BR112019016457A2

BR112019016457A2 - comutador de fase equivalente a zero de corrente grande e alta tensão e método de controle do mesmo

Info

Publication number: BR112019016457A2
Application number: BR112019016457A
Authority: BR
Inventors: Hai Wang
Original assignee: Gyrk International Tech Co Ltd
Priority date: 2017-02-08
Filing date: 2018-02-02
Publication date: 2020-04-07
Also published as: WO2018145603A1; US11211215B2; EP3582241A4; US20190378669A1; CN106653433B; CN106653433A; EP3582241A1

Abstract

comutador de fase equivalente a zero de corrente grande e alta tensão e método de controle do mesmo trata-se de um comutador de alta tensão e alta corrente com espera de fase zero e um método de controle. o comutador inclui duas ou mais unidades de comutação conectadas em série, cada um dos módulos de unidade de comutador inclui um circuito de comutador principal, um circuito de comutador auxiliar, uma unidade de circuito de fonte de alimentação de equalização de tensão, uma unidade de circuito de comunicação e controle de comutador e um transformador de corrente; e o circuito de comutador auxiliar e a unidade de circuito de fonte de alimentação de equalização de tensão são conectados em paralelo entre duas extremidades do circuito de comutador principal, e o transformador de corrente é conectado ao circuito de comutador principal; uma saída do transformador de corrente é conectada à unidade de circuito de fonte de alimentação de equalização de tensão que fornece potência à unidade de circuito de comunicação e controle de comutador, e a unidade de circuito de comunicação e controle de comutador é configurada para controlar o fechamento e a abertura de um relé principal e um relé auxiliar. o comutador da invenção usa um comutador de contato pneumático em vez de um comutador de alta tensão que apenas o comutador de vácuo ou comutador de sf6 poderia alcançar antes. devido ao fato de que o contato não precisa de proteção de vácuo ou sf6, o custo de produção e manutenção do comutador é mais baixo, não há corrente de partida durante a ação de comutação, nenhum arco ocorrerá, e o comutador não poluirá a rede elétrica.

Description

“COMUTADOR E MÉTODO DE CONTROLE DO MESMO” CAMPO TÉCNICO [0001] O presente pedido refere-se ao campo de comutadores de carga elétrica na engenharia elétrica, em particular a um comutador de alta tensão e alta corrente com espera de fase zero.

ANTECEDENTES [0002] Comutadores de carga e disjuntores são uma parte integrante de um sistema de distribuição de potência e são usados para ativação ou desativação. O comutador de carga e disjuntor tradicionais são todos fechados ou abertos por contatos mecânicos. É um problema difícil de ser solucionado que arco e reignição de arco sejam formados em um comutador de alta tensão quando os contatos de comutador são desconectados devido a um longo curso de contato. Os comutadores tradicionais usam vários métodos de extinção de arco físico para reduzir e evitar arco quando os contatos de comutador estão fechados e quando os contatos de comutador estão abertos. A partir do princípio de extinção de arco e do nível de tensão usada, há extinção de arco que produz gás, extinção de arco de vácuo, extinção de arco de óleo, extinção de arco de SF6, etc. Ocorrências de centelhamento ou arco são reduzidas ou evitadas no momento em que o comutador fecha ou abre pelo modo de extinção de arco mencionado acima do comutador de carga ou disjuntor, garantindo, assim, a integridade dos contatos de comutador e da desconexão eficaz do comutador. Com o aumento da tensão de desativação, a complexidade e o custo do dispositivo de extinção de arco aumentam correspondentemente. As propriedades de isolamento e extinção de arco de SF6 são muito maiores do que aquelas de vácuo ou óleo ísolante. Por causa do alto custo de aplicação e operação do gás SF6, o mesmo é apenas usado no nível de tensão acima de 110 kV. Devido aos danos do SF6 ao ambiente, no campo de comutadores de carga de tensão ultra alta, um material é buscado para substituir SF6, mas nenhuma solução ideal é encontrada.

