一种交流电路的开关电器制造技术

本发明专利技术公开了一种交流电路的开关电器，包括控制单元、检测单元、至少一个开关和至少一个开关驱动装置，所述开关驱动装置与所述开关相连，用于控制开关的断开与闭合，所述检测单元用于检测所述开关和／或开关驱动装置的工作状态，所述控制单元根据所述检测单元检测到的信号控制所述开关驱动装置。保证在触点零电压时刻闭合开关，在触点零电流时刻断开开关。无论是进行闭合开关操作，还是断开开关操作，开关不会产生燃弧现象；在闭合开关时，不产生抖动，允许开关频繁操作，不会造成开关的损坏，避免了由于开关原因造成的事故，延长了开关的使用寿命。本发明专利技术的开关电器性能优异、结构新颖简洁、可靠性高、可维性好、制造成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种开关电器，尤其是一种用于交流电路的开关电器。
技术介绍
现有的中高压交流三相开关电器普遍不具备智能化，或者智能化程度低，开关动、 静触点的分、合没有精确制导控制，分、合时间点不能控制在交流波形相位上的设定点，同 时分、合速度慢，闭合时易产生抖动、分断时易产生燃弧现象，以及测量、保护、信号、远动、 自诊断等功能没有或不全。这种开关电器不能适应建设坚强智能电网的需要。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种性能优异、结构新 颖简洁、可靠性高、可维性好、制造成本低的交流电路的开关电器。为解决上述技术问题，本专利技术采用技术方案的基本构思是一种交流电路的开关电器，包括三个单极开关和一个控制器，三个单极开关均与 控制器相连，其中至少有二个单极开关结构相同，包括真空开关管、绝缘件和永磁式分合驱 动件，真空开关管、绝缘件和永磁式分合驱动件直线串联相接。组成单极开关的一个真空开关管、一个绝缘件、一个永磁式分合驱动件和至少一 个运动阻尼件在一直线方向上串接组成；其中永磁式分合驱动件为双稳态型，即受合闸电 源驱动开关合闸，合闸电源去除后保持合闸状态，受分闸电源驱动后开关分闸，分闸电源去 除后保持分闸状态；运动阻尼件采用油阻尼方式。控制器为分离式，包括与三个单极开关组装在一起的基体部分和与基体部分分离 的分离部分；分离部分有液晶显示器和键盘，外接三相三线式或三相四线式交流电压和二 相或三相交流电流，有不少于三个继电器接点输出；基体部分以单片机为电路核心，单片机 与包括测量、控制接口电路在内的各接口电路相接，控制接口电路对永磁式分合驱动件的 输出为一串直流脉冲电，通过改变脉冲的占空比的方式改变电驱动力；基体部分和分离部 分之间有串行通信线相连，进行信息交换。控制器的分离部分采用点阵式彩色液晶显示器，液晶显示器分别或同时显示分 闸、合闸瞬间的开关触点上电压波形和通过开关触点的电流波形，可以显示保护瞬间故障 电压、电流波形。在真空开关管的动触点引出件上套有电流互感器，在开关电器额定电流时，电流 互感器的输出电流< 1A。真空开关管与电流互感器固封在同一个固体内，电流互感器的引出线通过与电流 互感器固封在同一固体内的螺丝或螺母引出，然后和控制器的基体部分相连。真空开关管的二端有电压取样电路，电压取样电路等效为四个串联的阻抗器，其 中点接开关电器的外壳并接地，电压取样的二点为靠近接地点的二阻抗器上，靠近接地点 的阻抗器的阻抗小于等于同侧接真空开关管的阻抗器阻抗的5%。电压取样电路的接真空开关管的二个阻抗器与真空开关管固封在同一个固体内， 这二个阻抗器的另一端引出线通过与真空开关管固封在同一个固体内的螺丝或螺母引出， 然后和控制器的基体部分相连。有温度传感器、位移传感器和开关分、合状态信号传感器，温度传感器靠近真空开 关管的静触点部分，与真空开关管固封在同一个固体内，引出线通过与温度传感器固封在 同一个固体内的螺丝或螺母引出；位移传感器与开关分、合状态信号传感器固定在一起， 然后与运行阻尼件的上端轴或下端轴相连，位移传感器通过接插件与控制器的基体部分相 连，开关分、合状态信号传感器为1只行程开关，通过接插件与外部设备相连。