[发明专利]一种同步开关

说明书

技术领域

本发明涉及一种同步开关。属于有关合电压相位角可控、零电流开断要求的电器开关技术领域。

背景技术

对同步开关关合电压的相位角的要求有两种，一种是关合电容性负荷，要求电压为零时关合开关，另一种是关合感性负荷，要求电压为峰值时关合开关。目的均是为避免涌流。本文件以要求电压为零时关合开关为例进行描述，以简化文字，便于阅读理解。所有电压为零的例子，均适用于要求电压为峰值的情况。

现有的同步开关有两种方式。一种是通过记忆开关动作时间，在电压为零时刻之前，提前向开关发出动作信号，提前的时间就是曾经记忆的开关动作时间，使得触头在接触瞬间，正好赶到电压过零点的时间。这种方式的缺点是：1.开关的动作时间受机构机械摩擦力、时间、温度、电源电压、储能电容的容量及内阻等诸多因素影响。而机构的机械摩擦力、储能电容的容量及内阻在储能状态时都很难测量。其可靠性和精度都不可能很高。2.对三相开关来说，三相电压过零点的时间是不同的，开关合、分闸操作必然要分相操作，需要三个操作机构，制造成本必然大幅增加。另一种同步开关采用的方法是：将可控硅并联在普通开关的主触头两端，在需要关合时，先触发可控硅，使其在电压为零时导通，然后关合开关的主触头，以此来避免涌流；在需要开断时，主触头先断开，待负荷电流过零点时，可控硅再开断，避免截流产生过电压。在高电压情况下，需要多个可控硅串联，这种方式的成本相当高。受电子元件可靠性制约，综合可靠性不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种同步开关，以解决要求零电压关合、零电流开断的开关技术问题。

本发明实现上述发明目的的技术方案如下：

方案1：在普通开关(负荷开关、接触器、断路器)上的灭弧室内，靠近一个主触头的位置处，设置一个由导电材料制成的触发电极，所述一个主触头和触发电极之间的距离保持在有触发脉冲电压输入时，能够保证发生放电的距离。放电产生导电的等离子体，致使灭弧室的两个主触头之间由绝缘状态转化为导电状态；触发脉冲电源输出端与一个主触头和触发电极分别连接；触发脉冲电源的控制端与接收合、分闸命令并检测普通开关主触头的端电压和电流信号的触发脉冲控制器相连接。

方案2：将真空触发开关，又称TVS管的主触头并联在普通开关的灭弧室的两主触头上；真空触发开关的触发端口接触发脉冲电源输出端；触发脉冲电源的控制端与接收合、分闸命令并检测普通开关主触头的端电压和电流信号的触发脉冲控制器相连接。

本发明的优点与积极效果如下：

1、利用触发脉冲电压放电，实现开关的零电压关合，零电流开断，其时间的精准度和可靠性有本质性的提高；

2、由于可靠实现开关的零电压关合，零电流开断，对电网的冲击大大减小，消除由此产生的涌流和过电压，对电网的可靠运行有重大意义；

3、由于可靠实现开关的零电压关合，零电流开断，主触头的电磨损大大降低，延长开关本体的使用寿命，提高开关本体的可靠性；

4、由于可靠实现开关的零电压关合，零电流开断，对开关本体的要求不像以前那样严格、苛刻，可以降低开关本体的制造费用；

5、与之配套的触发脉冲电源，触发脉冲控制器较现有的同步开关控制装置简单、便宜、可靠；

6、综合成本比现有的同步开关低，利于普及推广；

附图说明

图1是本发明一种实施方案的示意图。

图2是本发明另一种实施方案的示意图。

具体实施方式

本发明的具体结构及工作原理说明如下：