[0003] Os contatos de comutador existentes resistem a uma

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2/14 enorme corrente de surto ou pulso de alta tensão no momento do fechamento e desconexão. Por um lado, isso reduzirá significativamente a vida de serviço dos contatos de comutador, por outro lado, poluirá a rede elétrica. Esse tipo de pulso de alta tensão ou corrente de surto pode causar dados a aparelhos elétricos na rede elétrica. Se os contatos de comutador forem operados em corrente ou tensão zero, sem a energia da ionízação de gás, não haverá nenhuma ignição ou arco. Obviamente, os comutadores de contato mecânico tradicionais não podem solucionar esse problema. Todos os tipos de comutadores de potência existentes são projetados na extinção de arco. O propósito de colocar os contatos dos comutadores em ambiente de vácuo ou gás SF6 é reduzir a possibilidade de íonização de gás em ambas as extremidades dos contatos. Outro fator importante que gera o arco é a corrente, mas poucas pessoas pensam em soluções a partir do mesmo. Se os contatos de comutador puderem atuar instantaneamente no ponto zero de CA, isso pode garantir que nenhum arco ocorra quando os contatos atuarem. Mas parece quase impossível fazer os contatos de comutador atuar no ponto zero de CA, o que é tão difícil quanto atirar através de uma pá de ventilador girando em alta velocidade.

SUMÁFOO

PROBLEMAS TÉCNICOS [0004] A patente chinesa n^s- ZL201110034379.4 revela um comutador de extinção de arco eletrônico de alta tensão, que usa um grupo de circuitos de contatos de relé auxiliar e diodos em série para proteger um comutador principal e propõe uma solução em que os contatos de comutador atuam instantaneamente em um ponto zero de uma corrente alternada. Mas a desvantagem dessa patente é que todos os contatos de comutador são controlados por um módulo de controle de comutador, e cada um dos contatos de comutador de relé e bobinas tem que resistir a uma tensão muito alta, então, esse esquema de comutador de carga de alta tensão tem pouco valor prático no campo de altas tensões de dezenas de milhares de volts ou mais.

[0005] Comutadores convencionais são contatos únicos, devido

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3/14 ao fato de que múltiplos comutadores em paralelo não podem solucionar o problema de compartilhamento de corrente das ramificações de comutador. Como um resultado, a ramificação de comutador com a maior corrente será facilmente queimada primeiro, e, então, a corrente de distribuição das outras ramificações de comutador aumenta, o que acelera os danos de todas as ramificações de comutador. Para um comutador de contato único, quanto mais alta a corrente, mais complexo é o mecanismo de operação de contato. O comutador de contato único também faz com que o custo do mecanismo de operação de contato se eleve e com que a confiabilidade diminua. Por outro lado, até mesmo o efeito de película da frequência de potência CA não pode ser negligenciado quando a corrente é alta. O aumento resistência de contato e fiação causado pelo efeito de película do comutador de contato único a uma alta corrente é também difícil de solucionar.

SOLUÇÕES TÉCNUCAS [0006] O objetivo do presente pedido é fornecer um comutador de fase de alta tensão e alta corrente de contato pneumático, isto é, um comutador de alta tensão que não exige proteção por vácuo, óleo isolante ou gás SF6. O fechamento e a abertura dos contatos de tal comutador são instantaneamente operados em um ponto zero da corrente alternada, e nenhuma corrente de partida ou sobretensão é gerada durante a operação de comutação.

[0007] O objetivo do presente pedido é ser realizado pelo seguinte esquema técnico:

[0008] O pedido fornece um comutador de alta tensão e alta corrente com espera de fase zero, que inclui dois ou mais módulos de unidade de comutador em série;

[0009] o módulo de unidade de comutador consiste em um circuito de comutador principal, um circuito de comutador auxiliar, uma unidade de circuito de fonte de alimentação de equalização de tensão, uma unidade de circuito de comunicação e controle de comutador, um transformador de corrente, etc., e o circuito de comutador auxiliar e a unidade de circuito de fonte de

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4/14 alimentação de equalização de tensão são conectados em paralelo em ambas as extremidades do circuito de comutador principal;

[0010] uma saída do transformador de corrente é conectada à unidade de circuito de fonte de alimentação de equalização de tensão que fornece potência à unidade de circuito de comunicação e controle de comutador, e a unidade de circuito de comunicação e controle de comutador é configurada para o fechamento e a abertura de um relé principal e um relé auxiliar, e [0011] o circuito de comutador auxiliar é um circuito que inclui um diodo e um contato de relé conectados em série.

