，其特征在于：控制器包括控制器CPU、外围电路、电源转换电路、信号驱动电路和触点状态检测电路，触点状态检测电路包括第一联动开关、第二联动开关、第一电阻、第二电阻和异或门，前端触点和限位触点分别与第二联动开关和第一联动开关相连，第一联动开关和第二联动开关的常开触点均接地，第一联动开关和第二联动开关的常闭触点分别与异或门的两个输入相连，异或门的输出与控制器CPU...

【专利技术属性】
技术研发人员：张保，严建海，李忠，陈文波，邹学毅，仝浩，刘向东，余学文，王强，刘嘉杰，梅中华，朱礼建，
申请(专利权)人：南京国臣直流配电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32