[实用新型]高压交流断路器全电压关合装置

说明书

一种高压交流断路器全电压关合装置，它包括辅助开关、连接母线、电容器C1、电容器C2、Ca、电阻R1、石墨球、感应元件L1、感应元件L2、点火球芯和预充电装置，其特征是：连接母线、电容器C1、电容器C2、石墨球、感应元件L1、感应元件L2和点火球芯构成关合装置，电容器C1并联在石墨球的两端，石墨球与点火球芯、感应元件L1、电容器C2、感应元件L2串联构成闭合回路，在关合装置的两端分别设置有辅助开关、预充电装置。本实用新型通过预先对电容器C1和电容器C2充电，需要试验的产品在外施电压峰值处关合时，能够导致最长的预击穿电弧，提供要求的ITMC（起始瞬态关合电流），产生对称的短路电流，满足相关标准要求。具有结构和原理简单，容易实现和工作可靠的优点。

技术领域

本实用新型涉及高压开关技术领域，特别是一种高压交流断路器全电压关合装置。

背景技术

高压交流断路器是电力系统的控制和保护设备。正常运行条件下，它能够长期承载负荷电流，控制负载线路和电气设备的投运或退出；当系统发生短路及失步故障时，断路器在继电保护装置的指令下，在极短的时间内，将短路故障切除并将故障线段进行有效的隔离，从而使系统运行正常。断路器在进行型式试验T100s时，包含短路关合和开断两个方面的试验条件，在直接试验中可一次性同时完成，但当受到试验系统短路容量限制时，只能采用合成试验的方式，将T100s拆分为100s(a)和100s(b)两个部分，其中关合操作部分为100s(a)。为了验证断路器的关合能力应满足两个要求：1）断路器能够在外施电压峰值处关合，导致最长的预击穿电弧，产生对称的短路电流。2）断路器能够在外施电压的零点处关合，无预击穿，产生完全非对称的短路电流。前者具有最大的预击穿能量和相对较大的ITMC（起始瞬态关合电流），应在要求的关合电压下进行试验，实现比较困难。后者预击穿能量和ITMC可以忽略，但电动力大，可以在降低的电压下试验，较容易实现。进行失步试验时也有前者的要求。本装置能够满足前者的要求进行试验，满足产品的相关试验标准要求。

发明内容

本实用新型专利的目的是提供一种简单易实现的装置，使高压交流断路器能够在试验系统容量有限的条件下进行合成的高压交流断路器全电压关合装置。

本实用新型是这样实现的：它包括辅助开关、连接母线、电容器C1、电容器C2、电容器Ca、电阻R1、石墨球、感应元件L1、感应元件L2、点火球芯和预充电装置，其特征是：连接母线、电容器C1、电容器C2、石墨球、感应元件L1、感应元件L2和点火球芯构成关合装置，电容器C1并联在石墨球的两端，石墨球与点火球芯、感应元件L1、电容器C2、感应元件L2串联构成闭合回路，在关合装置的两端分别设置有辅助开关、预充电装置。

预充电装置由二极管D和电阻R2串联构成。

本实用新型通过预先对电容器C1和电容器C2充电，需要试验的产品在外施电压峰值处关合时，能够导致最长的预击穿电弧，提供要求的ITMC（起始瞬态关合电流），产生对称的短路电流，满足相关标准要求。具有结构和原理简单，容易实现和工作可靠的优点。

附图说明

以下结合附图对本实用新型专利做进一步描述；

图1是高压交流断路器全电压关合装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，该高压交流断路器全电压关合装置包括连接母线1、电容器C1、电容器C2、石墨球4、感应元件L1、感应元件L2、点火球芯5、辅助开关6、预充电装置7、被试品8、旁路电容Ca、电阻R1，二极管D和电阻R2，其中连接母线1、电容器C1、电容器C2、石墨球4、感应元件L1、感应元件L2和点火球芯5构成关合装置，电容器C1并联在石墨球4的两端，石墨球4与点火球芯5、感应元件L1、电容器C2、感应元件L2串联构成闭合回路，在关合装置的两端分别设置有辅助开关6、预充电装置7；预充电装置7由二极管D和电阻R2串联构成。

其工作过程是首先把电容器C1、电容器C2充电，使外施电压与电容器C1、电容器C2上电压之和达到关合试验电压的要求，通过辅助开关6提供低电压（外施电压），大电流（要求的关合电流），被试品合闸在外施电压的峰值处，此时被试品8的触头接触，关合装置的电压和外施电压叠加在一起，触头间达到击穿放电，产生频率极高的电流流过被试品和关合装置，在关合装置的感应元件L1、感应元件L2上产生非常高的感应电压，导致点火球芯5和石墨球4之间产生电压击穿火花，该火花立刻使石墨球4击穿，进而大电流流过石墨球4通过被试品，电弧继续在触头间燃烧，产生了最长预击穿时间、对称的短路电流，试验满足标准要求。