一种开关制造技术

本发明专利技术公开了一种开关。该开关包括：开关组件，用于在电路正常工作或发生故障时执行该电路的分闸动作和合闸动作；驱动机构，包含一个或多个驱动线圈，用于驱动该开关组件的动作；以及控制电路。本发明专利技术的开关中的控制电路根据电路不同运行工况，控制流经驱动机构的驱动线圈的电流及其变化率，使得开关组件以最合适速度执行电路的分闸动作和合闸动作(分合闸动作)，即，实现快速分合闸动作与常速分合闸动作的结合。由于快速分合闸动作的数量减少，因此上述疲劳损坏的概率降低，从而保证开关使用寿命及安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种开关
本专利技术涉及电力领域，具体涉及一种开关。
技术介绍
随着我国工业化、城镇化快速发展，在较长时期内电力需求将持续增长。电网发展任务繁重，智能配电网的发展显得更加迫切。研发新一代高可靠性、智能快速断路器(或者称为开关)可为智能配电网供电的安全性和可靠性提供强有力的技术保障。传统上，为了保障电网安全，切除故障电路，通常采用断路器来断开故障电路。但是，这样分闸速度慢，在电弧故障发生后30ms-40ms内切除故障电路，无法及时保护开关设备和人身安全。近年来，快速断路器还采用电磁斥力机构进行驱动。电磁斥力机构的结构简单、动作迅速并且方便实现电子控制，能够很好满足分闸速度要求。但是，电磁斥力机构的分合闸运动速度快，冲击力大，降低了快速断路器使用寿命及安全性。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种开关，能够解决相关技术中快速开关使用寿命及安全性降低的问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种开关，包括：开关组件，用于在电路正常工作或发生故障时执行所述电路的分闸动作和合闸动作；驱动机构，包含一个或多个驱动线圈，用于驱动所述开关组件的动作；以及控制电路，包括：多个快速储能元件及其相应的多个快速控制开关，其中每个快速储能元件和每个快速控制开关均与所述多个驱动线圈中的一个驱动线圈串联，所述多个快速控制开关在所述电路发生故障时控制所述多个快速储能元件同时对所述多个驱动线圈进行放电，以控制流经所述多个驱动线圈的电流及其变化率；常速储能元件和常速控制开关，其中所述常速储能元件和所述常速控制开关与所述多个驱动线圈串联，所述常速控制开关在所述电路正常工作时控制所述常速储能元件对所述多个驱动线圈进行放电，以控制流经所述多个驱动线圈的电流及其变化率；其中在所述电路发生故障时的所述电流及其变化率大于在所述电路正常工作时的所述电流及其变化率。优选地，所述多个驱动线圈包括串联的第一线圈L1、第二线圈L2和第三线圈L3；所述多个快速储能元件包括第一储能元件C1和第二储能元件C2，所述多个快速控制开关包括第一控制开关K1和第二控制开关K2，其中所述第一储能元件C1和所述第一控制开关K1与所述第一线圈L1串联，并且所述第二储能元件C2和所述第二控制开关K2与所述第二线圈L2串联；所述常速储能元件为第四储能元件C4，所述常速控制开关为第四控制开关K4，所述第四储能元件C4和所述第四控制开关K4与所述第一线圈L1、所述第二线圈L2和所述第三线圈L3串联。优选地，所述多个驱动线圈包括串联的第一线圈L1、第二线圈L2和第三线圈L3；所述多个快速储能元件包括第一储能元件C1、第二储能元件C2和第三储能元件C3，所述多个快速控制开关包括第一控制开关K1、第二控制开关K2和第三控制开关K3，其中所述第一储能元件C1和所述第一控制开关K1与所述第一线圈L1串联，所述第二储能元件C2和所述第二控制开关K2与所述第二线圈L2串联，并且所述第三储能元件C3和所述第三控制开关K3与所述第三线圈L3串联；所述常速储能元件为第四储能元件C4，所述常速控制开关为第四控制开关K4，所述第四储能元件C4和所述第四控制开关K4与所述第一线圈L1、所述第二线圈L2和所述第三线圈L3串联。