[发明专利]纵磁真空灭弧室电弧区剩磁自动补偿装置

权利要求书

1.一种纵磁真空灭弧室电弧区剩磁自动补偿装置，包括纵磁真空灭弧室，其特征在于：所述剩磁自动补偿装置包括亥姆霍兹线圈、双向选择开关模块、线圈驱动模块、电池充电模块、蓄电池、智能总控制模块和自动检测模块；

所述纵磁真空灭弧室内设置有静触头、动触头、永磁机构和驱动杆，驱动杆设置在永磁机构上，驱动杆通过绝缘杆与动触头连接，静触头和动触头上设置有亥姆霍兹线圈，亥姆霍兹线圈的出线端与双向选择开关模块的输入端连接，亥姆霍兹线圈的进线端和蓄电池的一极连接，双向选择开关模块的输出端分别与线圈驱动模块和电池充电模块连接，线圈驱动模块和电池充电模块分别与蓄电池的另一极连接；纵磁真空灭弧室上设置有自动检测模块，自动检测模块与智能总控制模块连接，智能总控制模块分别与线圈驱动模块和双向选择开关模块连接。

2.根据权利要求1所述的纵磁真空灭弧室电弧区剩磁自动补偿装置，其特征在于：所述自动检测模块包括电流互感器、位移传感器和数据采集单元，电流互感器设置在灭弧室出线上，位移传感器设置在驱动杆上，电流互感器和位移传感器分别与数据采集单元连接，数据采集单元与智能总控制模块连接。

3.根据权利要求1所述的纵磁真空灭弧室电弧区剩磁自动补偿装置，其特征在于：所述智能总控制模块内设置有触头不同开距的零区剩磁分布数据，智能总控制模块上设置有继保设备开断信号的通信接口。

4.根据权利要求1所述的纵磁真空灭弧室电弧区剩磁自动补偿装置，其特征在于：所述双向选择开关模块由继电器Ⅰ、继电器Ⅱ及其驱动电路Ⅰ、驱动电路Ⅱ组成，继电器Ⅰ与电池充电模块连接，继电器Ⅱ与线圈驱动模块连接；驱动电路Ⅰ和驱动电路Ⅱ分别与智能总控制模块连接。

5.根据权利要求1所述的纵磁真空灭弧室电弧区剩磁自动补偿装置，其特征在于：所述线圈驱动模块由线圈驱动控制单元、绝缘栅双极型晶体管和电流采集单元组成，电流采集单元与线圈驱动控制单元连接，绝缘栅双极型晶体管分别与双向选择开关模块和蓄电池连接，绝缘栅双极型晶体管由线圈驱动控制单元控制。

6.根据权利要求5所述的纵磁真空灭弧室电弧区剩磁自动补偿装置，其特征在于：所述线圈驱动控制单元由信号接收电路、PMW发生器和绝缘栅双极型晶体管驱动电路组成，智能总控制模块与信号接收电路连接，信号接收电路与PMW发生器连接，PMW发生器与绝缘栅双极型晶体管驱动电路连接，绝缘栅双极型晶体管驱动电路与绝缘栅双极型晶体管连接。

7.根据权利要求1所述的纵磁真空灭弧室电弧区剩磁自动补偿装置，其特征在于：所述电池充电模块由变压器、AC-DC整流模块、电流I-电压U转换电路和滤波单元组成，变压器的前端与双向选择开关模块连接，变压器的后端与AC-DC整流模块连接，AC-DC整流模块与电流I-电压U转换电路连接，电流I-电压U转换电路与滤波单元连接，滤波单元与蓄电池连接。

8.根据权利要求1所述的纵磁真空灭弧室电弧区剩磁自动补偿装置，其特征在于：所述蓄电池为高压电容阵列或高压锂电池阵列蓄电池。

9.根据权利要求1所述的纵磁真空灭弧室电弧区剩磁自动补偿装置，其特征在于：所述亥姆霍兹线圈采用高压绝缘耐火材料固定在静触头和动触头上。

10.一种纵磁真空灭弧室电弧区剩磁自动补偿装置的运行方法，其特征在于：包括以下步骤：

S101：智能总控制模块是否收到继保设备开断信号，若是，则执行步骤S102；若不是，则执行S109；

S102：智能总控制模块控制双向选择开关，使亥姆霍兹线圈的进线端（26）和导线（16）导通，导线（16）分别与双向选择开关模块和线圈驱动模块连接；

S103：自动检测模块检测主电流（27）和真空开关的开距d；

S104：智能总控制模块读取主电流（27）、开距d和内置的零区剩磁分布数据（31）；

S105：智能总控制模块根据开距d和零区剩磁分布数据（31）得到应补偿的磁场强度B，同时根据主电流数据预测主电流（27）的过零点时刻t（29）；

S106：智能总控制模块根据计算和预测结果向线圈驱动模块发出控制信号；

S107：线圈驱动模块产生方波电流；

S108：方波电流在亥姆霍兹 线圈中产生补偿磁场Bb（28）；

S109：智能总控制模块控制双向选择开关，使亥姆霍兹线圈的进线端（26）和导线（15）导通，导线（15）分别与双向选择开关模块和电池充电模块连接；

S110：电池充电模块工作，蓄电池充电。