[发明专利]用于切换直流电的装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于切换直流电的装置(1)。该装置在此包括运行电流支路(2)，在其中布置机械开关(3)；与运行电流支路连接的保护开关(4)，用于中断在运行电流支路中的电流；与运行电流支路并联布置的电容器支路(5)，在其中布置电容器；以及衰减装置(7)，其包括电阻元件(8)。本发明的其特征在于，衰减装置(7)在电容器支路(5)中与电容器(6)串联地布置或在运行电流支路(2)中与机械开关(3)串联地布置，其中借助与衰减装置(7)并联布置的桥接开关(9)能够桥接衰减装置(7)。本发明还涉及一种用于借助这样的装置来切换直流电的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于切换直流电的装置。该装置包括运行电流支路，在其中布置机械开关；与运行电流支路连接的保护开关，用于中断在运行电流支路中的电流；与运行电流支路并联布置的电容器支路，在其中布置电容器；以及衰减装置，其包括电阻元件。

背景技术

这种类型的开关装置通常被连接到直流电压导电线或直流电压网并且用于，在故障情况下中断传导直流电的导线。在装置的正常运行中闭合机械开关以及保护开关，从而运行电流流过运行电流支路。在短路情况下将短路电流换向到电容器支路，其中电容器被充电。在此建立反向电压，由此装置变为无电流。

由此例如在WO 2013/093066A1中公开了开头提到的装置。按照WO 2013/093066A1，衰减装置布置在与运行电流支路并联的电路中并且设置为，在故障情况断开之后能够在短的时间内实现装置的再次接通。

在已知的装置中在与衰减装置串联的电路中存在另外的开关元件。在故障情况之后在断开的保护开关以及断开的机械开关的情况下可以闭合开关元件，从而电容器可以通过衰减装置放电。通过这种方式能够实现装置的快速再次接通。但是在已知的装置中，对于附加的开关元件，需要与对于应当对在运行电流支路中的电流进行切换的保护开关相同的电压大小。这导致附加的开关元件的提高的开销。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是，建议一种开头提到的类型的装置，其是低成本的。

上述技术问题通过如下方案来解决，即，衰减装置在电容器支路中与电容器串联地布置或在运行电流支路中与机械开关串联地布置，其中借助与衰减装置并联布置的桥接开关可以桥接衰减装置。

桥接开关在正常运行时是闭合的。如果出现故障情况，则电容器支路中的电容器可以被充电，直至电流通过建立的反向电压而降低到零。在保护开关断开以及机械开关断开的情况下可以断开桥接开关，从而只要再次闭合机械开关，电容器就可以通过衰减装置放电。

按照本发明的装置具有如下优点，即，可以减小桥接开关的耐压强度的大小。因为在电容器充电并且断开保护开关之后，总的电容器电压仅短暂地单独降落在桥接开关上。通过这种方式可以降低装置的总开销，因为桥接开关不必被设计为用于在最大电容器电压的高度下的持续电压，而是仅用于在放电过程期间的脉冲负荷。

为了确保在短暂中断之后装置的再次接通功能，衰减装置的电阻元件必须被构造为相应于在电容器中可能存储的能量。因为除了电阻值之外每个电阻元件还可以对应有电感，这两个值必须满足对在断开与再次接通之间的期望的时间间隔的预定要求。优选地，电阻元件具有电阻和电感，其值允许通过衰减装置在50ms至500ms的时间间隔内，特别优选在100ms至250ms的时间间隔内使完全充电的电容器放电。

例如可以被证明是优选的是，衰减装置包括单独的线圈元件。线圈元件在此与电阻元件形成并联电路。这样构造的衰减装置在此特别有效地限制放电电流的峰值并且吸收在电容器中存储的能量。

此外按照本发明的一种实施方式，装置包括变阻器，例如金属氧化物变阻器，其与电容器以及与运行电流支路并联连接。借助变阻器可以定义在电容器充电时可以最大建立的边界电压。在此，变阻器必须被构造为，使得边界电压大于装置连接到的直流电压网的电网电压。