[实用新型]电子组合开关

说明书

本实用新型提供一种电子组合开关，属于交直流高低压开关

技术领域。

在电力技术输、配、供电领域，常规使用的断路器，交流接触器等负荷开关，在负载投切的过程中，会产生电弧(或火花)及操作过电压，尤其在大电流切断电感性负载时，易发生开关主触头的严重烧损和危害性操作过电压。为减轻开关主触头烧损的程度，通常需采用灭弧罩或用真空、油、SF6等绝缘介质的灭弧措施，不仅使制造技术工艺复杂，开关触头所需的低截流水平的触头材料，目前国内常用Cu Cr合金材料，日本最近开发的AgWc、CoAgSe合金材料，价格昂贵，而且开关在使用过程中因触头的烧蚀需经常维护(打磨)，使用寿命短，可靠性差。目前已公开的无弧交流接触器如95232323、97229337等专利均在该领域做了一定的努力。但均未解决在高电压大电流场合即能灭弧又能软投切、严格控制危害性操作过电压的技术问题。

本实用新型的目的是利用高能电子陶瓷电阻的温度特性，解决在高电压大电流场合负载投切过程中的危害性过电流、过电压及灭弧问题。

本实用新型的技术方案是：这种电子组合开关主要包括各类开关的主触头K和并接在主触头两端的开关控制电路，其开关控制电路由开关D串联高能电子陶瓷电阻Rt后并接在主触头K两端，开关D可以是有触点开关或无触点开关。

上述的电子组合开关，其开关D采用无触点开关，如可控硅以便于控制。

上述的电子组合开关，其电阻Rt采用高能NTC型电子陶瓷电阻，其特性满足室温下电阻为1-4Ω，发热后降至0.2Ω以下，此方案特别适合于电动机软启动型电子组合开关。

上述的电子组合开关，其电阻Rt采用高能PTC型电子陶瓷电阻，其特性满足室温下电阻为0.1-0.2Ω，发热后阻值≥10³Ω，此方案特别适合于高压大电流分、合闸灭弧及短路和过流保护。

本实用新型的优点是：

1.用高能NTC型电子陶瓷电阻的电子组合开关，在电动机的定子电压起动的过程中完全是以正弦波的波形由小变大(见下图)，从而能实现平滑的软启动特性，它不对电网产生污染，比起采用调节可控硅导通角大小来改变电动机定子电压大小的波形来讲要好得多。

2.高能PTC型电子陶瓷电阻器件在电路中主要起两个作用：一是当开关主触头K跳开时，电流换流至可控硅交流桥与PTC器件，尤其在短路或过流时，它起到限制故障电流的作用。对可控硅桥组起限流保护作用。二是PTC器件因电流流过升温能使阻值急剧增大，其电阻的特性曲线见附图7，由图可看出，室温下每一片PTC电子陶瓷电阻的阻值很小，约0.2-0.4Ω左右，随着电流的通过当片子的升温达到居里温度点时，其阻值急剧上升至10³Ω～10⁶Ω(目前日本可做到10⁸Ω)，这就使得支路中的电流，即使在可控硅因故障而不能关断时，电路也会因Rt呈现高电阻而自行关断。这不仅可以实现开关的无电弧分闸，还能避免开关在分断的过程中产生危害性操作过电压。3.直流电子组合开关，其原理接线图见附图4。可控硅在直流电路中作为开关很难实现关断，其主要原因是因为可控硅开通后，因没有反向电压而不能自行关断。本电子组合开关由于支路中串接有高能PTC电阻，当电路流过电流时，PTC电阻因发热阻值急剧增加，例如电路中的电源电压为DC500V，PTC电阻阻值因电流流过发热而上升至10⁵Ω时，则电路中的电流为I＝500/100000＝5ma，它大大小于可控硅的维持电流，可控硅会自行关断，从而解决了直流大电流的高难度开断技术。

下面对附图进行说明：图1电动机软启动技术方案、图2是交流电子组合开关技术方案、图3是交流电子组合开关用于三相星型连接的技术方案、图4是直流电子组合开关技术方案，图中K是主开关触头、D是控制开关，它代表可控硅等无触点开关或有触点开关的触点、Rt是电子陶瓷电阻。图5是NTC电子陶瓷电阻的特性图、图6是PTC型电子陶瓷电阻的特性图，图中T代表温度、R代表电阻。

下面结合附图叙述本实用新型的实施例：

1.电动机软启动型电子组合开关