[发明专利]一种晶闸管辅助熄弧混合式有载分接开关

说明书

本发明提供一种晶闸管辅助熄弧混合式有载分接开关，所述开关包括主电流回路以及与所述主电流回路并联的晶闸管模块；所述主电流回路包括依次连接的第一触头开关、主回路开关和第二触头开关；所述主回路开关包括两个彼此分离的静态导流触头、以及与两个静态导流触头活动连接的活动开关。本发明提供的技术方案中晶闸管模块通过机械开关触头打开过程的电位差来建立晶闸管的触发条件，使得晶闸管模块的触发更加安全可靠，晶闸管模块中的晶闸管持续电流小于12毫秒，触发过程不会产生燃弧，开关过渡平稳，无电弧冲击及热量产生。

技术领域

本发明涉及一种有载分接开关，具体讲涉及一种利用晶闸管辅助熄弧的混合式有载分接开关。

背景技术

有载分接开关是电力调压变压器和工业调压变压器的重要组件，通过它可实现在变压器不中断负载电流的情况下调节其分接档位，进而实现变比的微调，以改变变压器的输出电压或输出容量；然而传统有载分接开关在切换时会产生电弧，电弧的产生必然带来能量的损耗及变压器油的污染。

晶闸管有载分接开关能完全避免档位切换过程中产生电弧，随着电力电子器件的不断发展，性能参数及可靠性指标不断提高，利用电力电子器件优化开关电气性能已成为大势所趋。

为了提高晶闸管开关的安全性，西安交通大学电气工程学院的赵刚等研究了一种基于晶闸管的无弧有载分接开关，其结构如图1所示，这种分接开关模型在低压模拟试验中发现其灭弧开关并不总能有效灭弧，其灭弧特性与电弧电流方向和开关动作状况有关，试验还发现用于旁路开关电流的正反向晶闸管在开关闭合时的触发导通状况与节点4、5闭合的先后以及闭合时电弧电流的方向密切相关，该问题并未在其公开文献中获得解决，依其原理的样机也未获得商业应用。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供一种新的晶闸管辅助熄弧混合式有载分接开关。

本发明提供的技术方案是：一种晶闸管辅助熄弧混合式有载分接开关，所述开关包括主电流回路以及与所述主电流回路并联的晶闸管模块；所述主电流回路包括依次连接的第一触头开关、主回路开关和第二触头开关；其改进之处在于：所述主回路开关包括两个彼此分离的静态导流触头、以及与两个静态导流触头活动连接的活动开关。

优选的，所述活动开关包括导电片和分别垂直固定在所述导电片下表面两侧的两个触发触头；所述两个触发触头设于所述两个静态导流触头之间，并分别与所述两个静态导流触头对应活动连接。

进一步，第一触头开关和第二触头开关均包括静触头和活动连接所述静触头的动触头；所述第一触头开关的静触头与所述两个静态导流触头中的一个静态导流触头连接，其动触头与晶闸管模块的一端相连；所述第二触头开关的静触头与所述两个静态导流触头中的另一个静态导流触头连接，其动触头与所述晶闸管模块的另一端相连。

进一步，所述触发触头在垂直于所述导电片方向上的高度大于所述静态导流触头在垂直于所述导电片方向上的高度；

所述活动开关可沿垂直于所述导电片的方向移动，所述活动开关在移动过程中，其导电片先于触发触头脱离静态导流触头：所述活动开关的导电片与所述两个静态导流触头电气相连时，电流经所述主电流回路流通，所述晶闸管模块被短路；所述活动开关的导电片脱离所述两个静态导流触头过程中，所述晶闸管模块触发导通，电流经所述晶闸管模块流通，所述主电流回路被短路；所述活动开关的触发触头脱离所述静态导流触头后，所述晶闸管模块自然关断。

进一步，所述活动开关的触发触头脱离所述静态导流触头10ms以上后，第一触头开关和第二触头开关断开。

进一步，所述静态导流触头的电阻率等于导电片的电阻率；所述触发触头的电阻率远大于所述静态导流触头的电阻率。

进一步，所述静态导流触头的电阻率小于2*10^-8Ω·m。

进一步，所述触发触头的电阻率大于0.1Ω·m且小于1Ω·m。