一种用于开关电弧的处理装置的制作方法

1.本技术涉及开关技术领域，具体涉及一种用于开关电弧的处理装置。


背景技术：

2.断路器(开关)在电力系统中承担了至关重要的接通与开断作用，当断路器(开关)断开电流时，如果电路电压不低于10-20伏，电流不小于80-100ma，电器的触头间便会产生电弧，电弧是高温高导电率的游离气体，它不仅对触头有很大的破坏作用，而且使断开电路的时间延长，因此，电弧是选择和设计开关应用时不得不面对的难题，尤其是对动作速度有高端要求的场合。
3.电弧的难题根源在于感性负载电流不能突变，所以断路器触头在打开之后必须经过电流自然过零的过程，从而使得断路器的真正电气隔离不得不大大延迟，尤其是在双电源切换场合，原侧电源的电弧不熄灭，备用侧的电源就无法投入，因此，整个切换过程就高达几十ms，无法确保负载不停电。
4.申请人对现有技术进行检索，并未发现对电弧处理，使其快速归零的相关技术方案。
5.因此，需要提供一种新的技术方案来解决上述技术问题。


技术实现要素：

6.本技术提供了一种用于开关电弧的处理装置，包括：
7.断路器dl1：所述断路器dl1包括触头a、触头b；
8.电力电子模块：所述电力电子模块与所述断路器dl1并联，所述电力电子模块用于电弧进行处理，使电弧为零电弧或者实现电弧的转移。
9.作为一种优选方案，所述电力电子模块为半导体pn结组成的模块。
10.作为一种优选方案，所述电力电子模块包括反串联的电力电子器件q1和电力电子器件q2；所述电力电子器件q1和电力电子器件q2与触头a、触头b之间并联，所述电力电子器件q1自带体二极管d1，所述电力电子器件q2自带体二极管d2。
11.作为一种优选方案，所述电力电子模块包括反串联的电力电子器件q1和电力电子器件q2；所述电力电子器件q1和电力电子器件q2与触头a、触头b之间并联，所述电力电子器件q1与二极管d1并联，电力电子器件q1与二极管 d1组成回路一，所述电力电子器件q2与二极管d2并联，电力电子器件q2与二极管d2组成回路二，所述二极管d1和二极管d2设置的方向相反。
12.作为一种优选方案，所述电力电子模块包括反并联的电力电子器件q1和电力电子器件q2，所述电力电子器件q1和电力电子器件q2与触头a、触头b之间并联。
13.作为一种优选方案，一种用于开关电弧的处理装置应用于真空断路器或空气开关。
14.本技术中通过电力电子模块的设置，确保双向电流都有通路，能够实现零电弧或
者实现电弧的转移，不需要断路器触头在打开之后必须经过电流自然过零的过程，保证了备用侧电源切换的时间，确保负载不停电。
附图说明
15.图1是本技术的实施例三的结构示意图；
16.图2是本技术的实施例四的结构示意图；
17.附图标记：
18.1、电力电子模块。
具体实施方式
19.以下结合附图1、附图2对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
20.实施例一：
21.本实施例提供了一种用于开关电弧的处理装置，包括：
22.断路器dl1：所述断路器包括触头a、触头b；
23.电力电子模块1：所述电力电子模块1与所述断路器dl1并联，所述电力电子模块1用于对触头a、触头b之间的产生的电弧进行处理，使电弧为零电弧或者实现电弧的转移，从而不需要断路器dl1触头在打开之后必须经过电流自然过零的过程，保证了备用侧电源切换的时间，确保负载不停电。
24.如图1、图2，虚线部分内为电力电子模块1，优选地，所述电力电子模块 1为半导体pn结组成的模块，利用半导体pn结钳制电压，本技术所涉及到的电力电子模块1不限于igbt、igct等型号，凡以pn节为根本的半导体电力电子器件组成模块与断路器dl1组成并联用于电弧处理，均受本专利保护。
25.实施例二:
26.本实施例提供了一种电力电子模块1的具体形式，具体地：
27.所述电力电子模块1包括反串联的电力电子器件q1和电力电子器件q2，电力电子器件q1、电力电子器件q2的设置确保双向电流都有通路，所述电力电子器件q1和电力电子器件q2与触头a、触头b之间并联，所述电力电子器件q1自带体二极管d1，所述电力电子器件q2自带体二极管d2。
28.本实施例中的电力电子模块用于对触头a、触头b之间的产生的电弧进行处理，使电弧为零电弧，具体工作过程为：
29.确定断路器dl1的触头打开时间；
30.在触头打开之前打开电力电子器件q1和电力电子器件q2，使电力电子器件 q1和电力电子器件q2处于等待状态；
31.断路器dl1触头打开，此时电流流经电力电子器件q1和二极管d2，或者电力电子器件q2和二极管d1，断路器dl1触头之间不产生电弧；
32.关闭电力电子器件q1和电力电子器件q2，电流关断；
33.以上过程为“零电弧”技术，处理过程中只有电流流经电力电子模块1，触头之间没有电弧产生。
