CN202333973U - 固态切换阀体及具有该固态切换阀体的固态切换开关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种固态切换阀体及具有该固态切换阀体的固态切换开关。根据本实用新型的固态切换阀体，包括晶闸管和固定晶闸管的上压板、下压板以及连接上压板和下压板的绝缘拉杆，晶闸管单向导通，上压板和下压板之间设置有两组晶闸管，每组晶闸管包括多个串联设置的晶闸管，两组晶闸管反向设置；还包括导线，两组晶闸管相反设置的晶闸管通过导线连接；还包括触发板，触发板与晶闸管相连接并控制晶闸管的断开与导通。本实用新型利用晶闸管在快速断开和闭合过程中分流、灭弧作用，实现电路的迅速断开和闭合，从而完成电压异常线路到正常线路的迅速切换，切换时间一般小于15ms，保证用户设备的正常运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力装置领域，具体而言，涉及一种固态切换阀体及具有该固态切换阀体的固态切换开关。
背景技术
随着中国经济的不断发展，用户对电能质量的要求越来越高。而暂态电能质量问题，如电压暂降(Voltage Sags)和瞬时断电等将严重影响用户设备的正常运行。
为提高供电可靠性和电能质量，克服传统处理方法，如采用普通的过电压抑制器防止过电压损坏设备、采用滤波器减小谐波畸变的影响、采用不间断电源(UPS)保护某些关键性设备、安装机械切换开关的备自投及双电源供电、安装自备发电机等方法需要投入资金大，响应时间慢，且不能完全解决问题的缺点。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种快速切换的固态切换阀体及具有该固态切换阀体的固态切换开关，以解决现有切换方式响应时间慢的问题。
本实用新型提供了一种固态切换阀体，包括晶闸管和固定晶闸管的上压板、下压板以及连接上压板和下压板的绝缘拉杆，晶闸管单向导通，上压板和下压板之间设置有两组晶闸管，每组晶闸管包括多个串联设置的晶闸管，两组晶闸管反向设置，还包括导线，两组晶闸管中相反设置的对应的晶闸管通过导线连接，还包括触发板，触发板与晶闸管相连接并控制晶闸管的断开与导通。
进一步地，上压板和下压板两端分别与电缆连接。
进一步地，还包括叠簧，每组晶闸管与上压板之间设置有叠簧。
进一步地，每组晶闸管为四个或者六个。
进一步地，触发板为多个，多个触发板并接在电源线上。
进一步地，还包括绝缘子，绝缘子固定在下压板的下部。
本实用新型还提供了一种固态切换开关，包括多个前述的固态切换阀体，多个固态切换阀体之间按照主备式组装方式连接或者按照分裂母线式组装方式连接。
进一步地，主备式组装方式为在主接电源U1和备用电源U2的输出端分别连接第一固态切换阀体和第二固态切换阀体，第一固态切换阀体和第二固态切换阀体的输出端相连接并与负载连接。
进一步地，分裂母线式组装方式为在第一电源U3和第二电源U4的输出端分别连接第一固态切换阀体和第二固态切换阀体，第一固态切换阀体和第二固态切换阀体的输出端通过第三固态切换阀体连接。
根据本实用新型的固态切换阀体及具有该固态切换阀体的固态切换开关，利用晶闸管在快速断开和闭合过程中分流、灭弧作用，实现电路的迅速断开和闭合，从而完成电压异常线路到正常线路的迅速切换，切换时间一般小于15ms，保证用户设备的正常运行。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是根据本实用新型固态切换阀体的结构示意图；
图2是根据本实用新型固态切换阀体的主备式组装方式连接示意图；以及
图3是根据本实用新型固态切换阀体的分裂母线式组装方式连接示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
如图1所示，根据本实用新型的固态切换阀体，包括晶闸管1和固定晶闸管1的上压板2、下压板3以及连接上压板2和下压板3的绝缘拉杆4，晶闸管1单向导通，上压板2和下压板3之间设置有两组晶闸管1，每组晶闸管1包括多个串联设置的晶闸管1，两组晶闸管1反向设置，还包括导线5，两组晶闸管1相反设置的对应的晶闸管1通过导线5连接，还包括触发板6，触发板6与晶闸管1相连接并控制晶闸管1的断开与导通，利用晶闸管在快速断开和闭合过程中分流、灭弧作用，实现电路的迅速断开和闭合，从而完成电压异常线路到正常线路的迅速切换，切换时间一般小于15ms，保证用户设备的正常运行。
本实用新型的固态切换阀体的上压板2和下压板3两端分别与电缆连接，用于接入电网，还包括叠簧7，每组晶闸管1与上压板2之间设置有叠簧7，用于压紧多个晶闸管1。
每组晶闸管1为四个或者六个，触发板6为多个，多个触发板6并接在电源线8上，触发板6控制晶闸管1的断开与导通。
还包括绝缘子9，绝缘子9固定在下压板3的下部，用于将固态切换阀体固定在安装架或者电线杆上。
本实用新型还提供了一种固态切换开关，包括多个前述的固态切换阀体，多个固态切换阀体之间按照主备式组装方式连接或者按照分裂母线式组装方式连接。
如图2所示，根据本实用新型的主备式组装方式的固态切换开关，主备式组装方式为在主接电源U1和备用电源U2的输出端分别连接第一固态切换阀体TS1和第二固态切换阀体TS2，第一固态切换阀体TS1和第二固态切换阀体TS2的输出端相连接并与负载连接。主备式组装方式的工作原理如下：
主备式固态切换开关在正常运行时，负荷电流从机械开关PS1中流过，第一固态切换阀体TS1不导通，当满足切换条件时，先打开第一机械开关PS1，先给第一固态切换阀体TS1发触发命令。当PS1动作后，晶闸管两端建立起正向电压，晶闸管就会立刻导通，负荷电流开始从第一机械开关PS1转移到晶闸管。由于晶闸管的快速导通，第一机械开关PS1很快被熄弧；当检测到晶闸管中电流过零后，立刻触发备用电源U2侧的晶闸管开关单元，使电流转移到第二固态切换阀体TS2上来；然后闭合第二机械开关PS2，负荷电流最后转到第二机械开关PS2上，从而完成整个切换过程。
