[发明专利]一种开关

说明书

本发明公开了一种开关。该开关包括：开关组件，用于在电路正常工作或发生故障时执行该电路的分闸动作和合闸动作；驱动机构，包含驱动线圈，用于驱动该开关组件的动作；以及控制电路。本发明的开关中的控制电路根据电路不同运行工况，控制流经驱动机构的驱动线圈的电流及其变化率，使得开关组件以最合适速度执行电路的分闸动作和合闸动作(分合闸动作)，即，实现快速分合闸动作与常速分合闸动作的结合。由于快速分合闸动作的数量减少，因此上述疲劳损坏的概率降低，从而保证开关使用寿命及安全性。

技术领域

本发明涉及电力领域，具体涉及一种开关。

背景技术

随着我国工业化、城镇化快速发展，在较长时期内电力需求将持续增长。电网发展任务繁重，智能配电网的发展显得更加迫切。研发新一代高可靠性、智能快速断路器(或者称为开关)可为智能配电网供电的安全性和可靠性提供强有力的技术保障。

传统上，为了保障电网安全，切除故障电路，通常采用断路器来断开故障电路。但是，这样分闸速度慢，在电弧故障发生后30ms-40ms内切除故障电路，无法及时保护开关设备和人身安全。

近年来，快速断路器还采用电磁斥力机构进行驱动。电磁斥力机构的结构简单、动作迅速并且方便实现电子控制，能够很好满足分闸速度要求。但是，电磁斥力机构的分合闸运动速度快，冲击力大，降低了快速断路器使用寿命及安全性。

发明内容

本发明旨在提供一种开关，能够解决相关技术中快速开关使用寿命及安全性降低的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种开关，包括：开关组件，用于在电路正常工作或发生故障时执行所述电路的分闸动作和合闸动作；驱动机构，包含驱动线圈，用于驱动所述开关组件的动作；以及控制电路，包括：储能元件；串联的快速控制开关，在第一控制支路中，用于在所述电路发生故障时控制所述储能元件对所述驱动线圈进行放电，以控制流经所述驱动线圈的电流及其变化率；串联的常速控制开关及其相应的限流电阻，在与所述第一控制支路并联的第二控制支路中，用于在所述电路正常工作时控制所述储能元件对所述驱动线圈进行放电，以控制流经所述驱动线圈的电流及其变化率；其中在所述电路发生故障时的所述电流及其变化率大于在所述电路正常工作时的所述电流及其变化率。

优选地，所述快速控制开关为第一控制开关K1，所述第一控制开关K1、所述驱动线圈L与所述储能元件C串联；所述常速控制开关为第二控制开关K2，所述第二控制开关K2、所述限流电阻R、所述驱动线圈L与所述储能元件C串联；其中所述限流电阻R的阻抗大于所述驱动线圈L的阻抗的0.3倍。

优选地，所述快速控制开关为第一控制开关K1，所述第一控制开关K1、所述驱动线圈L的部分与所述储能元件C串联；所述常速控制开关为第二控制开关K2，所述第二控制开关K2、所述限流电阻R、所述驱动线圈L与所述储能元件C串联；其中所述限流电阻(R)的阻抗大于所述驱动线圈(L)的所述部分的阻抗的0.3倍。

优选地，所述快速控制开关为第一控制开关K1，所述第一控制开关K1、限流电阻R1、所述驱动线圈L的部分与所述储能元件C串联；所述常速控制开关为第二控制开关K2，所述第二控制开关K2、所述限流电阻R2、所述驱动线圈L与所述储能元件C串联；其中所述限流电阻R2的阻抗大于所述驱动线圈L的所述部分的阻抗与所述限流电阻R1的阻抗之和的0.3倍。

优选地，所述驱动机构包括以下至少之一：斥力机构、电磁机构、弹性机构。

优选地，所述驱动机构的分合闸状态的保持方式包括以下至少之一：磁性保持方式、弹性元件保持方式、机构闭锁保持方式。

优选地，所述控制电路包括以下至少之一：可控硅、绝缘栅双极型晶体管IGBT、继电器、电磁开关。

优选地，所述快速储能元件和所述常速储能元件均包括以下至少之一：电容器、电池。