有过电压、欠电压、失电压保护和过电流、电流速切保护，保护类型和定值在控制 器分离部分上设置，保护信息在控制器的分离部分显示，保护由控制器的基体部分控制开 关分闸的方式执行，也可以由控制器的基体部分输出一个接点信号，由其他开关分闸的方 式执行；控制器的分离部分有不少于二个串行通信接口，一个控制器分离部分可以和几个 控制器的基体部分相连接。一种交流电路的开关电器，包括控制单元、检测单元、至少一个开关和至少一个开 关驱动装置，所述开关驱动装置与所述开关相连，用于控制开关的断开与闭合，所述检测单 元用于检测所述开关和/或开关驱动装置的工作状态，所述控制单元根据所述检测单元检 测到的信号控制所述开关驱动装置。所述开关驱动装置包括运动阻尼件和驱动机构，所述驱动机构与所述运动阻尼件 相连，所述运动阻尼件与所述开关相连，所述控制单元控制所述驱动机构，所述驱动机构通 过所述运动阻尼件控制所述开关的断开与闭合。在所述开关和所述开关驱动装置之间还设有绝缘件，所述绝缘件使所述开关与所 述开关驱动装置相互绝缘。所述控制单元包括中央处理单元、检测信号接口电路、控制接口电路、输入单元和 输出单元，所述中央处理单元根据所述检测信号单元检测到的信号，通过控制接口电路控 制所述开关驱动装置，检测信号接口电路、输入单元和输出单元与中央处理单元相连。所述控制接口电路对开关驱动装置的输出为直流脉冲，通过调节直流脉冲的占空 比改变对开关驱动装置的驱动力。所述检测单元包括电流检测单元、电压检测单元、温度检测单元、位移检测单元和 开关合分状态检测单元。所述控制单元与多个开关及开关驱动装置相连，每个开关设有相应的检测单元， 每个检测单元将信号传送给控制单元，控制单元通过检测单元检测的信号控制每个开关驱 动装置，进而控制每个开关的断开与闭合。所述控制单元采用分体式结构，包括基体部分和分离部分，基体部分与分离部分 相连，基体部分包括第一中央处理器、检测信号接口电路、控制接口电路，分离部分包括第 二中央处理器、输入单元和输出单元，所述基体部分通过所述控制接口电路控制所述开关 驱动装置。采用上述技术方案后，本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果1、在闭合开关时，不产生抖动；2、保证在触点零电压时刻闭合开关，在触点零电流时刻断开开关。无论是进行闭合开关操作，还是断开开关操作，开关不会产生燃弧现象；3、允许开关频繁操作，不会造成开关的损坏，避免了由于开关原因造成的事故；4、延长了开关的使用寿命。并且，本专利技术性能优异、结构新颖简洁、可靠性高、可维性好、制造成本低。下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的描述。附图说明图1是本专利技术的一种交流电路的开关电器的结构示意图；图2是为本专利技术的一种交流电路的开关电器具有三个开关的结构示意图。具体实施例方式实施例1如图1所示，本专利技术的一种交流电路的开关电器，包括开关、开关驱动装置、控制 单元31和检测单元，开关1包括静触点2和动触点4，静触点2连接静触点引出线3，动触 点4连接动触点引出线5，开关1可以是真空开关管，开关1通过绝缘件13与开关驱动装置 相连，绝缘件13保证开关1与开关驱动装置相互绝缘，开关驱动装置包括运动阻尼件14和 驱动机构17，驱动机构17与运动阻尼件14相连。控制单元31包括中央处理单元30、检测信号接口电路27、控制接口电路24、输入 单元29和输出单元28。控制单元31通过控制接口电路24控制驱动机构17，驱动机构17 通过运动阻尼件14和绝缘件13控制开关1的断开与闭合。检测信号接口电路27、输入单 元29和输出单元28与中央处理单元30相连。