[0012] A unidade de circuito de fonte de alimentação de equalização de tensão usa um circuito de redução de tensão de capacitância como uma entrada de fonte de alimentação, quando o comutador principal está desativado. Quando o comutador principal está fechado, uma saída do transformador de corrente é retificada e usada como entrada de potência.

[0013] A unidade de circuito de comunicação e controle de comutador é conectada a um módulo de comunicação, tal como um acoplador óptico, uma fibra óptica, um infravermelho ou um Bluetooth.

[0014] O comutador principal do módulo de unidade de comutador pode ser uma bolha de vácuo, e o circuito de comutador auxiliar pode ser composto de dois ou mais circuitos em série cada um incluindo contatos de comutador de relé e o diodo de alta tensão.

[0015] O módulo de unidade de comutador consiste em mais do que dois circuitos de comutador principal e mais do que dois circuitos de comutador auxiliar. Todos os circuitos de comutador principal e circuitos de comutador auxiliar são conectados em paralelo, e cada circuito de comutador principal é conectado a um transformador de corrente.

[0016] O método de controle do módulo de unidade de comutador de alta corrente inclui as seguintes etapas:

[0017] quando os comutadores principais estiverem fechados, a corrente de cada uma das ramificações de contato de comutador é detectada, e

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5/14 o sinal de corrente de cada uma dentre as ramificações de contato de comutador é enviado à unidade de circuito de comunicação e controle de comutador pelo transformador de corrente de cada uma das ramificações de contato de comutador;

[0018] quando a corrente de uma das ramificações de contato de comutador for muito alta, o contato de comutador de uma dentre as ramificações de contato de comutador é controlado para ser desconectado instantaneamente pela unidade de circuito de comunicação e controle de comutador, de modo que a corrente média de uma das ramificações de contato de comutador seja basicamente igual a esta das outras dentre as ramificações de contato de comutador, alcançando, assim, o objetivo de equalização de corrente das ramificações de contato de comutador.

[0019] O comutador de alta tensão e alta corrente com espera de fase zero do pedido realiza a conexão ou desconexão da corrente alternada de alta tensão com o uso de contato pneumático, soluciona o problema de que o comutador de contato mecânico não pode ser conectado em série, não há nenhuma corrente de partida e centelhamento quando o contato de comutador é fechado, e não há nenhuma sobretensão e arco quando o contato de comutador é aberto. O comutador tem uma estrutura simples e alta confiabilidade. Em teoria, o comutador de alta tensão e alta corrente com espera de fase zero do presente pedido pode compreender um comutador de carga de potência CA de qualquer nível de alta tensão e qualquer nível de alta corrente.

BREVES DESCRfÇÕES DOS DESENHOS [0020] A fim de ilustrar mais claramente as modalidades do presente pedido ou as soluções técnicas na técnica anterior, uma breve descrição dos desenhos usados nas modalidades ou a descrição da técnica anterior será brevemente descrita abaixo. Obviamente, os desenhos da descrição a seguir são algumas determinadas modalidades do presente pedido, e outros desenhos podem ser obtidos daqueles versados na técnica sem qualquer trabalho criativo.

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6/14 [0021] A Figura 1 é um diagrama esquemático de circuito de um módulo de unidade de comutador;

[0022] A Figura 2 é um diagrama esquemático de circuito de um comutador de alta tensão e alta corrente com espera de fase zero do pedido;

[0023] A Figura 3 é uma das modalidades de comutador de alta tensão e alta corrente com espera de fase zero do presente pedido;

[0024] A Figura 4 é um diagrama de circuito de um módulo de unidade de comutador de alta corrente do pedido; e [0025] A Figura 5 é um diagrama de contorno de uma modalidade de um comutador de alta tensão e alta corrente com espera de fase zero do presente pedido.

