CN206834743U - 一种过电压限制型直流开关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种过电压限制型直流开关，包括正极输入接口和正极输出接口相连形成的正极线路，负极输入接口和负极输出接口相连形成的负极线路，正极线路与负极线路之间连接有电容，电容的容值范围为：0.1～0.47uF；正极线路或者负极线路中设置有磁芯电感，磁芯电感的电感量范围为：10～200uH。本开关连接母线和负载，通过串联磁芯电感，降低电流的变化率，使电流缓慢增加直到稳定，减小对母线电压的影响；在启动瞬间，电容两端的电压不能突变，而电容与负载并联连接，两者的电压一致，负载两端的电压也不会突变，从而避免了负载过电压；以此同时，串联的电感内电流也不能突变，钳制了电流上升的速度，也能避免负载过电压，从而达成本实用新型的目标。
Description
技术领域
本实用新型属于电力设备领域。尤其是一种过电压限制型直流开关。
背景技术
目前，控制领域的重要负荷都采用直流供电，其主要结构包括充电机、馈电盘、降压硅链，更高级的配置还会配置蓄电池，以便在充电机停电时，由蓄电池对负载进行供电。馈电盘上都会有母线，在母线上有很多负载开关，每个负载开关与一负载设备相连。由于充电机出口电压往往比母线电压高10-20%，并且每次充电机送电时，所有负载支路都是同时参与电压波动过程，没有蓄电池的直流系统尤其严重，有时甚至造成负载烧毁。这样的结构存在很大风险：
一是在充电机停电后恢复送电时，在电压建立阶段，电压由低到高变化，在达到额定电压前，降压硅链会敏锐地监测到实际电压低于额定电压，然后将串联的部分硅链切除，以便提高电压，但充电机出口电压上升很快，而硅链从切除到恢复需要一定时间，电压达到额定电压时硅链不能及时恢复，导致母线过电压。
二是对于负载来说，每台设备启动时电流都会比正常工作电流大5-7倍，很多负载通过各自的小开关并接在母线上，一旦恢复送电，所有负载的启动电流将会更大，在启动时，会把母线电压拉低，充电机的调压功能，就会大幅度提高供电电压，但负载的启动时间很短，而充电机的调压需要一定时间，也会造成过电压。
过电压的特性由系统决定，虽然可以在每次送电时先断开分支开关以控制过电压，让充电机先对空母线充电，再逐一合上分支开关，但这样的操作很麻烦，不适合无人值守自动运行的设备，特别是有备用自投，或者供电线路有重合闸的装置。因此寻找一种自动控制过电压的方法或设备非常重要。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种过电压限制型直流开关，能够有效地控制过电压，保证负载的正常运行。
本实用新型的目的是这样实现的：一种过电压限制型直流开关，包括正极输入接口、正极输出接口、负极输入接口和负极输出接口，所述正极输入接口和正极输出接口相连形成正极线路，所述负极输入接口和负极输出接口相连形成负极线路，
所述正极线路与负极线路之间连接有电容，所述电容的容值范围为：0.1～0.47uF；
所述正极线路或者负极线路中设置有磁芯电感，所述磁芯电感的电感量范围为：10～200uH。电感、电容、电阻全部集成在开关内部，方便选用。
进一步地，所述电容串联有保护电阻。
本实用新型的有益效果是：利用本开关连接母线和负载，通过在回路中串联磁芯电感，降低电流的变化率，使电流缓慢增加直到稳定，减小对母线电压的影响；在启动瞬间，电容两端的电压不能突变，而电容与负载并联连接，两者的电压一致，负载两端的电压也不会突变，从而避免了负载过电压。
附图说明
图1是本实用新型使用时的接线示意图。
1—正极输入接口；2—正极输出接口；3—负极输入接口；4—负极输出接口；5—电容；6—磁芯电感；7—保护电阻；8—母线；9—负载；10—开关触点。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1所示，本实用新型的一种过电压限制型直流开关，包括正极输入接口1、正极输出接口2、负极输入接口3和负极输出接口4，所述正极输入接口1和正极输出接口2相连形成正极线路，所述负极输入接口3和负极输出接口4相连形成负极线路， 所述正极线路与负极线路之间连接有电容5，所述电容5的容值范围为：0.1～0.47uF；所述正极线路或者负极线路中设置有磁芯电感6，所述磁芯电感6的电感量范围为：10～200uH。所述电容5串联有保护电阻7。使用时，正极输入接口1与母线8正极相连，正极输出接口2与负载9的正极接口相连，负极输入接口3与母线8负极相连，负极输出接口4与负载9的负极接口相连，使母线8、开关触点10和负载9连成回路。正极输入接口1、正极输出接口2、负极输入接口3和负极输出接口4组成开关触点10，对外呈现的就是一个开关，电容5、磁芯电感6和保护电阻7集成在开关内部，使用时只需连接正极输入接口1、正极输出接口2、负极输入接口3和负极输出接口4即可。
对于每个直流负载9来说，启动电流都会很大，降低启动电流，或者说让启动过程电流平稳上升，让充电机和降压硅链有足够的时间进行调压，就能保证母线8的电压相对稳定，避免大的波动。如何限制每个装置的启动电流，本实用新型的方案是制作具有过电压限制功能的开关，每个负载9都采用这样的开关，就能避免过电压。考虑到负载9的启动电流大，主要是需要给负载9电源部分的大电容充电造成的，如果在回路中串联一个电感量较大的磁芯电感6，磁芯电感6不允许电流瞬间变化率很大，在启动瞬间补偿一下负载9的容性电流，就能实现减低启动电流的效果。同时，为了避免负载9启动完成后，磁芯电感6对负载9的供电造成影响，避免磁芯电感6和负载9的电容产生震荡，磁芯电感6的电感量范围为：10～200uH。此外，在开关的两极间接入小容值的电容5，使电容5与负载9并联连接，在启动瞬间，由于电容5的两端电压不能突变，这样就避免了负载9过电压。由于电容5也需要充电，为了避免充电电流过大，在电容5的一端串联了一个保护电阻7，电阻7的阻值为1kΩ~500 kΩ，这个保护电阻7起到了保护作用：当出现电容5被击穿时，不会出现短路。
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 (2)
1.一种过电压限制型直流开关，包括正极输入接口（1）、正极输出接口（2）、负极输入接口（3）和负极输出接口（4），所述正极输入接口（1）和正极输出接口（2）相连正极线路，所述负极输入接口（3）和负极输出接口（4）相连形成负极线路，其特征在于：所述正极线路与负极线路之间连接有电容（5），所述电容（5）的容值范围为：0.1～0.47uF；所述正极线路或者负极线路中设置有磁芯电感（6），所述磁芯电感（6）的电感量范围为：10～200uH。
2.根据权利要求1所述的一种过电压限制型直流开关，其特征在于：所述电容（5）串联有保护电阻（7）。
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