[发明专利]一种主通路串联固态开关的混合式开关

说明书

本发明提出了一种主通路串联固态开关的混合式开关电路、切换开关、切换保护系统及其控制方法，其中所述混合式开关电路包括，机械开关支路、主固态开关支路、和能量吸收支路，主固态开关支路包括一个或多个串联的固态开关；机械开关支路包括机械开关和固态开关；所述固态开关包括电力电子开关/二极管反并联电路和电容，所述电力电子开关/二极管反并联电路与所述电容并联。本发明的主通路串联固态开关的混合式开关电路、切换开关、切换保护系统及其控制方法，具有控制方便、能够快速切换的特点，而且结构简洁、性能可靠。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种基于主通路串联固态开关的混合式式开关电路、切换开关装置。

背景技术

当前有一种自动充电型强制过零高压直流断路器(参见专利CN105186443A)，这种断路器使用了快速开关单元、吸能单元、耦合电抗器单元、换流电容单元和主回路隔离开关单元。如图1所示的自动充电型强制过零高压直流断路器的具体电路图，第一隔离开关K1与快速开关CB、原边绕组L1、第二隔离开关K2依次串联，吸能单元MOV与快速开关CB并联，充电开关K3与换流电容C、副边绕组L2依次串联，且一端与快速开关CB输入端连接，另一端与快速开关CB输出端连接。

这种自动充电型强制过零高压直流断路器，预充电设备体积小、换流支路触发开关速度要求低、控制简单，能够开断任一方向的故障电流。但是存在着电路可靠性低，而且不利于开闸/合闸控制，开关较慢。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可靠而且稳定性高的主通路串联固态开关的混合式开关电路、开关装置、电源切换保护系统。

本发明提供了一种主通路串联固态开关的混合式开关电路，其特征在于，

所述混合式开关电路包括，机械开关支路、主固态开关支路、和能量吸收支路，其中，

主固态开关支路包括一个或多个串联的固态开关；

机械开关支路包括机械开关和固态开关；

所述固态开关包括电力电子开关/二极管反并联电路和电容，所述电力电子开关/二极管反并联电路与所述电容并联。

进一步地，所述机械开关支路、所述主固态开关支路、和所述能量吸收支路并联连接。

进一步地，所述电力电子开关包括但不限于晶闸管、IGBT或IGCT。

进一步地，所述能量吸收支路包括避雷器。

本发明还提供了一种开关电路控制方法，应用于如上任一所述的主通路串联固态开关的混合式开关电路，其特征在于，

控制主固态开关支路导通，机械开关支路中的固态开关断开；

控制机械开关支路中的机械开关断开，控制主固态开关支路断开。

进一步地，在所述机械开关支路中的所述机械开关的触头间隙能够承受瞬态恢复电压时，控制所述主固态开关支路断开。

本发明提供了一种开关电路控制方法，应用于如上任一所述的主通路串联固态开关的混合式开关电路，其特征在于，

控制所述主固态开关支路导通；

控制所述机械开关支路的机械开关闭合，控制所述机械开关支路的固态开关导通；

控制所述主固态开关支路断开。

本发明还提供了一种自动切换开关装置，其特征在于，所述自动切换开关装置包括主切换开关部件和备切换开关部件，其中，

所述主切换开关部件包括三个如上任一所述的主通路串联固态开关的混合式开关电路，分别用于三相电的A相、B相、C相支路中；