DESCRfÇÃO DETALHADA [0026] A fim de tomar o objetivo, o esquema técnico e as vantagens do presente pedido mais claro, o esquema técnico nas modalidades do presente pedido será descrito clara e completamente em conjunto com os desenhos nas modalidades do presente pedido. Obviamente, as modalidades descritas são parte das modalidades do presente pedido, nem todas as modalidades. Com base nas modalidades do presente pedido, todas as outras modalidades adquiridas pela pessoa de habilidade comum na técnica sem trabalho criativo são abrangidas pelo escopo de proteção do presente pedido.

[0027] O comutador de alta tensão e alta corrente com espera de fase zero do presente pedido é composto de uma pluralidade de módulos de unidade de comutador idênticos conectados em série. A Figura 1 é um diagrama de circuito de um módulo de unidade de comutador, que é composto de um relé principal J (um contato de comutador principal, isto é, um comutador principal K), um relé auxiliar JD (um contato de comutador auxiliar, isto é, um comutador auxiliar KD), um diodo D, transformador de corrente CT, unidade de circuito de fonte de alimentação de equalização de tensão, unidade de circuito de comunicação e controle de comutador. O contato de relé auxiliar KD e o diodo D são conectados em série para formar um circuito de comutador auxiliar. O

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7/14 circuito de comutador auxiliar e as unidades de circuito de fonte de alimentação de equalização de tensão são conectados em paralelo entre ambas as extremidades do circuito de comutador principal. O transformador de corrente CT é conectado à unidade de circuito de fonte de alimentação de equalização de tensão. A unidade de circuito de fonte de alimentação de equalização de tensão fornece potência e referência CA à unidade de circuito de comunicação e controle de comutador. Quando o comutador principal está em um estado desativado, a unidade de circuito de fonte de alimentação de equalização de tensão desempenha as seguintes funções: (1) Obter potência de ambas as extremidades do comutador principal e fornecer potência à unidade de circuito de comunicação e controle de comutador após redução de tensão, retificação, filtração e regulação de tensão; (2) Obter um sinal de tensão de ambas as extremidades do comutador principal para fornecer uma referência de tempo de tensão CA à unidade de circuito de comunicação e controle de comutador; (3) Ao mesmo tempo, a unidade de circuito de fonte de alimentação de equalização de tensão também funciona para compartilhar a tensão quando os módulos de unidade de comutador estão conectados em série. Essa unidade de circuito de fonte de alimentação de equalização de tensão pode usar um circuito de redução de tensão de capacitância. O capacitor de redução de tensão não apenas funciona para alcançar a redução de tensão na unidade de circuito de fonte de alimentação, como também funciona para alcançar a equalização de tensão se todos os módulos de unidade de comutador usarem uma mesma capacidade do capacitor de redução de tensão. Quando o comutador principal está fechado, não há nenhuma tensão entre ambas as extremidades da unidade de circuito de fonte de alimentação de equalização de tensão, e não há nenhuma entrada de potência para a unidade de circuito de fonte de alimentação de equalização de tensão. Nesse momento, é necessário fornecer potência à unidade de circuito de comunicação e controle de comutador através do transformador de corrente. Ao mesmo tempo, o transformador de corrente CT também fornece referência de tempo CA à unidade de circuito de comunicação e controle de comutador. O

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8/14 princípio do circuito de redução de tensão de capacitância e um circuito de fonte de alimentação com o uso do transformador de corrente pode ser percebido por uma pessoa de habilidade comum na técnica e não será descrito aqui.

