[发明专利]一种铝电解系列母线的直流大电流开关保护系统和方法

说明书

本发明提出的一种铝电解系列母线的直流大电流开关保护系统和方法，所述系统包括：主开关、分流单元、监测单元和主控单元，主开关串联在铝电解系统母线上，用于控制铝电解供电线路的通断；分流单元包括分流导体和限流开关，分流导体和限流开关串联后并联在主开关上，用于降低主开关在通断动作瞬间的电流值；监测单元，用于监测主开关和限流开关的通断状态信号；所述主控单元接收用户发出铝电解系列母线的通断指令，并根据主开关和限流开关的通断状态信号控制主开关和限流开关的动作。本发明能够确保铝电解系列母线的开关主触点不受大电流冲击伤害，延长其使用寿命，增加其安全性和可靠性。

技术领域

本发明涉及直流大电流开关保护技术领域，更具体的说是涉及一种铝电解系列母线的直流大电流开关保护系统和方法。

背景技术

目前，在铝电解系列母线上，进行不停电维修电解槽时或者短接通道跨接母线时，往往需要直流大电流开关辅助进行在路通、断操作，否则会因系列停电维修、短接母线给企业造成较大的经济损失，也会给系列正常生产增加不稳定和不安全因素，因此对于铝电解系列生产上，直流大电流开关的利用和投入至关重要。

由于铝电解系列所供直流电流量都非常大，最大的系列电流已达到670KA，面对这么大的直流电流全负荷下控制其电路通断对于开关来说是个巨大的挑战，不但要保证其良好的通流能力，还要保障其自身的安全性，可靠性与寿命期限，否则会容易引发重大安全事故和降低其使用的性价比，特别是开关的动静触点，如果结构设计不合理或者没采取良好的控制方法以及缺少完整的保护机制，在经受大电流冲击下很容易被巨大的直流电流给瞬间烧毁而引发事故，这样会给正常生产的铝电解系列造成难以恢复的严重后果，给生产经营者造成巨大的经济损失，因此这种直流大电流开关，运行时的安全可靠至关重要，对于这种较容易引发的一系列严重问题，应该得到使用者高度重视。

但是，直流电流不同于交流电，它不存在周期性和过零点，它提供的电流具有连续性，在整个流通过程中都始终保持在一致的数值范围内，因此每次控制其通断均需在全电流全负荷下进行，这样开关动静触点的每次闭合与断开都会承受巨大的电流冲击，很容易给开关动静触点造成永久性的伤害，严重的会引发过流烧毁，为了避免这种情况发生，在最大限度提高开关触点质量的前提下，设计一种更加科学合理安全可靠的保护措施，来提升和确保这种直流大电流开关在使用时的可靠性和安全性、避免事故的发生，是目前这种直流大电流开关急需解决的一大问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种铝电解系列母线的直流大电流开关保护系统和方法，能够确保铝电解系列母线的开关主触点不受大电流冲击伤害，延长其使用寿命，增加其安全性和可靠性。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种铝电解系列母线的直流大电流开关保护系统，包括：主开关、分流单元、监测单元和主控单元，主控单元分别与主开关、分流单元和监测单元信号连接，监测单元分别与主开关和分流单元信号连接；

所述主开关串联在铝电解系统母线上，用于控制铝电解供电线路的通断；

所述分流单元包括分流导体和限流开关，分流导体和限流开关串联后并联在主开关上，用于降低主开关在通断动作瞬间的电流值；

所述监测单元，用于监测主开关和限流开关的通断状态信号，并发送至主控单元；

所述主控单元，用于接收用户发出铝电解系列母线的通断指令，并根据主开关和限流开关的通断状态信号控制主开关和限流开关的动作。

进一步，所述分流单元包括N个分流电路；第N分流电路包括，第N分流导体R_N和第N限流开关K_N，第N分流导体R_N和第N限流开关K_N串联后并联在主开关K₀上，其中，N为任意自然数。

进一步，所述分流导体采用金属导体。