【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及直流开断装置领域，特别是一种基于气体断口的磁控振荡式直流开断装置及方法。
技术介绍
1、直流电网对新能源接入、轨道牵引、远距离电能输送等领域具有重大意义，而直流断路器作为关键的控制设备，影响着直流电网的发展，而直流系统中电流自然过零点的缺失增加了开断难度。
2、现有的直流开断技术方案包括：空气式、电流注入式、固态式与混合式。空气式结构简单、制造成本低，但应用电压等级低、开断时间长。电流注入式开断速度快，但需要对电容器预充电。固态式与混合式需要使用大量电力半导体器件，存在制造成本高的固有缺点。
3、在
技术介绍
部分中公开的所述信息仅仅用于增强对本专利技术背景的理解，因此可能包含不构成在本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、针对所述现有技术存在的不足或缺陷，提供了一种基于气体断口的磁控振荡式直流开断装置，通过对气体断口施加振荡磁场，气体电弧电压振荡式提升并与转移支路产生谐振，实现电流的快速转移。具有制造成本低、开断速度快、体积小、可靠性高的优点。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案予以实现。
3、一种基于气体断口的磁控振荡式直流开断装置，其电路由主电流支路、转移支路、能量耗散支路组成，主电流支路、转移支路与能量耗散支路并联后，通过出线端a1和出线端a2引出，其中，转移支路由串联的振荡电容c和电感l组成；所述能量耗散支路由氧化锌避雷器mov组成，所述主电流支路包括至少一个气体断口，所述气体断口包括，p>
4、支撑外壳，
5、触头组件，其包括，
6、一对导电杆，其分别穿设于支撑外壳的顶部和底部，
7、一对绝缘盖板，其分别套设于所述导电杆且设于所述支撑外壳的外侧，
8、一对绝缘套管，其分别套设于所述导电杆且分别抵触连接于支撑外壳的内侧，
9、一对触头，其分别连接于导电杆远离其上绝缘盖板的一端且一对触头在支撑外壳内相对间隔布置，所述触头边缘设有引弧角，一对触头闭合时引弧角不接触，
10、挡板组件，其设于所述支撑外壳内，所述挡板组件包括，
11、绝缘挡板，其紧贴所述触头布置，
12、多个栅片，其阵列地嵌入绝缘挡板中以在电弧拉伸过程中切割电弧实现电弧电压提升，
13、磁场吹弧组件，其摆放于所述绝缘挡板一侧或两侧以产生施加于触头间气体断口的磁场；开断电流时，气体电弧在磁场作用下运动且运动区域被约束在绝缘挡板间，气体电弧在洛伦兹力的作用下拉长且被栅片切割，气体电弧电压振荡式提升，并与转移支路产生谐振。
14、所述的基于气体断口的磁控振荡式直流开断装置中，气体电弧电压振荡频率经由磁场吹弧组件生成的磁场控制。
15、所述的基于气体断口的磁控振荡式直流开断装置中，所述磁场吹弧组件包括用于生成的磁场的永磁体、电容放电线圈或电流源放电部件。
16、所述的基于气体断口的磁控振荡式直流开断装置中，所述主电流支路包括多个所述气体断口与真空断口的串联。
17、所述的基于气体断口的磁控振荡式直流开断装置中，支撑外壳为全封闭或半封闭结构。
18、所述的基于气体断口的磁控振荡式直流开断装置中，气体断口中的填充气体包括如下任一或其任意混合：空气、sf6、氢气、氮气。
19、所述的基于气体断口的磁控振荡式直流开断装置中，一对触头为一动触头及一静触头，或者为双动触头。
20、所述的基于气体断口的磁控振荡式直流开断装置中，绝缘挡板为pom、pmma、尼龙或陶瓷制成。
21、所述的基于气体断口的磁控振荡式直流开断装置中，栅片采用pom、pmma、尼龙、陶瓷、铜或铁制成。
22、所述的基于气体断口的磁控振荡式直流开断装置中，气体断口设有基于电磁、永磁、电机驱动的驱动开关以控制一对触头闭合与分开。
23、此外，本专利技术还揭示了一种基于气体断口的磁控振荡式直流开断方法，在正常通流状态下，气体断口处于闭合状态，主电流支路承担额定系统电流，转移支路、能量耗散支路中均无电流通过；在开断电流时，发出分闸指令控制气体断口的驱动开关开始动作，电弧在气体断口中燃烧，磁场施加于气体断口，气体电弧在磁场作用下运动，其运动区域被约束在绝缘挡板间，气体电弧在洛伦兹力的作用下拉长，电弧弧柱区域被栅片切割，气体电弧电压振荡式提升，并与转移支路中的振荡电容c、电感l产生谐振，转移支路中电流逐渐增大，迫使主电路支路电流过零，电弧熄灭，电流转移至转移支路，断口电压逐渐增加，当断口电压增加到氧化锌避雷器mov的导通阈值电压后，氧化锌避雷器mov导通，系统能量通过能量耗散支路泄放，电流开断完成。