[0028] O comutador de alta tensão e alta corrente com espera de fase zero do pedido é composto de uma pluralidade de módulos de unidade de comutador conforme mostrado na Figura 1 conectados em série. Quando o comutador está em um estado aberto, os comutadores principais de todos os módulos de unidade de comutador estão no estado aberto, os circuitos de redução de tensão de capacitância de todos os módulos de unidade de comutador funcionam. O capacitor de redução de tensão tem duas funções. Uma das funções é garantir que todos os comutadores sejam submetidos a uma mesma tensão, e que nenhuma ruptura ocorra devido ao fato de que uma tensão em um determinado comutador é muito alta. A outra dentre as funções é fornecer uma fonte de alimentação CC de baixa tensão a cada uma das unidades de circuito de comunicação e controle de comutador após a retificação, fíltração e regulação. Quando o comutador está fechado, cada um dos comutadores principais em todos módulos de unidade de comutador está fechado e todos os módulos de unidade de comutador estão em um mesmo potencial. Os transformadores de corrente em todos os módulos de unidade de comutador fornecem potência CC de baixa tensão a cada uma das unidades de circuito de comunicação e controle de comutador. É o modo mais econômico e mais confiável de obter eletricidade de um barramento de alimentação. Se a corrente no barramento de alimentação for muito baixa, a energia transmitida pelo transformador de corrente é insuficiente para manter o consumo de potência da unidade de circuito de comunicação e controle de comutador, outros modos de fonte de alimentação podem ser considerados, tais como células solares irradiadas por luz forte, transmissão de potência de micro-ondas e assim por diante.

[0029] O processo de operação e o método de controle do comutador são descritos abaixo em referência à Figura 2. (O circuito de

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9/14 controle na Figura 2 é um nome geral da unidade de circuito de fonte de alimentação de equalização de tensão e da unidade de circuito de comunicação e controle de comutador na Figura 1). Quando cada circuito de controle recebe um comando de fechamento de comutador, cada circuito de controle controla os contatos de relé auxiliar KD01-KD0N para serem fechados durante um meiociclo negativo de uma mesma tensão (Uab). Então, quando a tensão está em um meio-ciclo positivo, os diodos D01-D0N de todos os circuitos de comutador auxiliar conectados em série serão ativados ao mesmo tempo. E, então, cada circuito de controle controla o relé principal correspondente JO1-JON a ser fechado no meio-ciclo positivo da Uab. Embora seja impossível que todos os contatos de comutador principal K01-K0N estejam fechados ao mesmo tempo, é apenas necessário concluir o fechamento no meio-ciclo completo. Ricocheteio de contato ocorrerá durante o processo de fechamento de cada comutador principal. No momento em que o contato é iniciado, a corrente fluirá através de uma ramificação de comutador auxiliar correspondente. A tensão em ambas as extremidades dos contatos é a tensão direta do diodo, cerca de 0,7 V. Contanto que os comutadores principais concluam o processo de fechamento e ricocheteio dos contatos durante o meio-ciclo positivo da corrente, a ignição e partida dos contatos não ocorrerão. Após todos os contatos de comutador principal K01-K0N (isto é, os comutadores principais K01-K0N) serem fechados, os contatos de relé auxiliar KD01-KD0N são desconectados, isto é, o processo de fechamento do comutador de alta tensão é concluído. Como encurtar o tempo de operação do relé e reduzir o número de ricocheteios de contato pode ser referido à Patente da China 201310265141.1, sem maior elaboração aqui. Quando os comutadores principais K01-K0N são fechados, a entrada da unidade de circuito de fonte de alimentação de equalização de tensão de cada módulo de unidade de comutador é colocada em curto-circuito, e o circuito de redução de tensão de capacitância correspondente para de funcionar. Nesse momento, os transformadores de corrente CT01-CT0N nos módulos de unidade de comutador começam a fornecer potência às unidades de circuito de

