[发明专利]一种应用于高压直流断路器的手动无弧分断电路

说明书

本发明公开了一种应用于高压直流断路器的手动无弧分断电路，包括触点电压检测电路、电压比较电路、信号调整电路、555输出电路、IGBT驱动电路，通过触点电压检测电路得到的电压值与预设的电压值比较，判断触点的状态、识别手分动作，在线圈脱扣后，经过信号调整，最终通过555输出电路驱动IGBT，将电流分流到IGBT后断开IGBT，实现无弧切断的方式对负载进行保护。本发明所提供的一种应用于高压直流断路器的手动分断电路的设计方法，实现了对高压直流断路器的手动无弧分断控制，避免高压直流断路器的触点因拉弧产生的烧蚀，提高了产品的性能，具有智能化、噪声小的特点。

技术领域

本发明属于航空配电系统领域，具体涉及一种应用于高压直流断路器的手动无弧分断电路。

背景技术

在航空领域，随着飞机用电功率不断增加，高压直流发电机技术的成熟，高压直流供配电系统的不断发展完善，高压直流供配电体制成为飞机供配电体制的一个主要选择，高压直流在配电方面有减轻线缆的重量、降低电磁干扰等优势。同时，高压直流负载的控制、保护过程中可能产生的拉弧现象对高压直流断路器带来了新的挑战。

高压直流断路器是高压直流工配电网络中对负载和线路起保护作用的重要设备。我国国产的航空断路器比较成熟的主要有双金属断路器和电磁式断路器两类，均为按钮式。双金属断路器一旦发生了过流故障且双金属片动作，短时间内是无法接通的，必须等待双金属片完全冷却后才能再次接通电路。电磁式断路器虽解决了双金属断路器紧急情况下发生过流保护后不能立即接通的问题，由于在高压场合，断路器存在拉弧问题，因而其主要应用场合仍然在28VDC或115VAC等低压场合。高压直流断路器的无弧切断，降低触点的烧蚀是其研发重要的研究方向。

20世纪70年代后期，机械触点开关与电力电子器件相结合的混合式开断技术在国内外兴起。通过两者之间时序的有效配合，成功熄灭电弧，实现开关智能化控制。该方式相比于以往的通过纯机械改造和改善触头材料等方式，大大缩短了生产和开发周期。国内也已有人提出采用高性能密封陶瓷技术(EPIC)研制270V航空直流接触器，用以减少拉弧现象。

结合航空配电领域的高压直流断路器的发展需求，本发明给出了一种应用于高压直流断路器的手动无弧分断电路的设计方法，实现对断路器的无弧手动分断。提高了断路器触点的寿命和产品的可靠性。

发明内容

本发明的目的是为高压直流断路器提供一种应用于高压直流断路器的手动无弧分断电路实现的方法，可靠有效的实现对高压直流断路器的手动分断保护，以解决航空高压直流断路器分断电弧的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现的：

一种应用于高压直流断路器的手动无弧分断电路，其特征在于，所述分断电路由触点电压检测电路、电压比较电路、信号调整电路、555输出电路、IGBT驱动电路依次串联而成；所述触点电压检测电路实时采集断路器主触点之间的电压，实时采集的电压经电压比较电路与预设的电压值进行比较，判断触点的状态、识别手分动作；当采集电压比预设电压值低时，不进行后续处理；当采集电压比预设电压值高时，输出第一方波信号，经过信号调整电路调整后，驱动555输出电路输出第二方波信号，该信号最终驱动IGBT驱动电路实现在断路器触点分断过程中IGBT导通，实现断路器触点的无弧分断。

所述触点电压检测电路由电阻R1、R2、R3、R4、电容C1、C2、二极管D1组成。断路器触头一端接电阻R1一端，断路器另一个触头同时与接电阻R3、R4一端和电容C1一端连接，电阻R3和电容C1的另一端与二极管D1正端和电阻R2连接，此连接点为测试点T1，T1与C2一端连接，C2另一端与R4一端连接，此连接点为测试点T2，二极管D1的负端接电源；

上述触点电压检测电路中二极管D1可采用压降1V的二极管；可有效防止过电压。