24、与现有技术相比，本专利技术带来的有益效果为：
25、本专利技术通过驱动开关拉开气体断口，产生气体电弧，将振荡磁场施加于气体断口，使气体电弧电压振荡上升，断口电压与转移支路发生谐振，主回路电流振荡过零，实现直流电流的快速开断，具有制造成本低、开断速度快、体积小、可靠性高的优点。
26、所述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够使得本专利技术的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本专利技术的所述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本专利技术的具体实施方式进行举例说明。
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1.一种基于气体断口的磁控振荡式直流开断装置，其特征在于，其电路由主电流支路、转移支路、能量耗散支路组成，主电流支路、转移支路与能量耗散支路并联后，通过出线端A1和出线端A2引出，其中，转移支路由串联的振荡电容C和电感L组成；所述能量耗散支路由氧化锌避雷器MOV组成，所述主电流支路包括至少一个气体断口，所述气体断口包括，
2.如权利要求1所述的基于气体断口的磁控振荡式直流开断装置，其特征在于，优选的，气体电弧电压振荡频率经由磁场吹弧组件生成的磁场控制。
3.如权利要求1所述的基于气体断口的磁控振荡式直流开断装置，其特征在于，所述磁场吹弧组件包括用于生成的磁场的永磁体、电容放电线圈或电流源放电部件。
4.如权利要求1所述的基于气体断口的磁控振荡式直流开断装置，其特征在于，所述主电流支路包括多个所述气体断口与真空断口的串联。
5.如权利要求1所述的基于气体断口的磁控振荡式直流开断装置，其特征在于，支撑外壳为全封闭或半封闭结构。
6.如权利要求1所述的基于气体断口的磁控振荡式直流开断装置，其特征在于，气体断口中的填充气体包括如
7.如权利要求1所述的基于气体断口的磁控振荡式直流开断装置，其特征在于，一对触头为一动触头及一静触头，或者为双动触头。
8.如权利要求1所述的基于气体断口的磁控振荡式直流开断装置，其特征在于，绝缘挡板为POM、PMMA、尼龙或陶瓷制成。
9.如权利要求1所述的基于气体断口的磁控振荡式直流开断装置，其特征在于，栅片采用POM、PMMA、尼龙、陶瓷、铜或铁制成。
10.一种基于气体断口的磁控振荡式直流开断方法，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种基于气体断口的磁控振荡式直流开断装置，其特征在于，其电路由主电流支路、转移支路、能量耗散支路组成，主电流支路、转移支路与能量耗散支路并联后，通过出线端a1和出线端a2引出，其中，转移支路由串联的振荡电容c和电感l组成；所述能量耗散支路由氧化锌避雷器mov组成，所述主电流支路包括至少一个气体断口，所述气体断口包括，
2.如权利要求1所述的基于气体断口的磁控振荡式直流开断装置，其特征在于，优选的，气体电弧电压振荡频率经由磁场吹弧组件生成的磁场控制。
3.如权利要求1所述的基于气体断口的磁控振荡式直流开断装置，其特征在于，所述磁场吹弧组件包括用于生成的磁场的永磁体、电容放电线圈或电流源放电部件。
4.如权利要求1所述的基于气体断口的磁控振荡式直流开断装置，其特征在于，所述主电流支路包括多个所述气体断口与真空断...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴翊，张雨石，吴益飞，孙昊，刘爱强，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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