[实用新型]一种用于高压直流断路器快速机械开关的触发电路

说明书

本实用新型提供一种用于高压直流断路器快速机械开关的触发电路，包括依次串联的FPGA、第一模块、第二模块和放电回路；所述的放电回路与分/合闸线圈、分/合闸储能电容串联成环路；放电回路包括串联的第一半导体开关和第二半导体开关；本实用新型采用RC并联电路，既可以通过直流又可通过交流信号，当输入信号频率小于其转折频率，电路阻抗相当于R,当输入信号频率大于转折频率，C的容抗相对较小，总阻抗为电阻阻值并联电容容抗，当输入频率高到一定程度，RC并联电路阻抗相当于0，从而达到抑制外界高频信号，防止半导体开关误导通。

技术领域

本实用新型属于快速机械开关技术领域，具体涉及一种用于高压直流断路器快速机械开关的触发电路。

背景技术

快速机械开关是组成高压直流断路器中不可缺少的一部分，而作为快速机械开关的触发回路是决定快速机械开关可靠动作的重要一环。

高压直流断路器中的快速机械开关能够在几毫秒内完成分断，能够将故障电流转移至可以分断故障电流的转移支路电力电子开关中，从而完成短路故障引起的故障电流切断。快速机械开关的快速可靠动作决定着整个直流断路器工作性能的优劣。快速机械开关的关合动作是通过触发电路的触发信号施加给半导体开关，将分合闸的储能电容进行短时间的释放，从而在分合闸线圈上产生较大的电流，在斥力盘中产生强大的电磁斥力，完成触头的分合闸操作。

半导体开关的误动作会对直流断路器造成性能和结构上的损坏，一种安全可靠的半导体开关触发电路的研究具有重要意义。

图1为现有技术一的原理图，现有技术一采用传统触发方式来进行功率半导体开关的触发，包括：FPGA，用于对2个开关SCR1和SCR2施加触发信号；SCR1和SCR2，用于导通和关断实现分/合闸储能电容放电；分/合闸储能电容，释放能量在分合闸线圈上产生上千安培的电流；分/合闸线圈，在斥力盘上产生强大的电磁斥力，带动触头分合闸操作。

现有技术一的缺点：

1.通过两级SCR半导体开关串联可以增加触发回路误动的概率，但是同时也增大了触发回路拒动的概率；

2.直流断路器在高压工况下，触发回路容易产生浪涌脉冲功率，对半导体开关造成损害；

3.小信号干扰下容易导致半导体开关误动作。

图2为现有技术二的原理图，现有技术二采用传统触发方式来进行功率半导体开关的触发，其特征在于采用4只SCR线串联后并联的方式，保证了单级SCR故障不会引起放电回路误触发，并联保证单级SCR故障不会引起放电回路拒动，包括：FPGA，用于对4个开关SCR1、SCR2、SCR3、SCR4施加触发信号；4个开关SCR1、SCR2、SCR3、SCR4，SCR1 与SCR3并联，SCR2与SCR4并联用，然后2个并联支路串联，保证放电回路的误触发，减少拒动概率；开关的导通和关断实现分/合闸储能电容放电；分/合闸储能电容，释放能量在分合闸线圈上产生上千安培的电流；分/合闸线圈，在斥力盘上产生强大的电磁斥力，带动触头分合闸操作。

现有技术二的缺点：

1.采用四个半导体开关，使得成本较高；

2.前级触发电路增加，使得整个技术方案复杂；

3.直流断路器在高压工况下，触发回路容易产生浪涌脉冲功率，对半导体开关造成损害。

实用新型内容

为了解决高压工况下浪涌脉冲功率的影响，减小信号的干扰，降低半导体开关的误动率，提高整个断路器的可靠性，本实用新型提供一种有效的用于高压直流断路器快速机械开关的触发电路，其成本低，拓扑简单可靠。

一种用于高压直流断路器快速机械开关的触发电路，包括依次串联的FPGA、第一模块、第二模块和放电回路；所述的放电回路与分/合闸线圈、分/合闸储能电容串联成环路；放电回路包括串联的第一半导体开关和第二半导体开关；