專利名稱：固態(tài)切換閥體及具有該固態(tài)切換閥體的固態(tài)切換開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電力裝置領(lǐng)域，具體而言，涉及一種固態(tài)切換閥體及具有該固態(tài)切換閥體的固態(tài)切換開關(guān)。
背景技術(shù)：
隨著中國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，用戶對電能質(zhì)量的要求越來越高。而暫態(tài)電能質(zhì)量問題，如電壓暫降(Voltage Sags)和瞬時斷電等將嚴(yán)重影響用戶設(shè)備的正常運行。為提高供電可靠性和電能質(zhì)量，克服傳統(tǒng)處理方法，如采用普通的過電壓抑制器防止過電壓損壞設(shè)備、采用濾波器減小諧波畸變的影響、采用不間斷電源(UPQ保護(hù)某些關(guān)鍵性設(shè)備、安裝機械切換開關(guān)的備自投及雙電源供電、安裝自備發(fā)電機等方法需要投入資金大，響應(yīng)時間慢，且不能完全解決問題的缺點。

實用新型內(nèi)容本實用新型旨在提供一種快速切換的固態(tài)切換閥體及具有該固態(tài)切換閥體的固態(tài)切換開關(guān)，以解決現(xiàn)有切換方式響應(yīng)時間慢的問題。本實用新型提供了一種固態(tài)切換閥體，包括晶閘管和固定晶閘管的上壓板、下壓板以及連接上壓板和下壓板的絕緣拉桿，晶間管單向?qū)?，上壓板和下壓板之間設(shè)置有兩組晶閘管，每組晶閘管包括多個串聯(lián)設(shè)置的晶閘管，兩組晶閘管反向設(shè)置，還包括導(dǎo)線，兩組晶閘管中相反設(shè)置的對應(yīng)的晶閘管通過導(dǎo)線連接，還包括觸發(fā)板，觸發(fā)板與晶閘管相連接并控制晶閘管的斷開與導(dǎo)通。進(jìn)一步地，上壓板和下壓板兩端分別與電纜連接。進(jìn)一步地，還包括疊簧，每組晶閘管與上壓板之間設(shè)置有疊簧。進(jìn)一步地，每組晶閘管為四個或者六個。進(jìn)一步地，觸發(fā)板為多個，多個觸發(fā)板并接在電源線上。進(jìn)一步地，還包括絕緣子，絕緣子固定在下壓板的下部。本實用新型還提供了一種固態(tài)切換開關(guān)，包括多個前述的固態(tài)切換閥體，多個固態(tài)切換閥體之間按照主備式組裝方式連接或者按照分裂母線式組裝方式連接。進(jìn)一步地，主備式組裝方式為在主接電源Ul和備用電源U2的輸出端分別連接第一固態(tài)切換閥體和第二固態(tài)切換閥體，第一固態(tài)切換閥體和第二固態(tài)切換閥體的輸出端相連接并與負(fù)載連接。進(jìn)一步地，分裂母線式組裝方式為在第一電源U3和第二電源U4的輸出端分別連接第一固態(tài)切換閥體和第二固態(tài)切換閥體，第一固態(tài)切換閥體和第二固態(tài)切換閥體的輸出端通過第三固態(tài)切換閥體連接。根據(jù)本實用新型的固態(tài)切換閥體及具有該固態(tài)切換閥體的固態(tài)切換開關(guān)，利用晶閘管在快速斷開和閉合過程中分流、滅弧作用，實現(xiàn)電路的迅速斷開和閉合，從而完成電壓異常線路到正常線路的迅速切換，切換時間一般小于15ms，保證用戶設(shè)備的正常運行。
構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中圖1是根據(jù)本實用新型固態(tài)切換閥體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本實用新型固態(tài)切換閥體的主備式組裝方式連接示意圖；以及圖3是根據(jù)本實用新型固態(tài)切換閥體的分裂母線式組裝方式連接示意圖。
具體實施方式
下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本實用新型。如圖1所示，根據(jù)本實用新型的固態(tài)切換閥體，包括晶閘管1和固定晶閘管1的上壓板2、下壓板3以及連接上壓板2和下壓板3的絕緣拉桿4，晶閘管1單向?qū)?，上壓? 和下壓板3之間設(shè)置有兩組晶閘管1，每組晶閘管1包括多個串聯(lián)設(shè)置的晶閘管1，兩組晶閘管1反向設(shè)置，還包括導(dǎo)線5，兩組晶閘管1相反設(shè)置的對應(yīng)的晶閘管1通過導(dǎo)線5連接， 還包括觸發(fā)板6，觸發(fā)板6與晶閘管1相連接并控制晶閘管1的斷開與導(dǎo)通，利用晶閘管在快速斷開和閉合過程中分流、滅弧作用，實現(xiàn)電路的迅速斷開和閉合，從而完成電壓異常線路到正常線路的迅速切換，切換時間一般小于15ms，保證用戶設(shè)備的正常運行。