[发明专利]一种直流过零主动灭弧装置及灭弧方法

说明书

本发明公开了一种直流过零主动灭弧装置及灭弧方法，该灭弧装置内置在燃弧设备或器件和线路之间的插座中，该灭弧装置包括控制器、执行器件、前端触点和限位触点，执行器件串联在燃弧设备或器件和线路之间，前端触点和限位触点串联在燃弧设备或器件和执行器件之间，且前端触点和限位触点分别与控制器相连。本发明方法采用主动改变燃弧设备或器件工作电压、电流的状态的方式，使其工作电压、电流主动置零，减小或避免直流燃弧设备或器件导通或断开瞬间电弧的产生，达到主动灭弧的目的，保证人身和设备的安全，且不改变电器设备的原有结构，具有成本低廉、体积小、易于推广的优点。

技术领域

本发明涉及直流系统保护技术，特别是涉及一种直流过零主动灭弧装置及灭弧方法。

背景技术

直流系统由于易于接纳分布式电源发电以及自身具备的高效率、低损耗等诸多优势已经受到了越来越多的关注，应用范围不断扩大。

然而在应用过程中，由于直流电没有过零点，直流电器在开断过程中极易产生电弧，造成安全隐患。现有的灭弧方法包括增加电阻泄放回路、利用横向金属栅片灭弧、真空灭弧、油气灭弧等，这种方式不适合应用在体积小、成本控制要求高的直流电器中，给直流配电技术的应用和推广带来了极大的困难和阻碍。

发明内容

发明目的：为解决现有技术的不足，本发明提供一种直流过零主动灭弧装置及灭弧方法。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种直流过零主动灭弧装置，该灭弧装置内置在燃弧设备或器件和线路之间的插座中，该灭弧装置包括控制器、执行器件、前端触点和限位触点，执行器件串联在燃弧设备或器件和线路之间，前端触点和限位触点串联在燃弧设备或器件和执行器件之间，且前端触点和限位触点分别与控制器相连。

上述的控制器包括控制器CPU、外围电路、电源转换电路、信号驱动电路和触点状态检测电路，触点状态检测电路包括第一联动开关、第二联动开关、第一电阻、第二电阻和异或门，前端触点和限位触点分别与第二联动开关和第一联动开关相连，第一联动开关和第二联动开关的常开触点均接地，第一联动开关和第二联动开关的常闭触点分别与异或门的两个输入相连，异或门的输出与控制器CPU相连；另一方面，第一联动开关和第二联动开关的常闭触点分别通过第二电阻R2和第一电阻R1与电源转换电路的输出端相连，同时，电源转换电路的输出端与控制器CPU相连，电源转换电路的输入端与线路和执行器件的中点相连；外围电路与控制器CPU相连，控制器CPU输出端与驱动电路输入端相连，驱动电路输出端与执行器件输入端相连。

上述的执行器件为可控型半导体开关。

上述的前端触点和限位触点均为弹簧触点。

本发明还提供了一种基于上述直流过零主动灭弧装置的灭弧方法，包括以下步骤：

(1)识别燃弧设备或器件的工作状态；

(2)判断燃弧设备或器件是否处于工作状态切换时刻；如果是，将其工作电压、电流切换为脉动状态；如果否，则返回步骤(1)；

(3)判断燃弧设备或器件工作状态是否切换完成，如果是，则燃弧设备或器件的工作电压、电流恢复正常；如果否，则燃弧设备或器件的工作电压、电流继续保持脉动或交流状态，直至状态切换结束。

进一步的，步骤(1)中通过触点状态检测电路检测前端触点和限位触点状态，进而判断插座开关状态，燃弧设备或器件未插入时，异或门输入均为高电平，输出为低电平，判断为无燃弧设备或器件工作；当燃弧设备或器件由导通转入关断或由关断转入导通时异或门输出高电平“1”，判断为燃弧设备或器件处于工作状态。