优选地，所述多个驱动线圈包括串联的第一线圈L1、第二线圈L2和第三线圈L3；所述多个快速储能元件包括第一储能元件C1、第二储能元件C2和第三储能元件C3，所述多个快速控制开关包括第一控制开关K1、第二控制开关K2和第三控制开关K3，其中所述第一储能元件C1和所述第一控制开关K1与所述第一线圈L1串联，所述第二储能元件C2和所述第二控制开关K2与所述第二线圈L2串联，并且所述第三储能元件C3和所述第三控制开关K3与所述第三线圈L3串联；所述常速储能元件为第四储能元件C4和第五储能元件C5，所述常速控制开关为第四控制开关K4和第五控制开关K5，所述第四储能元件C4和所述第四控制开关K4与所述第一线圈L1、所述第二线圈L2和所述第三线圈L3串联，所述第五储能元件C5和所述第五控制开关K5与所述第一线圈L1、所述第二线圈L2和所述第三线圈L3中的一个或多个串联。优选地，所述第一储能元件C1、所述第二储能元件C2和所述第三储能元件C3的储能值均大于或等于所述第四储能元件C4和所述第五储能元件C5，并且所述第四储能元件C4的储能值为所述第五储能元件C5的储能值的1.5倍。优选地，所述第一线圈L1、所述第二线圈L2和所述第三线圈L3用于三相开关。优选地，所述驱动机构包括以下至少之一：斥力机构、电磁机构、弹性机构。优选地，所述驱动机构的分合闸状态的保持方式包括以下至少之一：磁性保持方式、弹性元件保持方式、机构闭锁保持方式。优选地，所述控制电路包括以下至少之一：可控硅、绝缘栅双极型晶体管IGBT、继电器、电磁开关。优选地，所述快速储能元件和所述常速储能元件均包括以下至少之一：电容器、电池。本专利技术实施例中，开关中的控制电路根据电路不同运行工况，控制流经驱动机构的驱动线圈的电流及其变化率，使得开关组件以最合适速度执行电路的分闸动作和合闸动作(分合闸动作)，即，实现快速分合闸动作与常速分合闸动作的结合。由于快速分合闸动作的数量减少，因此疲劳损坏的概率降低，从而保证开关使用寿命及安全性。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中:图1是根据本专利技术实施例的开关的示意图；图2是根据本专利技术实施例的控制电路的示意图一；图3是根据本专利技术实施例的控制电路的示意图二；以及图4是根据本专利技术实施例的控制电路的示意图三。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。本专利技术实施例提供了一种开关。图1是根据本专利技术实施例的开关的示意图，如图1所示，包括：开关组件1，用于在电路正常工作或发生故障时执行该电路的分闸动作和合闸动作；驱动机构2，包含一个或多个驱动线圈，用于驱动该开关组件1的动作；以及控制电路3，包括：多个快速储能元件及其相应的多个快速控制开关，其中每个快速储能元件和每个快速控制开关均与多个驱动线圈中的一个驱动线圈串联，多个快速控制开关在该电路发生故障时控制多个快速储能元件同时对多个驱动线圈进行放电，以控制流经多个驱动线圈的电流及其变化率；常速储能元件和常速控制开关，其中该常速储能元件和该常速控制开关与多个驱动线圈串联，该常速控制开关在该电路正常工作时控制该常速储能元件对多个驱动线圈进行放电，以控制流经多个驱动线圈的电流及其变化率，其中在该电路发生故障时流经该一个或多个驱动线圈的电流及其变化率大于在该电路正常工作时流经该一个或多个驱动线圈的电流及其变化率。相关技术中，快速开关的电磁斥力机构的分合闸运动强度较大，从而造成长时间使用时的疲劳损坏，降低快速开关使用寿命及安全性。本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种开关，其特征在于，包括：/n开关组件，用于在电路正常工作或发生故障时执行所述电路的分闸动作和合闸动作；/n驱动机构，包含多个驱动线圈，用于驱动所述开关组件的动作；以及/n控制电路，包括：/n多个快速储能元件及其相应的多个快速控制开关，其中每个快速储能元件和每个快速控制开关均与所述多个驱动线圈中的一个驱动线圈串联，所述多个快速控制开关在所述电路发生故障时控制所述多个快速储能元件同时对所述多个驱动线圈进行放电，以控制流经所述多个驱动线圈的电流及其变化率；/n常速储能元件和常速控制开关，其中所述常速储能元件和所述常速控制开关与所述多个驱动线圈串联，所述常速控制开关在所述电路正常工作时控制所述常速储能元件对所述多个驱动线圈进行放电，以控制流经所述多个驱动线圈的电流及其变化率；/n其中在所述电路发生故障时的所述电流及其变化率大于在所述电路正常工作时的所述电流及其变化率。/n