本實用新型的固態(tài)切換閥體的上壓板2和下壓板3兩端分別與電纜連接，用于接入電網(wǎng)，還包括疊簧7，每組晶閘管1與上壓板2之間設(shè)置有疊簧7，用于壓緊多個晶閘管1。每組晶間管1為四個或者六個，觸發(fā)板6為多個，多個觸發(fā)板6并接在電源線8上， 觸發(fā)板6控制晶閘管1的斷開與導(dǎo)通。還包括絕緣子9，絕緣子9固定在下壓板3的下部，用于將固態(tài)切換閥體固定在安裝架或者電線桿上。本實用新型還提供了一種固態(tài)切換開關(guān)，包括多個前述的固態(tài)切換閥體，多個固態(tài)切換閥體之間按照主備式組裝方式連接或者按照分裂母線式組裝方式連接。如圖2所示，根據(jù)本實用新型的主備式組裝方式的固態(tài)切換開關(guān)，主備式組裝方式為在主接電源Ul和備用電源U2的輸出端分別連接第一固態(tài)切換閥體TSl和第二固態(tài)切換閥體TS2，第一固態(tài)切換閥體TSl和第二固態(tài)切換閥體TS2的輸出端相連接并與負(fù)載連接。主備式組裝方式的工作原理如下主備式固態(tài)切換開關(guān)在正常運行時，負(fù)荷電流從機械開關(guān)PSl中流過，第一固態(tài)切換閥體TSl不導(dǎo)通，當(dāng)滿足切換條件時，先打開第一機械開關(guān)PS1，先給第一固態(tài)切換閥體TSl發(fā)觸發(fā)命令。當(dāng)PSl動作后，晶閘管兩端建立起正向電壓，晶閘管就會立刻導(dǎo)通，負(fù)荷電流開始從第一機械開關(guān)PSl轉(zhuǎn)移到晶閘管。由于晶閘管的快速導(dǎo)通，第一機械開關(guān)PSl 很快被熄弧；當(dāng)檢測到晶閘管中電流過零后，立刻觸發(fā)備用電源U2側(cè)的晶閘管開關(guān)單元， 使電流轉(zhuǎn)移到第二固態(tài)切換閥體TS2上來；然后閉合第二機械開關(guān)PS2，負(fù)荷電流最后轉(zhuǎn)到第二機械開關(guān)PS2上，從而完成整個切換過程。當(dāng)主供電源Ul恢復(fù)正常后，裝置可以實現(xiàn)自動回切和手動回切功能。若在人機界面上設(shè)置工作模式允許自動回切，則當(dāng)檢測到主供電源Ul電壓恢復(fù)正常后能自動回切到
4由主供電源Ul路供電的狀態(tài)。固態(tài)切換開關(guān)的切換過程中可見，在正常運行時，負(fù)荷電流流經(jīng)機械開關(guān)，固態(tài)切換閥體不導(dǎo)通；僅當(dāng)進(jìn)行切換時，晶閘管閥才導(dǎo)通，各個開關(guān)單元的晶閘管閥導(dǎo)通時間可能不一樣，但其最大導(dǎo)通時間不超過100毫秒，因此可以忽略晶閘管閥的損耗。同時晶閘管閥的冷卻方式采用自然冷卻就可滿足運行條件，不需要另外加裝水冷或風(fēng)冷設(shè)備。如圖3所示，根據(jù)本實用新型的分裂母線式組裝方式的固態(tài)切換開關(guān)，分裂母線式為在第一電源U3和第二電源U4的輸出端分別連接第一固態(tài)切換閥體TSl和第二固態(tài)切換閥體TS2，第一固態(tài)切換閥體TSl和第二固態(tài)切換閥體TS2的輸出端通過第三固態(tài)切換閥體TS3連接。分裂母線固態(tài)切換開關(guān)工作原理如下系統(tǒng)電壓都正常時，第一機械開關(guān)PS1、第二機械開關(guān)PS2閉合，母聯(lián)快速開關(guān)PS3 斷開，第一固態(tài)切換閥體TS1、第二固態(tài)切換閥體TS2、第三固態(tài)切換閥體TS3不觸發(fā)，各路進(jìn)線給各自負(fù)荷供電。系統(tǒng)出現(xiàn)電壓跌落或停電時，以電源U3路出現(xiàn)電壓跌落或停電為例，固態(tài)切換開關(guān)進(jìn)行快速切換，第一機械開關(guān)PSl打開，同時觸發(fā)第一固態(tài)切換閥體TS1，待電流過零后， 觸發(fā)第三固態(tài)切換閥體TS3，同時發(fā)出合母聯(lián)快速開關(guān)PS3的命令，閉合母聯(lián)快速開關(guān)PS3。 此時第I路負(fù)荷由母聯(lián)快速開關(guān)PS3供電，即兩路負(fù)荷都由U4電源供電。切換完成后，第一機械開關(guān)PSl斷開，第二機械開關(guān)PS2、母聯(lián)快速開關(guān)PS3閉合，第一固態(tài)切換閥體TS1、 第一固態(tài)切換閥體TS2、第一固態(tài)切換閥體TS3閉鎖。當(dāng)系統(tǒng)電壓恢復(fù)后，裝置能夠?qū)崿F(xiàn)自動、手動回切(需要在人機界面上設(shè)置相應(yīng)工作模式)。仍以電源U3路電壓恢復(fù)為例，固態(tài)切換開關(guān)進(jìn)行回切，I路負(fù)荷恢復(fù)到電源U3 供電。回切完成后，PS3斷開，PSl、PS2閉合，各路進(jìn)線給各自負(fù)荷供電。