驱动机构17为双稳态型，驱动机构17可以采用永磁式电动驱动机构，包括活动衔 铁18、永久磁铁19、合闸线圈20和分闸线圈21。中央处理单元30发出合闸命令，通过控制 接口电路24对合间线圈20输出直流脉冲群，活动衔铁18上升，推动运动阻尼件14、绝缘 体13上升，动触点4和静触点2接触，实现合闸，由于永久磁铁19本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流电路的开关电器，其特征是：包括三个单极开关和一个控制器，三个单极开关均与控制器相连，其中至少有二个单极开关结构相同，包括真空开关管、绝缘件和永磁式分合驱动件，真空开关管、绝缘件和永磁式分合驱动件直线串联相接。

【技术特征摘要】
CN 2009-9-30 200910179390.2一种交流电路的开关电器，其特征是包括三个单极开关和一个控制器，三个单极开关均与控制器相连，其中至少有二个单极开关结构相同，包括真空开关管、绝缘件和永磁式分合驱动件，真空开关管、绝缘件和永磁式分合驱动件直线串联相接。2.根据权利要求1所述的一种交流电路的开关电器，其特征是组成单极开关的一个 真空开关管、一个绝缘件、一个永磁式分合驱动件和至少一个运动阻尼件在一直线方向上 串接组成；其中永磁式分合驱动件为双稳态型，即受合闸电源驱动开关合闸，合闸电源去除 后保持合闸状态，受分闸电源驱动后开关分闸，分闸电源去除后保持分闸状态；运动阻尼件 采用油阻尼方式。3.根据权利要求1或2所述的一种交流电路的开关电器，其特征是控制器为分离式， 包括与三个单极开关组装在一起的基体部分和与基体部分分离的分离部分；分离部分有液 晶显示器和键盘，外接三相三线式或三相四线式交流电压和二相或三相交流电流，有不少 于三个继电器接点输出；基体部分以单片机为电路核心，单片机与包括测量、控制接口电路 在内的各接口电路相接，控制接口电路对永磁式分合驱动件的输出为一串直流脉冲电，通 过改变脉冲的占空比的方式改变电驱动力；基体部分和分离部分之间有串行通信线相连， 进行信息交换。4.根据权利要求3所述的一种交流电路的开关电器，其特征是控制器的分离部分采 用点阵式彩色液晶显示器，液晶显示器分别或同时显示分闸、合闸瞬间的开关触点上电压 波形和通过开关触点的电流波形，可以显示保护瞬间故障电压、电流波形。5.根据权利要求1或2所述的一种交流电路的开关电器，其特征是在真空开关管的 动触点引出件上套有电流互感器，在开关电器额定电流时，电流互感器的输出电流< 1A。6.根据权利要求5所述的一种交流电路的开关电器，其特征是真空开关管与电流互 感器固封在同一个固体内，电流互感器的引出线通过与电流互感器固封在同一固体内的螺 丝或螺母弓I出，然后和控制器的基体部分相连。7.根据权利要求1或2所述的一种交流电路的开关电器，其特征是真空开关管的二 端有电压取样电路，电压取样电路等效为四个串联的阻抗器，其中点接开关电器的外壳并 接地，电压取样的二点为靠近接地点的二阻抗器上，靠近接地点的阻抗器的阻抗小于等于 同侧接真空开关管的阻抗器阻抗的5%。8.根据权利要求7所述的一种交流电路的开关电器，其特征是电压取样电路的接真 空开关管的二个阻抗器与真空开关管固封在同一个固体内，这二个阻抗器的另一端引出线 通过与真空开关管固封在同一个固体内的螺丝或螺母引出，然后和控制器的基体部分相 连。9.根据权利要求1或2所述的一种交流电路的开关电器，其特征是有温度传感器、位 移传感器和开关分、合状态信号传感器，温度传感器靠近真空开关管的静触点部分，与真空 开关管固封在同一个固体内，引出线通过与温度传感器固封在同一个固体内的螺丝或螺母...

【专利技术属性】
技术研发人员：施博一，宋玉锋，顾明锋，
申请(专利权)人：江苏现代电力电容器有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]