[发明专利]一种基于耦合负压电路的混合式开关及装置、保护系统

说明书

本发明提出了一种基于耦合负压电路的混合式开关电路、切换开关装置和切换保护系统，其中所述混合式开关电路包括，机械开关支路、换流支路和能量吸收支路，所述换流支路包括主固态开关支路和耦合负压电路；所述主固态开关支路拓扑为全桥电路，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。本发明的基于耦合负压电路的混合式开关电路、切换开关、切换保护系统具有可靠性高的特点，而且控制方便。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种基于耦合负压电路的混合式开关电路及切换开关装置、电源切换保护系统。

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，本发明提供一种基于耦合负压电路的混合式开关电路、切换开关装置及保护系统。

本发明提供了一种基于耦合负压电路的混合式开关电路，其特征在于，

所述混合式开关电路包括，机械开关支路、换流支路和能量吸收支路，所述换流支路包括主固态开关支路和所述主固态开关支路串联的耦合负压电路，其中，

所述主固态开关支路中的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、所述换流支路和所述能量吸收支路并联连接。

进一步地，所述耦合负压电路包括耦合线圈、晶闸管和放电电容。

进一步地，所述耦合负压电路的耦合线圈第一绕组位于所述主固态开关支路；所述耦合线圈的第二绕组位于所述放电电容电路，并且所述晶闸管、放电电容与所述第二绕组形成回路。

进一步地，所述放电电容通过直流电源电路供电。

进一步地，所述机械开关支路包括机械开关；和/或

所述主固态开关支路中的固态开关只有一个，或所述主固态开关支路中的固态开关具有多个，并且串联连接；和/或

所述能量吸收支路包括避雷器。

进一步地，所述电力电子开关包括但不限于晶闸管、IGBT或IGCT。

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基于耦合负压电路的混合式开关电路，分别用于三相电的A相、B相、C相支路中；

所述备切换开关部件包括三个如上任一所述的基于耦合负压电路的混合式开关电路，分别用于三相电的A相、B相、C相支路中。

本发明还提供了一种电源切换保护系统，其特征在于，

所述电源保护切换系统包括：

工作电源和备用电源；

如上所述的自动切换开关装置，所述自动切换开关装置中的主切换开关部件与工作电源连接、备切换开关部件与备用电源连接；