[发明专利]一种高压直流电子开关电路

说明书

本发明公开了一种高压直流电子开关电路，包括低压电源电路、开机电路、关机电路、控制电路、驱动电路、高压直流电源、高压直流降压开关电源，开机电路与低压电源电路连接，用于控制低压电源电路的输出；低压电源电路与控制电路连接，用于给控制电路提供电源；控制电路与驱动电路连接，用于给出驱动控制信号；驱动电路与高压直流降压开关电源连接，用于根据驱动控制信号控制高压直流降压开关电源的动作；高压直流电源用于给高压直流降压开关电源提供电能；控制电路根据关机信号输出关机控制信号；高压直流降压开关电源用于输出设定电压。本申请通过机械式低压直流开关来实现对高压直流的开关控制，采用电容为高压直流电子开关持续供电。

技术领域

本发明涉及高压直流开关技术领域，尤其是涉及一种高压直流电子开关电路。

背景技术

高压直流开关是直流输电系统的关键设备之一，用于直流输电系统运行方式转换和故障切除。由于直流系统电流不存在自然过零点，无法像交流系统利用电流过零点熄灭电弧，进而切断电流，所以电弧的熄灭方式是核心问题。按照灭弧方式，高压直流开关又分为机械式直流开关、固态直流开关和混合式直流开关。

机械式直流开关是目前直流输电系统中常用的直流开关，它主要利用电容、电感产生振荡电流叠加在直流电流上，进而实现电流开断，主要由常规交流断路器、电容和电感组成的振荡电路以及氧化锌避雷器组成的耗能器三部分组成。机械式直流开关结构简单，容易控制，但开断电流的时间较长，通常为数十个毫秒

固态高压直流开关是指利用晶闸管器件作为开断元件的直流开关，由于开关中无机械运动部分，又称为静态断路器。固态高压直流开关的发展一直受开断延迟较大，不能准确控制开断时刻限制，但随着可关断晶闸管器件（ 如GTO和IGBT等 ）的发展，实现了准确控制开断时间并解决了限流能力的问题 。与机械式高压直流开关相比有分断速度快 、限流能力强 、工作稳定、维护较少等优点，但也存在损耗大、发热严重、需要冷却装置、持续耐受故障电流能力差等缺点。

混合式直流开关是指由晶闸管器件、传统机械开关和耗能装置组成的直流开关。其原理是：当直流系统正常运行时，电流只通过传统机械开关，当故障发生时，机械开关快速将故障电流转换至晶闸管管器件实现电流开断。混合式直流开关充分利用机械开关与固态直流开关的优点，具备运行损耗低、分断时间短、可靠性高和稳定性好等特性。但混合式直流开关目前处于结构设计与样机试制阶段，尚无工程应用。

因此，设计一种能够用于高压直流的电子开关，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高压直流电子开关电路，通过机械式低压直流开关来实现对高压直流的开关控制，同时采用电容电路，在高压直流开关导通时，给低压直流电源充电，为高压直流电子开关持续提供电能，实现了通过低压控制高压的目的。

本发明的上述发明目的通过以下技术方案得以实现：

一种高压直流电子开关电路，包括低压电源电路、开机电路、关机电路、控制电路、驱动电路、高压直流电源、高压直流降压开关电源，开机电路与低压电源电路连接，用于控制低压电源电路的输出；低压电源电路与控制电路连接，用于给控制电路提供电源；控制电路与驱动电路连接，用于给出驱动控制信号；驱动电路与高压直流降压开关电源连接，用于根据驱动控制信号控制高压直流降压开关电源的动作；高压直流电源用于给高压直流降压开关电源提供电能；关机电路与控制电路连接，控制电路用于根据关机信号输出关机控制信号；高压直流降压开关电源用于输出设定电压。

本发明进一步设置为：还包括电压调理电路，与低压电源电路、控制电路、驱动电路连接，低压电源电路用于给电压调理电路提供电能；控制电路根据电压调理电路的调理电压，输出驱动控制信号。

本发明进一步设置为：电压调理电路包括相连接的电压开关电路、电压转换电路，电压开关电路电压转换电路与控制电路相连，控制电路控制电压开关电路的导通或关断，并检测电压转换电路的调理电压。