Petição 870190096646, de 27/09/2019, pág. 14/24 comunicação e controle de comutador, fornecer referência de tempo CA às unidades de circuito de comunicação e controle de comutador e, ao mesmo tempo, medir a corrente através do comutador e transmitir os dados de corrente das unidades de circuito de comunicação e controle de comutador. Quando todos os circuitos de controle recebem uma instrução de desativação, os circuitos de controle controlarão todos os contatos de relé auxiliar KD01-KD0N para fecharem primeiro e, então, controlarão os comutadores principais K01-K0N para abrirem durante o meio-ciclo positivo da corrente lab. Todos os contatos de comutador K01-K0N não podem ser desconectados ao mesmo tempo. A corrente do comutador principal K que é desconectado primeiro fluirá da ramificação de série do contato de relé auxiliar KD e do diodo, garantindo que a corrente do circuito de comutador em série inteiro seja contínua, e comutador principal desconectado K é apenas submetido à tensão de condução entre ambas as extremidades do diodo, cerca de 0,7 V, e o comutador principal não causa arco. Após os comutadores principais K01 a KON de todos os módulos de unidade de comutador serem completamente desconectados durante o meiociclo positivo da corrente, a corrente flui através dos circuitos de comutador auxiliar KD01-D01 a KD0N-D0N. No final do meio-ciclo positivo da corrente, os diodos dos circuitos auxiliares de todos os módulos de unidade de comutador são imediatamente desativados. Durante o tempo desativado do diodo a seguir, os circuitos de controle controlam os contatos de comutador auxiliar KD01-KD0N para abrirem, e o processo de desconexão do comutador de alta tensão é concluído.

[0030] Durante o fechamento e a abertura do comutador, o diodo de cada ramificação auxiliar é automaticamente ativado ou desativado quando a fase da corrente alternada é alterada. Não há necessidade de controlar precisamente o tempo das operações de ativação e desativação, e isso é a assim chamada tecnologia “à espera de zero”. E no período do fechamento e abertura do comutador, o fluxo através de todos os comutadores principais e dos contatos auxiliares não resistirá a nenhuma tensão. Portanto, os contatos de comutador

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11/14 não acendem ou puxam o arco durante a ação do comutador. Isso aumenta significativamente a vida elétrica dos contatos de comutador, e isso não é possível de ser alcançado com comutadores de contato mecânico tradicionais.

[0031] Todas as unidades de comutador precisam atuar em harmonia e ser conectadas por comunicação. Vários modos de comunicação, tais como comunicação por acoplador óptico, comunicação por fibra óptica, comunicação por infravermelho, comunicação por Bluetooth e similares, podem ser usados entre cada módulo de unidade de comutador e um controlador externo e entre os módulos de unidade de comutador. O modo de comunicação de Bluetooth sem fio tem vantagens tais como alta segurança, uma alta taxa de comunicação, um baixo consumo de potência e baixo custo.

[0032] Conforme mencionado acima, cada módulo de unidade de comutador usa uma fonte de alimentação separada. O comutador principal e os contatos de comutador auxiliar não são submetidos a estresse elétrico e não acenderão ou formação arco durante o fechamento e a abertura do comutador. Em teoria, uma pluralidade de módulos de unidade de comutador do presente pedido em série pode compor um comutador de carga de alta tensão CA de qualquer alta tensão.

[0033] O comutador do pedido usa uma pluralidade de módulos de unidade de comutador conectados em série. Uma modalidade do presente pedido é ilustrada na Figura 3. Os comutadores principais K01 -K0N nos módulos de unidade de comutador descritos na figura podem adotar bolhas de vácuo, e os comutadores auxiliares podem adotar relés comuns. A tensão de ruptura geral das bolhas de vácuo pode atingir 35 kV. Em geral, a tensão suportada entre os contatos de relés comuns pode facilmente atingir resistência à tensão de 5.000 VGA, e a tensão suportada de cinco relés em série excederá 20 kV. O capacitor conectado em paralelo entre o contato de relé auxiliar atua como equalizadores de tensão para o contato de comutador auxiliar quando o comutador principal está aberto. Uma pluralidade de relés comuns é conectada em série aos diodos de alta tensão para realizar a função do circuito de comutador auxiliar.

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Presumindo que a tensão suportada de um disjuntor de vácuo é 20 kV, cinco tais módulos de unidade de comutador conectados em série podem realizar um comutador de alta tensão de 100 kV.