從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果根據(jù)本實用新型的固態(tài)切換閥體及具有該固態(tài)切換閥體的固態(tài)切換開關(guān)，利用晶閘管在快速斷開和閉合過程中分流、滅弧作用，實現(xiàn)電路的迅速斷開和閉合，從而完成電壓異常線路到正常線路的迅速切換，切換時間一般小于15ms，保證用戶設(shè)備的正常運行。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種固態(tài)切換閥體，包括晶閘管(1)和固定所述晶閘管(1)的上壓板O)、下壓板 (3)以及連接所述上壓板( 和所述下壓板(3)的絕緣拉桿(4)，其特征在于，所述晶閘管(1)單向?qū)?；所述上壓? 和所述下壓板C3)之間設(shè)置有兩組所述晶間管(1)，每組所述晶閘管 ⑴包括多個串聯(lián)設(shè)置的所述晶閘管(1)，兩組所述晶閘管⑴反向設(shè)置；還包括導(dǎo)線(5)， 兩組所述晶閘管(1)中相反設(shè)置的對應(yīng)的所述晶閘管(1)通過所述導(dǎo)線(5)連接；還包括觸發(fā)板(6)，所述觸發(fā)板(6)與所述晶閘管(1)相連接并控制所述晶閘管(1)的斷開與導(dǎo)通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)切換閥體，其特征在于，所述上壓板(2)和所述下壓板 (3)兩端分別與電纜連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)切換閥體，其特征在于，還包括疊簧(7)，所述疊簧(7) 設(shè)置于每組所述晶閘管(1)與所述上壓板( 之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)切換閥體，其特征在于，每組所述晶閘管(1)為四個或者六個。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的固態(tài)切換閥體，其特征在于，所述觸發(fā)板(6)為多個，多個所述觸發(fā)板(6)并接在電源線⑶上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固態(tài)切換閥體，其特征在于，還包括絕緣子(9)，所述絕緣子 (9)固定在所述下壓板(3)的下部。
7.一種固態(tài)切換開關(guān)，其特征在于，包括多個權(quán)利要求1至6中任一項所述的固態(tài)切換閥體，多個所述固態(tài)切換閥體之間按照主備式組裝方式連接或按照分裂母線式組裝方式連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固態(tài)切換開關(guān)，其特征在于，所述主備式組裝方式為在主接電源(Ul)和備用電源(似)的輸出端分別連接第一固態(tài)切換閥體(TSl)和第二固態(tài)切換閥體(TS2)，所述第一固態(tài)切換閥體(TSl)和所述第二固態(tài)切換閥體(TS2)的輸出端相連接并與負(fù)載連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的固態(tài)切換開關(guān)，其特征在于，所述分裂母線式組裝方式為在第一電源(U； )和第二電源(U4)的輸出端分別連接第一固態(tài)切換閥體(TSl)和第二固態(tài)切換閥體(TS2)，所述第一固態(tài)切換閥體(TSl)和所述第二固態(tài)切換閥體(TS2)的輸出端通過第三固態(tài)切換閥體(TS;3)連接。
專利摘要本實用新型提供了一種固態(tài)切換閥體及具有該固態(tài)切換閥體的固態(tài)切換開關(guān)。根據(jù)本實用新型的固態(tài)切換閥體，包括晶閘管和固定晶閘管的上壓板、下壓板以及連接上壓板和下壓板的絕緣拉桿，晶閘管單向?qū)ǎ蠅喊搴拖聣喊逯g設(shè)置有兩組晶閘管，每組晶閘管包括多個串聯(lián)設(shè)置的晶閘管，兩組晶閘管反向設(shè)置；還包括導(dǎo)線，兩組晶閘管相反設(shè)置的晶閘管通過導(dǎo)線連接；還包括觸發(fā)板，觸發(fā)板與晶閘管相連接并控制晶閘管的斷開與導(dǎo)通。本實用新型利用晶閘管在快速斷開和閉合過程中分流、滅弧作用，實現(xiàn)電路的迅速斷開和閉合，從而完成電壓異常線路到正常線路的迅速切換，切換時間一般小于15ms，保證用戶設(shè)備的正常運行。
文檔編號H02J9/06GK202333973SQ201120503839
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者周彤, 徐于海, 楊洋, 申劼, 祁宏, 郭瑩, 陳同良, 陳巖, 陳慶來, 韓嘉亮 申請人:北京市電力公司