【技术特征摘要】
20200710 CN 2020106644385;20200721 CN 2020214442041.一种开关，其特征在于，包括：
开关组件，用于在电路正常工作或发生故障时执行所述电路的分闸动作和合闸动作；
驱动机构，包含多个驱动线圈，用于驱动所述开关组件的动作；以及
控制电路，包括：
多个快速储能元件及其相应的多个快速控制开关，其中每个快速储能元件和每个快速控制开关均与所述多个驱动线圈中的一个驱动线圈串联，所述多个快速控制开关在所述电路发生故障时控制所述多个快速储能元件同时对所述多个驱动线圈进行放电，以控制流经所述多个驱动线圈的电流及其变化率；
常速储能元件和常速控制开关，其中所述常速储能元件和所述常速控制开关与所述多个驱动线圈串联，所述常速控制开关在所述电路正常工作时控制所述常速储能元件对所述多个驱动线圈进行放电，以控制流经所述多个驱动线圈的电流及其变化率；
其中在所述电路发生故障时的所述电流及其变化率大于在所述电路正常工作时的所述电流及其变化率。


2.根据权利要求1所述的开关，其特征在于，
所述多个驱动线圈包括串联的第一线圈(L1)、第二线圈(L2)和第三线圈(L3)；
所述多个快速储能元件包括第一储能元件(C1)和第二储能元件(C2)，所述多个快速控制开关包括第一控制开关(K1)和第二控制开关(K2)，其中所述第一储能元件(C1)、所述第一控制开关(K1)与所述第一线圈(L1)串联，并且所述第二储能元件(C2)、所述第二控制开关(K2)与所述第二线圈(L2)串联；
所述常速储能元件为第四储能元件(C4)，所述常速控制开关为第四控制开关(K4)，所述第四储能元件(C4)、所述第四控制开关(K4)与所述第一线圈(L1)、所述第二线圈(L2)、所述第三线圈(L3)串联。


3.根据权利要求1所述的开关，其特征在于，
所述多个驱动线圈包括串联的第一线圈(L1)、第二线圈(L2)和第三线圈(L3)；
所述多个快速储能元件包括第一储能元件(C1)、第二储能元件(C2)和第三储能元件(C3)，所述多个快速控制开关包括第一控制开关(K1)、第二控制开关(K2)和第三控制开关(K3)，其中所述第一储能元件(C1)、所述第一控制开关(K1)与所述第一线圈(L1)串联，所述第二储能元件(C2)、所述第二控制开关(K2)与所述第二线圈(L2)串联，并且所述第三储能元件(C3)、所述第三控制开关(K3)与所述第三线圈(L3)串联...

【专利技术属性】
技术研发人员：芮骏，唐春林，余银钢，洪新春，
申请(专利权)人：安徽一天电气技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34