[发明专利]多功能高压断路开关

说明书

本发明涉及一种高压开关，特别是一种多功能高压断路开关。

目前，高压开关品种繁多，如：油开关、真空开关、六氟化硫开关等，大体都是由五个基本部份组成，即：开断元件、支撑绝缘件、移动元件、基座、操作机构。其中开断元件是主要的核心元件。然而这一元件在灭弧装置中又是关键的技术元件，其它元件是配合开断元件完成对电路的控制，保护及安全隔离等方面而设置的。在交流开关开断时断口间产生交流电弧，电弧电流过零后断口上出现恢复电压，恢复电压是工频分量与非工频分量叠加而成，非工频分量是电路中的电感和电容振荡引起的，因此，可以说是由电路的固有特性所决定的，非工频分量的振荡频率可达几十千周，断口上出现的恢复电压上升速度非常快，十几微秒或几十微秒则可达峰值电压，要使电弧熄灭。则电弧的绝缘强度恢复速度必须大于恢复电压的上升速度，灭弧装置的作用是在短时间内使电弧温度降低，从而恢复绝缘使之不再重燃。如何将交流电弧熄灭，大多数人是采用强迫电弧冷却或者是提高电弧恢复绝缘的速度上，这样就需要庞大而复杂的灭弧装置。如果强迫电弧冷却必然使电弧电流提前过零，从而交流电流不是按正统波形变化，使电流的变化率加大，因此，开断感性电路时产生很高的过电压，这就是传统的交流高压开关的主要缺点。

本发明的目的是为了克服已有技术中的不足，提供一种可熄灭交流电弧，开断时，不产生操作过电压，同时具有隔离开关和断路开关的双重功能。

本发明的目的是这样实现的：将二级管灭弧高压开关的断口分两断：一断为并联二极管的断口，另一断为隔离断口，并联二极管断口由静触头二极管触头、二极管所组成，两个断口呈串联状态，隔离断口则由二极管触头和动触头组成;静触头通过绝缘瓷瓶固定在基座上，二极管触头通过二极管固定在静触头上，动触头经另一瓷瓶与连杆相接。

工作原理：当高压开关闭合时，动触头将两段断口完全短接，分断时，先将并联二极管断口打开，然后将隔离断口打开，两个断口呈串联状态，当二极管处于正向导通时，该断口无电弧，是绝缘良好的断口，隔离断口有电弧，电流反向后，二极管截止，恢复电压加到二极管上，因此整个回路没有反向电流，半个周波结束时，隔离断口中的电弧已经冷却，而成为绝缘良好的断口，完全可以承受恢复电压而不击穿、分断成功。当开关刚一分断时，当二极管处于反向截止时，并联二极管断口有电弧，电流反向后，二极管导通电流流经二极管，导通时间为半个周波，该断口中的电弧有半个周波时间已经恢复绝缘，以后情形与上述情况相同，三相高压交流开关是二极管方向一致，当分断是最少有一相二极管处于正向导通状态，该相则成为首开相，其余两相呈串联状态，总有一相二极管处于正向导通状态，反向时分断成功，因此，燃弧时间最长不会超过15毫秒，该开关燃烧时间短，分断时，不会改变正弦波形，因此，不会产生操作过电压，同时又没有机械式灭弧装置的缺点，因此，可兼作隔离开关。

下面结合附图作实施例说明：

图1是本发明为合闸状态的结构示意图。

图2是本发明为分断状态的结构示意图。

图3是本发明的原理图。

由图1、图2可知，并联二极管断口为a，静触头1、2通过绝缘瓷瓶7、8固定在基座6上，二极管触头5通过二极管4固定在静触头2上，动触头3经瓷瓶9与连杆10相接执行合、并动作。

由图3可知，a为并联二极管断口，b为隔离断口，4为二极管，如果将三个单相开关（如图1、2所示）组合固定在同一个基座上，每相上的二极管方向相同，即正极接静触头，负极接二极管触头，或者均相反，即所有二极管负极接静触头，正极接二极管的定触头。因此可成为三相高压交流开关。它和刀闸一样简单，分断时三相同时动作，并联二极管断口首先打开，这时三相中至少有一相二极管是处于正向导通状态，该相电流经二极管导通，故该相断口无电弧，反向后，二极管截止，这时打开隔离断口时，则该相隔离断口也无电弧，成为首开相，如果在二极管反向前打开隔离断口时则隔离断口产生一个时间很短电流，接近过零时的小电弧，二极管反向后电弧电流被二极管截止而熄灭。前一种情况下，首开相两极断口均无电弧，首开相分断成功后，其余两相呈串联状态，总有一相二极管处于正向导通状态，延长5毫秒后电流过零正向导通的并联二极管断灭电弧是绝缘良好的断口，足以承受恢复电压而不击穿，半个周波后，所有隔口均恢复绝缘，整个开关分断成功。

本发明的优点是：没有机械灭弧装置，无操作、密封等技术难题，不产生操作过电压，具有隔离开关和断路开关的双重功能。