[0034] Devido à limitação do efeito de película CA, a corrente do comutador único não pode ser aumentada indefinidamente. O pedido fornece módulo de unidade de comutador de alta corrente. O módulo de unidade de comutador de alta corrente na Figura 4 inclui três circuitos de comutador principal e circuitos de contato auxiliar. O módulo de unidade de comutador de alta corrente é formado conectando-se os três circuitos de comutador principal e os circuitos de contato auxiliar em paralelo. Um transformador de corrente é conectado a cada circuito de comutador principal. Os três comutadores principais paralelos são usados para dividir a corrente através do comutador em três circuitos, o que pode reduzir o efeito de película. A função de três ramificações auxiliares paralelas é impedir o centelhamento ou arco dos contatos de quando os contatos de comutador principal estão fechados ou desconectados. Pela conexão paralela de múltiplas ramificações de comutação principais e múltiplas ramificações auxiliares, comutação de alta corrente arbitrária pode ser realizada teoricamente. Obviamente, o número das ramificações auxiliares não precisa ser igual ao número de ramificações de comutador principal. O processo de fechamento e abertura do comutador é similar a este do comutador descrito na Figura 2, que não será discutido aqui.

[0035] O método de controle de compartilhamento de corrente do módulo de unidade de comutador de alta corrente é descrito a seguir. Quando os comutadores principais estão fechados, o transformador de corrente de cada ramificação de comutador principal detecta a corrente de cada ramificação e envia o sinal de corrente de cada ramificação à unidade de circuito de comunicação e controle de comutador através da unidade de circuito de fonte de alimentação de equalização de tensão. Quando a corrente de uma determinada ramificação é muito alta, a unidade de circuito de comunicação e controle de comutador controlará o contato da ramificação a ser desconectada por um curto

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13/14 tempo. A corrente média através da ramificação é reduzida e basicamente igual à corrente média das outras ramificações, de modo a alcançar o objetivo de equalização de corrente de todas as ramificações. A equalização de corrente das correntes de comutador principal pode também ser realizada com o uso de sensor de temperatura para detectar a temperatura de comutador. Quando o comutador está fechado, a resistência de contato de uma determinada ramificação de comutador principal é muito alta, o que fará com que a temperatura de aquecimento da ramificação seja muito alta. A alteração de temperatura do contato é detectada pelo termistor fixado ao contato de comutador e enviada à unidade de circuito de comunicação e controle de comutador. Quando o calor de contato de um determinado comutador é muito mais alto do que este de outros comutadores, o contato do comutador de ramificação pode ser temporariamente desconectado e ser fechado após a temperatura diminuir. Devido ao fato de que o aquecimento de comutador é causado por pobre estado de contato do contato, geralmente, a relocação dos contatos de comutador reduzirá a resistência de contato e o estado de contato será melhorado. Se a resistência de contato do contato não puder ser melhorada, o contato do comutador pode funcionar intermitentemente, e os comutadores de outras ramificações podem compartilhar o trabalho, de modo a impedir o dano de envelhecimento acelerado da ramificação de comutador com falha.

[0036] Múltiplos comutadores de alta corrente idênticos em série podem também formar um comutador de alta tensão e alta corrente. Em teoria, um comutador de alta tensão CA de qualquer alta tensão e qualquer alta corrente pode ser realizado conectando-se uma pluralidade de módulos de unidade de comutador de alta corrente em paralelo ou em série.

[0037] A Figura 5 é um dos diagramas de contorno de um comutador de alta tensão e alta corrente com espera de fase zero do presente pedido. Os módulos de unidade de comutador do presente pedido podem ser montados em um terminal isolado de alta tensão, isto é, uma unidade de comutador de alta tensão é constituída. Uma extremidade do terminal do

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14/14 comutador de alta tensão é um parafuso e a outra extremidade é uma porca, e, assim, as unidades de comutador de alta tensão podem ser convenientemente conectadas em série para formar um comutador de alta tensão. Se a tensão suportada de uma unidade de comutador de alta tensão for 10 KVca, um comutador de 1 KV pode ser constituído de 100 tais unidades de comutador de alta tensão, entretanto, o mesmo pode ser apenas realizado por proteção de gás SF6 na técnica tradicional, o volume do comutador é muito grande, e um equipamento compatível grande é também necessário. O comutador de alta tensão e alta corrente com espera de fase zero do pedido não precisa de fontes de alimentação externas ou equipamentos auxiliares e pode ser instalado e usado de modo muito conveniente.

