一种直流断路器限制对地的过电压装置的制作方法

本实用新型属于多端柔性直流输配电技术领域，更具体地，涉及一种直流断路器限制对地的过电压装置。

背景技术：

随着电网的快速发展，多端柔性直流输配电技术得到了应用，直流断路器在各换流阀之间起到并网作用和故障切除的作用，现在应用的直流断路器的方案分为混合式和机械式，两种方案的开断原理不同，其中机械式的开断需要rc震荡，但是在空载分闸时c电压会加到直流线路上，与线路上的电压叠加，超过电缆相间绝缘水平，导致电缆相间绝缘故障，导致系统停电。

技术实现要素：

本实用新型为克服上述现有技术中的缺陷，提供一种直流断路器限制对地的过电压装置，保证了断路器动作时线路电压控制到在允许范围之内。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种直流断路器限制对地的过电压装置，包括旁路避雷器和快速合闸开关，所述的旁路避雷器一端与直流线路电性连接，另一端与快速合闸开关的一端电性连接；所述的快速合闸开关的另一端接地。

进一步的，还包括快速机械开关、电抗器、电容器以及晶闸管，所述的快速机械开关安装在直流线路上，与旁路避雷器和快速合闸开关串联连接，所述的电抗器、电容器、晶闸管依次串联后与快速机械开关并联连接。

进一步的，还包括吸能避雷器，所述的吸能避雷器与快速机械开关并联连接。

作为优选的，所述的旁路避雷器采用氧化锌旁路避雷器。氧化锌旁路避雷器的氧化锌阀片具有十分优良的非线性伏安特性，当过电压侵入时，流过阀片的电流迅速增大，同时限制了过电压的幅值，释放了过电压的能量，又降低了线路过电压，保证了直流线路的可靠运行。

作为优选的，旁路避雷器采用低残压比，残压为额定电压的1.2倍。

作为优选的，所述的快速合闸开关采用真空灭弧室。快速合闸开关采用真空灭弧室，通流能力强，机械寿命长。

作为优选的，所述的快速合闸开关的机构采用永磁机构。

作为优选的，所述的快速合闸开关的合闸时间≤20ms，分闸时间≤20ms。

作为优选的，所述的快速合闸开关延迟机械式直流断路器动作，延迟时间为4ms。机械开关分闸时，转移支路上的晶闸管触发，电容电压瞬间加到主支路电缆上，电压瞬间升高，4ms后快速合闸开关合闸，旁路避雷器动作，将线路电压瞬间降到额定电压范围内。

作为优选的，所述的快速合闸开关将在机械式直流断路器分闸后进行一次合分闸操作，合分闸间隔时间为300ms。

与现有技术相比，有益效果是：

1.在本实用新型中，机械开关分闸时，转移支路上的晶闸管触发，电容电压瞬间加到主支路电缆上，电压瞬间升高，4ms后快速合闸开关合闸，旁路避雷器动作，将线路电压瞬间降到额定电压范围内。

2.本实用新型运用旁路避雷器的特性，使电压快速降低，并且所用的快速合闸开关结构简单，成本低，保证了线路电缆的绝缘。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1：

如图1所示，一种直流断路器限制对地的过电压装置，包括旁路避雷器1和快速合闸开关2，旁路避雷器1一端与直流线路3电性连接，另一端与快速合闸开关2的一端电性连接；快速合闸开关2的另一端接地。

进一步的，还包括快速机械开关4、电抗器5、电容器6以及晶闸管7、吸能避雷器8，快速机械开关4安装在直流线路3上，与旁路避雷器1和快速合闸开关2串联连接，电抗器5、电容器6、晶闸管7依次串联后与快速机械开关4并联连接；吸能避雷器8与快速机械开关4并联连接。

在本实施例中，旁路避雷器1采用氧化锌旁路避雷器1。氧化锌旁路避雷器1的氧化锌阀片具有十分优良的非线性伏安特性，当过电压侵入时，流过阀片的电流迅速增大，同时限制了过电压的幅值，释放了过电压的能量，又降低了线路过电压，保证了直流线路3的可靠运行。

其中，旁路避雷器1采用低残压比，残压为额定电压的1.2倍。

另外，快速合闸开关2采用真空灭弧室。快速合闸开关2采用真空灭弧室，通流能力强，机械寿命长。

在一些实施例中，快速合闸开关2的机构采用永磁机构；快速合闸开关2的合闸时间≤20ms，分闸时间≤20ms。

在本实施例中，快速合闸开关2延迟机械式直流断路器动作，延迟时间为4ms。快速合闸开关2将在机械式直流断路器分闸后进行一次合分闸操作，合分闸间隔时间为300ms。

在本实用新型中，机械开关分闸时，转移支路上的晶闸管7触发，电容电压瞬间加到主支路电缆上，电压瞬间升高，4ms后快速合闸开关2合闸，旁路避雷器1动作，将线路电压瞬间降到额定电压范围内。本实用新型运用旁路避雷器1的特性，使电压快速降低，并且所用的快速合闸开关2结构简单，成本低，保证了直流线路3的绝缘。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。