[实用新型]晶闸管高压交流开关

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及一种晶闸管高压交流开关。

二、背景技术

过电流对电力系统有非常大的危害，它会造成电网电压下降，甚至电网崩溃；而对电力设备如发电机、变压器、电动机等的危害也很严重，它会大大降低设备寿命，甚至烧毁设备。目前，人们为了切断过电流和实现常规电网投切，常使用常规开关或各种保护开关；它们大多属机械开关，由机械动作臂及触点构成。但是，这种机械开关存在着诸多的不足，首先，关断所需的时间长，一般均大于20毫秒；其次，关断时存在拉弧现象，极易烧蚀触点，造成开关的损坏或失效；再次，关断时产生很强的电磁干扰和开关操作过电压；第四，开关的机械应力大，动作时有很强的震动与噪声，因而其使用寿命短、关断的可靠性也低，运行的维护成本高。为了解决这一问题，有使用晶闸管而开发的固态开关的，它是在交流回路中反向并联连接一对晶闸管，利用晶闸管的过零关断特性来实现交流开关的关断，但这也有关断时间较长和可靠性低之不足，需10毫秒的关断时间对于电网来说是非常不利的。

三、发明内容

本实用新型要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处而提供一种晶闸管高压交流开关。

所采用的技术方案包括交流回路中串接的晶闸管，特别是由晶闸管TH1、TH2的阳极分接交流回路、阴极对接、门极与阴极连接触发器构成的主晶闸管支路上连接有强迫换流支路，所说的强迫换流支路为晶闸管TH3、TH4的阳极分接交流回路、阴极经电容C与充电器的并联再串接电感L1后连接主晶闸管支路中的阴极点、门极与阴极连接触发器，所说的主晶闸管支路的触发器与所说的强迫换流支路的触发器为联动互锁。作为技术方案的进一步改进，所述的主晶闸管支路中的触发器为两只，所述的强迫换流支路中的两只触发器为联动互锁，所述的充电器为整流桥的输入端接变压器TR1、输出端经电感L2、电阻R1接电容C的两端，所说的输出端的两端跨接有反并二极管D7，所述的主晶闸管支路连接有反并二极管支路，所述的反并二极管支路为二极管D1、D2的负极分接交流回路、正极连接主晶闸管支路中的阴极点。

相对于现有技术，由于主晶闸管支路连接有强迫换流支路，且主晶闸管支路的触发器与强迫换流支路的触发器为联动互锁，这种将强迫关断与自然过零关断相结合的方案，大大地缩短了关断的时间，使其仅为1毫秒左右，并且当强迫关断失效时，自然过零关断开始起作用，故具有双重关断功能，极大地提高了关断的可靠性；又由于充电器为整流桥的输入端接变压器TR1、输出端经电感L2、电阻R1接电容C的两端，输出端的两端跨接有反并二极管D7，其中的电流倒向回路(由电阻R1、电感L2和二极管D7构成)在电容电压反向后，使电容电压再次迅速反向，大大提高了电容储能的利用率，降低了充电器的充电时间和容量，且无须控制，同时又有结构简单、造价低廉的特点；再由于主晶闸管支路连接有反并二极管支路，既大大减低了晶闸管TH1或TH2强迫关断时的反向恢复电流，又为晶闸管TH1或TH2在反向恢复过程中提供了较低的反向电压(约几伏左右)，并能保证反向电压的维持时间大于晶闸管TH1或TH2的关断时间，确保晶闸管TH1或TH2的可靠关断，同时也减少了开关关断时产生的电磁干扰及开关操作过电压的可能性；第四，整个开关还具有无机械触点、噪声低、控制简单，电路拓扑简单、可靠性高，免维护等特点；第五，这种开关同样可适用于双向直流脉动系统中。

四、附图说明

图1是本实用新型的一种基本结构示意图。

图2是图1中充电器的一种基本电原理图。

五、具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选方式作进一步详细的描述。