当主供电源U1恢复正常后，装置可以实现自动回切和手动回切功能。若在人机界面上设置工作模式允许自动回切，则当检测到主供电源U1电压恢复正常后能自动回切到由主供电源U1路供电的状态。
固态切换开关的切换过程中可见，在正常运行时，负荷电流流经机械开关，固态切换阀体不导通；仅当进行切换时，晶闸管阀才导通，各个开关单元的晶闸管阀导通时间可能不一样，但其最大导通时间不超过100毫秒，因此可以忽略晶闸管阀的损耗。同时晶闸管阀的冷却方式采用自然冷却就可满足运行条件，不需要另外加装水冷或风冷设备。
如图3所示，根据本实用新型的分裂母线式组装方式的固态切换开关，分裂母线式为在第一电源U3和第二电源U4的输出端分别连接第一固态切换阀体TS1和第二固态切换阀体TS2，第一固态切换阀体TS1和第二固态切换阀体TS2的输出端通过第三固态切换阀体TS3连接。分裂母线固态切换开关工作原理如下：
系统电压都正常时，第一机械开关PS1、第二机械开关PS2闭合，母联快速开关PS3断开，第一固态切换阀体TS1、第二固态切换阀体TS2、第三固态切换阀体TS3不触发，各路进线给各自负荷供电。
系统出现电压跌落或停电时，以电源U3路出现电压跌落或停电为例，固态切换开关进行快速切换，第一机械开关PS1打开，同时触发第一固态切换阀体TS1，待电流过零后，触发第三固态切换阀体TS3，同时发出合母联快速开关PS3的命令，闭合母联快速开关PS3。此时第I路负荷由母联快速开关PS3供电，即两路负荷都由U4电源供电。切换完成后，第一机械开关PS1断开，第二机械开关PS2、母联快速开关PS3闭合，第一固态切换阀体TS1、第一固态切换阀体TS2、第一固态切换阀体TS3闭锁。
当系统电压恢复后，装置能够实现自动、手动回切(需要在人机界面上设置相应工作模式)。仍以电源U3路电压恢复为例，固态切换开关进行回切，I路负荷恢复到电源U3供电。回切完成后，PS3断开，PS1、PS2闭合，各路进线给各自负荷供电。
从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：
根据本实用新型的固态切换阀体及具有该固态切换阀体的固态切换开关，利用晶闸管在快速断开和闭合过程中分流、灭弧作用，实现电路的迅速断开和闭合，从而完成电压异常线路到正常线路的迅速切换，切换时间一般小于15ms，保证用户设备的正常运行。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种固态切换阀体，包括晶闸管(1)和固定所述晶闸管(1)的上压板(2)、下压板(3)以及连接所述上压板(2)和所述下压板(3)的绝缘拉杆(4)，
其特征在于，所述晶闸管(1)单向导通；
所述上压板(2)和所述下压板(3)之间设置有两组所述晶闸管(1)，每组所述晶闸管(1)包括多个串联设置的所述晶闸管(1)，两组所述晶闸管(1)反向设置；还包括导线(5)，两组所述晶闸管(1)中相反设置的对应的所述晶闸管(1)通过所述导线(5)连接；
还包括触发板(6)，所述触发板(6)与所述晶闸管(1)相连接并控制所述晶闸管(1)的断开与导通。
2.根据权利要求1所述的固态切换阀体，其特征在于，所述上压板(2)和所述下压板(3)两端分别与电缆连接。
3.根据权利要求1所述的固态切换阀体，其特征在于，还包括叠簧(7)，所述叠簧(7)设置于每组所述晶闸管(1)与所述上压板(2)之间。
4.根据权利要求1所述的固态切换阀体，其特征在于，每组所述晶闸管(1)为四个或者六个。
5.根据权利要求4所述的固态切换阀体，其特征在于，所述触发板(6)为多个，多个所述触发板(6)并接在电源线(8)上。
6.根据权利要求1所述的固态切换阀体，其特征在于，还包括绝缘子(9)，所述绝缘子(9)固定在所述下压板(3)的下部。
7.一种固态切换开关，其特征在于，包括多个权利要求1至6中任一项所述的固态切换阀体，多个所述固态切换阀体之间按照主备式组装方式连接或按照分裂母线式组装方式连接。
8.根据权利要求7所述的固态切换开关，其特征在于，
所述主备式组装方式为在主接电源(U1)和备用电源(U2)的输出端分别连接第一固态切换阀体(TS1)和第二固态切换阀体(TS2)，所述第一固态切换阀体(TS1)和所述第二固态切换阀体(TS2)的输出端相连接并与负载连接。
9.根据权利要求7所述的固态切换开关，其特征在于，
所述分裂母线式组装方式为在第一电源(U3)和第二电源(U4)的输出端分别连接第一固态切换阀体(TS1)和第二固态切换阀体(TS2)，所述第一固态切换阀体(TS1)和所述第二固态切换阀体(TS2)的输出端通过第三固态切换阀体(TS3)连接。
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|---|---|---|---|---|
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| CN105322647A (zh) * | 2014-07-22 | 2016-02-10 | 国家电网公司 | 固态切换开关切换时间的检测电路和系统 |
| CN109510301A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-03-22 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种混合型双电源转换电路及双电源系统 |
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