一种真空开关管直流陡波双极性大电流冲击老炼设备及工艺 |
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| 申请号 | CN201610301180.6 | 申请日 | 2016-05-09 | 公开(公告)号 | CN105742095A | 公开(公告)日 | 2016-07-06 |
| 申请人 | 西安博能电力技术有限公司; | 发明人 | 金基平; 毛晋生; 羽会民; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 真空 开关 管直流陡波双极性大 电流 冲击老炼设备及工艺，包括直流引弧电源 电路 、直流陡波大电流双极性冲击回路、主充电电路；所述直流引弧电源电路连接直流陡波大电流双极性冲击回路；所述直流陡波大电流双极性冲击回路连接主充电电路。本发明采用交流大电流 阴极 斑点进行真空开关管触头电流老炼，老炼过程中阴极斑点 覆盖 触头全部表面，既不会产生老炼不充分的现象；也不会产生过老炼的现象。增加了产品的绝缘性能和可靠性。本发明提高了真空开关灭弧室洁净度及绝缘强度，并极大地提高了产品在第一次遇到额定 短路 开断电流时的分断成功率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种真空开关管直流陡波双极性大电流冲击老炼设备，其特征在于，包括直流引弧电源电路（1）、直流陡波大电流双极性冲击回路（2）、主充电电路（3）；所述直流引弧电源电路（1）连接直流陡波大电流双极性冲击回路（2）；所述直流陡波大电流双极性冲击回路（2）连接主充电电路（3）。 |
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| 说明书全文 | 一种真空开关管直流陡波双极性大电流冲击老炼设备及工艺技术领域[0001] 本发明涉及电真空器件制造，真空开关管生产制造，具体涉及一种用于真空开关的核心部件——真空开关管直流陡波双极性大电流冲击老炼设备及其工艺。 背景技术[0002] 真空开关光洁度直接关系到真空开关绝缘强度，光洁度是通过电压和电流老炼来改善的。近几年来国内制造厂围绕真空开关大电流老练试验做了大量的研究工作，研究结果表明：现有的直流电流老炼工艺存在以下两个问题：老炼不充分——老炼后的触头仅有不到1/3的面积被电弧烧蚀；过老炼——老炼后的触头有时局部被电弧严重烧蚀；直接影响到真空开关绝缘强度，对设备安全运行造成一定影响。鉴于上述原因，开展一种真空开关管直流陡波双极性大电流冲击老炼工艺和试验技术的研究就显得十分重要。 发明内容[0003] 本发明的主要目的在于提供一种真空开关管直流陡波双极性大电流冲击老炼设备，包括直流引弧电源电路、直流陡波大电流双极性冲击回路、主充电电路；所述直流引弧电源电路连接直流陡波大电流双极性冲击回路；所述直流陡波大电流双极性冲击回路连接主充电电路。 [0004] 进一步地，所述直流引弧电源电路包括变压器组T2，三相整流桥，滤波电容C1，单相开关S2，限流电阻R1；所述三相整流桥由整流二极管D3、D4、D5、D6、D7、D8组成；所述变压器组T2输出端连接整流桥D1输入端；所述滤波电容C1跨接于三相整流桥输出端；所述单相开关S2连接滤波电容C1正极；所述限流电阻R1连接滤波电容C1负极。 [0005] 更进一步地，所述直流陡波大电流双极性冲击回路包括被老炼的真空开关管、气动机构、绝缘拉杆、高压硅堆D2、极性转换开关S3、调波电阻R2、调波电感L2、单相开关S4、电容器组C2；所述高压硅堆D2正极连接直流引弧电源电路，负极分别连接极性转换开关S3和单相开关S4；所述被老炼的真空开关管跨接于极性转换开关S3两个刀闸之间；所述绝缘拉杆连接真空开关管的动端；所述气动机构连接绝缘拉杆；所述调波电阻R2一端分别连接极性转换开关S3和直流引弧电源电路，另一端连接调波电感L2；所述电容器组C2正极连接单相开关S4，负极连接调波电感L2。 [0006] 更进一步地，所述主充电电路包括控制开关S1、整流桥D1、变压器T1、限流电阻R3；所述控制开关S1一端连接直流陡波大电流双极性冲击回路，另一端连接整流桥D1；所述变压器T1连接整流桥D1；所述限流电阻R3一端连接整流桥D1，另一端连接直流陡波大电流双极性冲击回路。 [0007] 更进一步地，所述真空开关管直流陡波双极性大电流冲击老炼设备的老炼工艺包括以下步骤：S1，首先接通主充电电路，通过对电容器组C2充电，在电容器组充到预定的电压时，通过切换开关S1断开电容器组C2充电回路； S2，合上单相开关S2，接通直流引弧电源电路与真空开关管构成的回路，然后操作气动机构及绝缘拉杆将真空开关管灭弧室的动静触头断开到预定的开距；此时引弧电源使灭弧室触头间有燃弧； S3，合上S3切换开关S3，接通电容器组C2与真空开关管灭弧室及调波电阻R2、调波电抗器L2构成的回路，通过电容器组C2对真空开关管灭弧室进行主放电，实现暂态过程； S4，经过200ms后，通过转换开关S4切断电容器组C2与真空开关管灭弧室放电回路，同时接通主充电电路，切断直流引弧电源电路的回路，操作气动机构及绝缘拉杆，合上真空开关管灭弧室触头，操作极性转换开关S3； S5，在电容器组C2充到预定的电压时，再次启动老炼过程，其放电回路对真空开关灭弧室反方向老炼，其中预定的电压取决于老炼电流的峰值。 [0008]本发明的优点： 本发明采用交流大电流阴极斑点进行真空开关管触头电流老炼，老炼过程中阴极斑点覆盖触头全部表面，既不会产生老炼不充分的现象；也不会产生过老炼的现象。增加了产品的绝缘性能和可靠性。本发明提高了真空开关灭弧室洁净度及绝缘强度，并极大地提高了产品在第一次遇到额定短路开断电流时的分断成功率。 [0011] 图1是本发明的一种真空开关管直流陡波双极性大电流冲击老炼设备原理图；图2是本发明的一种真空开关管直流陡波双极性大电流冲击老炼设备 的老炼工艺流程图； 图3是本发明的一种真空开关管直流陡波双极性大电流冲击老炼设备 主放电时老炼电流波形。 [0012] 附图标记：1为直流引弧电源电路、2为直流陡波大电流双极性冲击回路、3为主充电电路、4为真空开关管、5为气动机构、6为绝缘拉杆。 具体实施方式[0013] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 [0014] 参考图1，如图1所示的一种真空开关管直流陡波双极性大电流冲击老炼设备，包括直流引弧电源电路1、直流陡波大电流双极性冲击回路2、主充电电路3；所述直流引弧电源电路1连接直流陡波大电流双极性冲击回路2；所述直流陡波大电流双极性冲击回路2连接主充电电路3。 [0015] 所述直流引弧电源电路1包括变压器组T2，三相整流桥，滤波电容C1，单相开关S2，限流电阻R1；所述三相整流桥由整流二极管D3、D4、D5、D6、D7、D8组成；所述变压器组T2输出端连接整流桥D1输入端；所述滤波电容C1跨接于三相整流桥输出端；所述单相开关S2连接滤波电容C1正极；所述限流电阻R1连接滤波电容C1负极。 [0016] 所述直流陡波大电流双极性冲击回路2包括被老炼的真空开关管4、气动机构5、绝缘拉杆6、高压硅堆D2、极性转换开关S3、调波电阻R2、调波电感L2、单相开关S4、电容器组C2；所述高压硅堆D2正极连接直流引弧电源电路1，负极分别连接极性转换开关S3和单相开关S4；所述被老炼的真空开关管4跨接于极性转换开关S3两个刀闸之间；所述绝缘拉杆6连接真空开关管的动端4；所述气动机构5连接绝缘拉杆6；所述调波电阻R2一端分别连接极性转换开关S3和直流引弧电源电路1，另一端连接调波电感L2；所述电容器组C2正极连接单相开关S4，负极连接调波电感L2。 [0017] 所述主充电电路3包括控制开关S1、整流桥D1、变压器T1、限流电阻R3；所述控制开关S1一端连接直流陡波大电流双极性冲击回路2，另一端连接整流桥D1；所述变压器T1连接整流桥D1；所述限流电阻R3一端连接整流桥D1，另一端连接直流陡波大电流双极性冲击回路2。 [0018]参考图2，如图2所示，所述真空开关管直流陡波双极性大电流冲击老炼设备的老炼工艺包括以下步骤： S1，首先接通主充电电路3，通过对电容器组C2充电，在电容器组充到预定的电压时，通过切换开关S1断开电容器组C2充电回路； S2，合上单相开关S2，接通直流引弧电源电路1与真空开关管4构成的回路，然后操作气动机构5及绝缘拉杆6将真空开关管4灭弧室的动静触头断开到预定的（额定是真空开关管的一个参数，是分闸时动静触头的位置，老炼时不一定将动静触头拉开的额定开距）开距； 此时引弧电源使灭弧室触头间有燃弧； S3，合上S3切换开关S3，接通电容器组C2与真空开关管4灭弧室及调波电阻R2、调波电抗器L2构成的回路，通过电容器组C2对真空开关管4灭弧室进行主放电，实现暂态过程； S4，经过200ms后，通过转换开关S4切断电容器组C2与真空开关管4灭弧室放电回路，同时接通主充电电路3，切断直流引弧电源电路1的回路，操作气动机构5及绝缘拉杆6，合上真空开关管4灭弧室触头，操作极性转换开关S3； S5，在电容器组C2充到预定的电压时，再次启动老炼过程，其放电回路对真空开关灭弧室反方向老炼，其中预定的电压取决于老炼电流的峰值。 [0019] 具体老练过程：1、采用图3所示的曲线进行老炼。 [0020] 2、真空开关管处于闭合状态，引入直流引弧电源（三相整流）50A/50V。 [0022] 4、在真空开关管动导杆移动的同时加入电容器组电流3-7kA可调，波形调制成如图3所示。 [0023] 5、用换向开关调换极性，老炼次数倒计时显示。通过RLC电路参数调整老练电流波形如图2。 [0024]本发明工作原理如下： 本发明采用3～7KA的电流对真空灭弧室的触头进行老炼。项目的基本要求如图一所示:首先对电容器充电电源充电，在电容器组充到预定的电压U0时，断开充电回路。接通引弧电源与灭弧室构成的回路，然后通过气动机构将灭弧室的动静触头拉开到额定的开距，此时引弧电源使灭弧室触头间有燃弧。接通电容器组与灭弧室及电抗器、电阻构成的回路，老炼电流波形如图一中所示。在200ms后，切断电容器组与灭弧室的回路同时接通电容器充电电源，切断引弧电源的回路，合上灭弧室触头，操作极性转换开关。当电容器组充到预定的电压U0时，启动再次的老炼过程，其放电回路对真空开关灭弧室反方向充电。其中U0取决于老炼电流的峰值。 [0025] 本发明通过的老炼工艺和设备各功能元件达到真空开关管直流陡波双极性大电流冲击老炼的目的。 [0026]本发明采用交流大电流阴极斑点进行真空开关管触头电流老炼，老炼过程中阴极斑点覆盖触头全部表面，既不会产生老炼不充分的现象；也不会产生过老炼的现象。增加了产品的绝缘性能和可靠性。本产品的有益效果，提高了真空开关灭弧室洁净度及绝缘强度，并极大地提高了产品在第一次遇到额定短路开断电流时的分断成功率。 |
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