本发明专利技术提供一种液态金属限流保护装置及方法，属于电力技术领域。本发明专利技术的液态金属限流保护装置包括断路机构和液态金属限流机构；液态金属限流机构包括限位端盖、绝缘外壳和固定电极；限位端盖和固定电极对称设置于绝缘外壳的两端，并与绝缘外壳形成密闭空腔；密闭空腔内部垂直设置有绝缘隔板，绝缘隔板中间位置设有通流孔；液态金属限流机构还包括活动电极，活动电极包括位于限位端盖和绝缘隔板之间的主体部以及位于密闭空腔外的连接部；绝缘隔板与主体部之间、以及绝缘隔板与固定电极之间填充有液态金属。连接部与断路机构串联连接。液态金属限流机构还包括与连接部固定连接的绝缘触头，绝缘触头与断路机构对应设置。绝缘触头与断路机构对应设置。绝缘触头与断路机构对应设置。
【技术实现步骤摘要】
液态金属限流保护装置及短路保护方法
[0001]本专利技术属于电力系统
，具体涉及一种液态金属限流保护装置及短路保护方法。
技术介绍
[0002]随着电力系统容量的逐年增加，电网短路容量和短路电流情况也在不断升高，这极大的影响了电网的发展。因此，研究有效的短路电流限制装置，从而限制短路电流，提高电网运行的可靠性，已经成为今后制约电力系统稳定运行、电力建设和发展的迫切问题。
[0003]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
[0004]本专利技术旨在至少解决现有技术中液态金属限流保护装置存在无法实现灭弧以及液态金属通路自恢复时间不可控的问题，提供一种液态金属限流保护装置及保护方法。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供一种液态金属限流保护装置，包括断路机构和液态金属限流机构；所述液态金属限流机构包括限位端盖、绝缘外壳和固定电极；所述限位端盖和所述固定电极对称设置于所述绝缘外壳的两端，并与所述绝缘外壳形成密闭空腔；所述密闭空腔内部垂直设置有绝缘隔板，所述绝缘隔板中间位置设有通流孔；
[0006]所述液态金属限流机构还包括活动电极，所述活动电极包括位于限位端盖和绝缘隔板之间的主体部以及位于所述密闭空腔外的连接部；所述绝缘隔板与所述主体部之间、以及所述绝缘隔板与所述固定电极之间填充有液态金属；
[0007]其中，所述连接部与所述断路机构串联连接；所述液态金属限流机构还包括与所述连接部固定连接的绝缘触头，所述绝缘触头与所述断路机构对应设置且用于为所述断路机构提供开关信号；所述断路基于所述绝缘触头提供的所述开关信号来进行动作，自动切断电路。
[0008]可选地，所述液态金属限流机构还包括复位机构，所述复位机构设置在所述限位端盖与所述活动电极的主体部之间。
[0009]可选地，所述复位结构包括复位弹簧。
[0010]可选地，所述限位端盖的材料为绝缘材料。
[0011]可选地，所述连接部与所述断路机构间通过软导线串联连接。
[0012]可选地，所述绝缘外壳为圆柱形结构。
[0013]可选地，所述断路机构包括机械式开关。
[0014]可选地，所述通流孔形状为圆形、椭圆型、三角型、长方形或者正方形。
[0015]可选地，所述液态金属的材料包括镓铟锡金属合金。
[0016]第二方面，本专利技术还提供一种利用上述液态金属限流保护装置的保护方法，包括如下步骤：
[0017]将液态金属限流保护装置与断路器串联连接；
[0018]当短路故障发生时，利用液态金属限流保护装置的密封腔体内部液态金属气化产生的压力，推动活动电极外移，为所述断路机构提供开关信号；
[0019]断路基于所述活动电极提供的所述开关信号来进行动作，自动切断电路。
附图说明
[0020]图1为本专利技术实施例提供的一种液态金属限流保护装置的结构示意图；
[0021]图2为本专利技术实施例提供的一种液态金属限流机构的结构示意图；
[0022]图3为图2所示的液态金属限流机构的截面图；
[0023]图4为图2所示液态金属限流机构中液态金属快速收缩起弧的原理示意图。
具体实施方式
[0024]为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。
[0025]除非另外定义，本专利技术使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