Claims

REMNDIICAÇÕES

1. Comutador caracterizado pelo fato de que compreende dois ou mais módulos de unidade de comutador conectados em série;

em que cada um dos módulos de unidade de comutador compreende um circuito de comutador principal incluindo um comutador principal, um circuito de comutador auxiliar, uma unidade de circuito de fonte de alimentação de equalização de tensão, uma unidade de circuito de comunicação e controle de comutador e um transformador de corrente; e em que o circuito de comutador auxiliar e a unidade de circuito de fonte de alimentação de equalização de tensão são conectados em paralelo entre duas extremidades do circuito de comutador principal, e o transformador de corrente é conectado ao circuito de comutador principal;

uma saída do transformador de corrente é conectada à unidade de circuito de fonte de alimentação de equalização de tensão que fornece potência à unidade de circuito de comunicação e controle de comutador, e a unidade de circuito de comunicação e controle de comutador é configurada para controlar o fechamento e a abertura do comutador principal e de um comutador auxiliar, e em que o circuito de comutador auxiliar compreende um diodo e o comutador auxiliar conectados em série.
2. Comutador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de circuito de fonte de alimentação de equalização de tensão é configurada para usar um circuito de redução de tensão de capacitância como um circuito de fonte de alimentação quando o comutador principal estiver aberto e usar uma saída do transformador de corrente como a entrada de potência quando o comutador principal estiver fechado.
3. Comutador, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a unidade de circuito de comunicação e controle de comutador é conectada a um módulo de comunicação incluindo um acoplador óptico, uma fibra óptica, um infravermelho ou um Bluetooth.
4. Comutador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a

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3, caracterizado pelo fato de que o comutador principal do circuito de comutador principal é uma bolha de vácuo, e o circuito de comutador auxiliar compreende dois ou mais circuitos em série incluindo, cada um, um contato de comutador de relé e um diodo de alta tensão.
5. Comutador, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o módulo de unidade de comutador compreende pelo menos dois circuitos de comutador principal e pelo menos dois circuitos de comutadores auxiliar, todos os circuitos de comutador principal e os circuitos de comutador auxiliar são conectados em paralelo, e cada um dentre os circuitos de comutador principal é conectado a um transformador de corrente e um sensor de temperatura.
6. Método de controle de um módulo de unidade de comutador, caracterizado pelo fato de que o módulo de unidade de comutador compreende um circuito de comutador principal incluindo um comutador principal, um circuito de comutador auxiliar, uma unidade de circuito de fonte de alimentação de equalização de tensão, uma unidade de circuito de comunicação e controle de comutador e um transformador de comente; e em que o circuito de comutador auxiliar e a unidade de circuito de fonte de alimentação de equalização de tensão são conectados em paralelo entre duas extremidades do circuito de comutador principal, e o transformador de corrente é conectado ao circuito de comutador principal; uma saída do transformador de corrente é conectada à unidade de circuito de fonte de alimentação de equalização de tensão que fornece potência à unidade de circuito de comunicação e controle de comutador, e a unidade de circuito de comunicação e controle de comutador é configurada para controlar o fechamento e a abertura do comutador principal e de um comutador auxiliar, e em que o circuito de comutador auxiliar compreende um diodo e o comutador auxiliar conectados em série; e em que o método compreende as seguintes etapas:

quando os comutadores principais estiverem fechados, detectar a corrente de cada uma das ramificações de comutador principal e enviar o sinal

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3/3 de corrente de cada uma dentre as ramificações de comutador principal à unidade de circuito de comunicação e controle de comutador pelo transformador de corrente de cada uma das ramificações de comutador principal;

quando a corrente de uma das ramificações de comutador principal for mais alta do que um valor predefinido, controlar o comutador principal de uma das ramificações de comutador principal para ser desconectado instantaneamente pela unidade de circuito de comunicação e controle de comutador, de modo que a corrente média de uma das ramificações de comutador principal seja igual a esta das outras dentre as ramificações de comutador principal, alcançando, assim, o objetivo de equalização de corrente das ramificações de comutador principal.