本實(shí)用新型涉及一種斷路器，尤其是一種混合式零電壓開關(guān)斷路器。

背景技術(shù)：

混合式開關(guān)技術(shù)是電力電子技術(shù)與機(jī)械開關(guān)并聯(lián)構(gòu)成的開關(guān)技術(shù)，綜合了機(jī)械開關(guān)通流能力強(qiáng)、開關(guān)技術(shù)成熟和電力電子開關(guān)動作速度快、控制可靠、可以實(shí)現(xiàn)軟開斷的優(yōu)點(diǎn)，克服了機(jī)械開關(guān)的動作時間長、電弧燒損觸頭、對系統(tǒng)干擾大和電力電子開關(guān)的通流能力較弱，發(fā)熱嚴(yán)重，需要配套冷卻裝置等缺點(diǎn)，是未來低壓直流斷路器的發(fā)展方向。

混合直流斷路器成為了國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，但目前研究的直流斷路器主要用于轉(zhuǎn)換開關(guān)，開斷能力有限，無法滿足故障保護(hù)的要求。而且所采用的快速機(jī)械開關(guān)的速度制約了混合斷路器的開斷時間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種混合式零電壓開關(guān)斷路器，響應(yīng)速度快，整機(jī)開斷時間短。

本實(shí)用新型具體采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種混合式零電壓開關(guān)斷路器，包括真空開關(guān)、開斷單元、真空滅弧室、永磁機(jī)構(gòu)和斥力機(jī)構(gòu)，所述斥力機(jī)構(gòu)由所述永磁機(jī)構(gòu)保持，所述真空開關(guān)由所述斥力機(jī)構(gòu)驅(qū)動，所述真空開關(guān)與所述真空滅弧室連接，所述開斷單元包括絕緣柵雙極型晶體管串聯(lián)模塊、RCD緩沖電路和壓敏電阻。

作為優(yōu)選，所述RCD緩沖電路由二極管、電阻和電容構(gòu)成。

作為優(yōu)選，所述絕緣柵雙極型晶體管串聯(lián)模塊為雙向IGBTs開關(guān)，并與所述壓敏電阻并聯(lián)。

作為優(yōu)選，絕緣柵雙極型晶體管選用FZ1200R17HP4_B2的晶體管，所述真空滅弧室采用CKJ7型號的滅弧室。

本實(shí)用新型提供的一種混合式零電壓開關(guān)斷路器，其有益效果在于：在合閘過程中，開斷單元先合閘，真空開關(guān)零電壓合閘；在分閘過程中真空開關(guān)先分閘，電流由真空開關(guān)迅速轉(zhuǎn)移到開斷單元上，真空開關(guān)電弧熄滅，開斷單元實(shí)現(xiàn)電流的開斷，開斷過程中，真空開關(guān)兩端電壓為零或者很低，實(shí)現(xiàn)響應(yīng)時間0.5ms，動作時間2ms，滿足混合式零電壓的直流斷路器快速保護(hù)的要求。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型混合式零電壓開關(guān)斷路器的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為開斷單元與真空開關(guān)的連接電路圖。

圖中，1-真空開關(guān)；2-開斷單元；3-真空滅弧室；4-永磁機(jī)構(gòu)；5-斥力機(jī)構(gòu)；6-超程連接件；7-絕緣支撐桿。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步說明各實(shí)施例，本實(shí)用新型提供有附圖。這些附圖為本實(shí)用新型揭露內(nèi)容的一部分，其主要用以說明實(shí)施例，并可配合說明書的相關(guān)描述來解釋實(shí)施例的運(yùn)作原理。配合參考這些內(nèi)容，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)能理解其他可能的實(shí)施方式以及本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。圖中的組件并未按比例繪制，而類似的組件符號通常用來表示類似的組件。

現(xiàn)結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

如圖1所示，本實(shí)施提供的一種混合式零電壓開關(guān)斷路器，包括真空開關(guān)1、開斷單元2、真空滅弧室3、永磁機(jī)構(gòu)4和斥力機(jī)構(gòu)5，斥力機(jī)構(gòu)5由永磁機(jī)構(gòu)4保持，真空開關(guān)1由斥力機(jī)構(gòu)5驅(qū)動，斥力機(jī)構(gòu)5通過超程連接件6和絕緣支撐桿7與真空開關(guān)1連接，真空開關(guān)1與真空滅弧室3連接，開斷單元2包括絕緣柵雙極型晶體管串聯(lián)模塊、RCD緩沖電路和壓敏電阻MOV。

如圖2所述，開斷單元與真空開關(guān)的電路圖，其RCD緩沖電路主要由二極管D3、D4，電阻R1、R2及電容C1、C2構(gòu)成，絕緣柵雙極型晶體管串聯(lián)模塊由IGBT1和IGBT1串聯(lián)構(gòu)成的雙向IGBTs開關(guān)，并與壓敏電阻MOV并聯(lián)。RCD緩沖電路主要用于當(dāng)IGBTs關(guān)斷時，吸收線路電感上的能量，同時降低IGBT器件兩端電壓上升率，減小器件關(guān)斷時刻電流與電壓的重合度，從而保證固態(tài)開關(guān)工作在軟關(guān)斷狀態(tài)，減少了IGBTs器件的開關(guān)損耗。

本實(shí)施例中。IGBT選用FZ1200R17HP4_B2，額定電壓1 700V，額定電流1200A，1ms沖擊電流2 400A，每個IGBT的開斷最大電流為2 400A。壓敏電阻MOV保護(hù)電壓500V，最大耐受電流25kA，用于吸收IGBT關(guān)斷后的過壓，當(dāng)電壓超過壓敏電阻參考電壓后，壓敏電阻動作，電流轉(zhuǎn)移到壓敏電阻中，在此選用HY1.5W-0.5/2.6型號壓敏電阻，盡管其雷電沖擊電流殘壓為2.6kV，但從其伏安特性可知，當(dāng)電流小于3kA時，殘壓很低，接近參考電壓。真空滅弧室采用額定1 140V、電流1 600A的CKJ7型號，額定開距5mm。

在合閘過程中，開斷單元先合閘，真空開關(guān)零電壓合閘；在分閘過程中真空開關(guān)先分閘，電流由真空開關(guān)迅速轉(zhuǎn)移到開斷單元上，真空開關(guān)電弧熄滅，開斷單元實(shí)現(xiàn)電流的開斷，開斷過程中，真空開關(guān)兩端電壓為零或者很低，實(shí)現(xiàn)響應(yīng)時間0.5ms，動作時間2ms，滿足混合式零電壓的直流斷路器快速保護(hù)的要求。

盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上可以對本實(shí)用新型做出各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。