[0026]现有限流断路保护器分为固体熔断保险装置和液态金属限流器两种，固体熔断保险装置属于一次性产品，电流过大所产生的焦耳热导致固体保险丝电阻增大，实现限流，当线路电流过载到一定程度则导致熔断器熔断，此时只能更换熔断保险丝，整体运维成本过高。另外针对液态金属限流器，技术尚不成熟，多数以小直径过流孔里面液态金属的自收缩效应为基础，实现过流限流保护，但是基于这一原理的设计的短路保护器存在无法实现灭弧、以及液态金属通路自恢复时间不可控等问题。
[0027]为了至少上述技术问题之一，本专利技术实施例提供了一种液态金属限流保护装置及利用液态金属限流保护装置的保护方法，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术实施例提供的液态金属限流保护装置及利用液态金属限流保护装置的保护方法作进一步详细描述。
[0028]第一方面，图1为本专利技术实施例提供的一种液态金属限流保护装置的结构示意图，图2为本专利技术实施例提供的一种液态金属限流机构的结构示意图，图3为图2所示的液态金属限流机构的截面图。如图1
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3所示，本专利技术实施例提供了一种液态金属限流保护装置，液态金属限流保护装置包括断路机构1和液态金属限流机构2，其中，液态金属限流机构2包括限位端盖21、绝缘外壳22、固定电极23、活动电极26和绝缘触头27。
[0029]具体的，限位端盖21和固定电极23对称设置于绝缘外壳22的两端，并与绝缘外壳22形成密闭空腔。密闭空腔内部垂直设置有绝缘隔板24，绝缘隔板24中间位置设有通流孔
25。活动电极26包括位于限位端盖21和绝缘隔板24之间的主体部261以及位于密闭空腔外的连接部262，并且绝缘隔板24与活动电极的主体部261之间、以及绝缘隔板24与固定电极23之间的空间内填充有液态金属。其中，液体金属的材料可以根据情况进行选择，在此不做具体限定。可选地，液态金属的材料包括但不限于镓铟锡金属合金等。
[0030]继续参考图1
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3，连接部262与断路机构1串联连接，绝缘触头27与活动电极的连接262固定连接，绝缘触头27与断路机构1对应设置且用于为断路机构1提供开关信号，断路机构1基于绝缘触头27提供的开关信号来进行动作，自动切断电路以实现电路保护功能。其中，开关信号可以为活动电极26的位移信号或者为推力信号，在此不做具体限定。
[0031]限位端盖21用于对活动电极26进行限位，其材料可以根据情况进行选择，在此不做具体限定。可选地，限位端盖21的材料为绝缘材料。断路机构1也可以根据情况进行选择，本专利技术实施中，优选的，断路机构1为机械式开关。
[0032]本专利技术的液态金属限流保护装置的原理如下：...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种液态金属限流保护装置，其特征在于，该装置包括：断路机构和液态金属限流机构；所述液态金属限流机构包括限位端盖、绝缘外壳和固定电极；所述限位端盖和所述固定电极对称设置于所述绝缘外壳的两端，并与所述绝缘外壳形成密闭空腔；所述密闭空腔内部垂直设置有绝缘隔板，所述绝缘隔板中间位置设有通流孔；所述液态金属限流机构还包括活动电极，所述活动电极包括位于限位端盖和绝缘隔板之间的主体部以及位于所述密闭空腔外的连接部；所述绝缘隔板与所述主体部之间、以及所述绝缘隔板与所述固定电极之间填充有液态金属；其中，所述连接部与所述断路机构串联连接；所述液态金属限流机构还包括与所述连接部固定连接的绝缘触头，所述绝缘触头与所述断路机构对应设置且用于为所述断路机构提供开关信号；所述断路基于所述绝缘触头提供的所述开关信号来进行动作，自动切断电路。2.根据权利要求1所述的液态金属限流保护装置，其特征在于，所述液态金属限流机构还包括复位机构，所述复位机构设置在所述限位端盖与所述活动电极的主体部之间。3.根据权利要求2所述的液态金属限流保护装置，其特征在于，所述复位结构...
【专利技术属性】
技术研发人员：张红秀，
申请(专利权)人：云南靖创液态金属热控技术研发有限公司，
类型：发明
国别省市：
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