34.实施例三：
35.本实施例与实施例二的工作原理相同，不同的地方在于，本实施例中的电力电子器件q1和电力电子器件q2没有自带体二极管，而是与二极管并联，具体方案如下：
36.所述电力电子模块1包括反串联的电力电子器件q1和电力电子器件q2；所述电力电子器件q1和电力电子器件q2与触头a、触头b之间并联，所述电力电子器件q1与二极管d1并联，电力电子器件q1与二极管d1组成回路一，所述电力电子器件q2与二极管d2并联，电力电子器件q2与二极管d2组成回路二，所述二极管d1和二极管d2设置的方向相反。
37.工作原理同实施例二，本实施例在此不做具体赘述。
38.实施例二和本实施例中的电力电子器件q1和电力电子器件q2因为有共同的参考地，因此采用共同的驱动电压进行驱动即可。
39.实施例四:
40.本实施例提供了另外一种电力电子模块的具体形式，具体地：
41.所述电力电子模块1包括反并联的电力电子器件q1和电力电子器件q2，所述电力电子器件q1和电力电子器件q2与触头a、触头b之间并联。
42.本实施例中的电力电子模块用于对触头a、触头b之间的产生的电弧进行处理，使电弧转移，具体工作过程为：
43.打开断路器dl1，触头打开，触头之间产生电弧性电流；
44.打开电力电子器件q1和电力电子器件q2；
45.电弧转移到电力电子模块1支路，电流流经电力电子器件q1或者电力电子器件q2；
46.关闭电力电子器件q1和电力电子器件q2，电流关断；
47.以上过程产生电弧，是“电弧转移”的技术。
48.本实施例中的电力电子器件q1和电力电子器件q2因为没有共同的参考地，因此需要采用不同的驱动电压对其进行分别驱动，即电力电子器件q1和电力电子器件q2需要独立的驱动控制。
49.本技术中主要应用于真空断路器或空气开关，通过电力电子模块的设置能够实现零电弧和电弧转移，从而实现对电弧的处理，使断路器的触头间没有电弧，对断路器的触头进行保护，缩短断开电路的时长，适用于对动作速度有高端要求的场合。
50.综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术中通过电力电子模块的设置，确保双向电流都有通路，能够实现零电弧或者实现电弧的转移，不需要断路器触头在打开之后必须经过电流自然过零的过程，保证了备用侧电源切换的时间，确保负载不停电。
51.本实用新型所提供的说明书中，说明了大量具体细节；然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践，在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
52.类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中；然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征；更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，实用新型方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方
式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。
53.此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
54.应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件；本实用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现，在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二等的使用不表示任何顺序，可将这些单词解释为名称。
55.至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
56.以上结合附图详细描述了本技术的优选方式，但是，本技术并不限于上述实施方式中的具体细节，在本技术的技术构思范围内，可以对本技术的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本技术的保护范围。
57.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本技术各种可能的组合方式不再另行说明。
58.此外，本技术的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本技术的思想，申请其同样应当视为本技术所公开的内容。