CN103973282A - 高压电子开关装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高压电子开关装置,由若干层串联的高压电子开关叠加组成,其中,高压电子开关由可控硅、续流二极管、均压电阻、门极驱动装置及光纤接收装置组成,可控硅并联有续流二极管,可控硅还并联有均压电阻,可控硅的门极通过门极驱动装置与光纤接受装置相连接。本发明能解决多级可控硅的串联均压和导通同步性;且还能解决在高压下每级可控硅的驱动所需电源及隔离驱动。该装置体积小便于携带。
Description
技术领域
本发明涉及一种高压电子开关装置。
背景技术
目前在电缆的局放故障定位(OWTS),电机的局放及介质损耗测量,干式电抗器的匝间缺陷检测,户外变压器的操作波电源,等测试仪器的核心原理都是采用衰减振荡波进行测试需要的参数,其中要产生衰减振荡波都会用到核心部件(高压电子开关),高压电子开关的目的是对已经充电好的容性负载进行瞬间发电,通过电感进行衰减振荡。由于电缆电压等级和干式电抗器电压等级越来越高,导致起始放电电压也越来越高,所以对高压电子开关的安全性和可靠性的要求越来越高;目前国内在高电压等级的电子开关只是在原理上进行研究,还没有企业转化为产品。
现有的获取电源的技术是采用互感变压器取电的方式,原理是通大电流,用穿心的变压器取电源然后直流变换,得到可控硅的驱动电压和驱动电流;其缺点为体积大,随着母线电压等级的提高绝缘难以处理,由于磁环上获取电源需要高频电源,则对***做局放测试时增加了内部干扰。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足,提供一种高压电子开关装置。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:
高压电子开关装置,由若干层串联的高压电子开关叠加组成,其中,高压电子开关由可控硅、续流二极管、均压电阻、门极驱动装置及光纤接收装置组成,所述可控硅并联有续流二极管,可控硅还并联有均压电阻,所述可控硅的门极通过门极驱动装置与光纤接受装置相连接。
进一步地,上述的高压电子开关装置,所述高压电子开关与高压电子开关之间通过金属隔板分隔。
更进一步地,上述的高压电子开关装置,所述金属隔板与金属隔板之间安装有绝缘立杆。
更进一步地,上述的高压电子开关装置,所述门极驱动装置由门极驱动板及光纤接收头板组成,其中,门极驱动板上接有门极接头,门极驱动板上的门极接头与光纤接收头板上安装有的光纤相连接。
本发明技术方案的实质性特点和进步主要体现在:
本发明能解决多级可控硅的串联均压和导通同步性;且还能解决在高压下每级可控硅的驱动所需电源及隔离驱动。该装置体积小,便于携带,且还能根据需要可以无限的提高电压等级,对***做局放测试没有干扰;可以根据实际振荡波的衰减率计算最大衰减时间,确定合适的参数同样可以满足每次衰减振荡的电源容量。
附图说明
下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明:
图1:本发明的构造示意图;
图2:高压电子开关原理结构电路图;
图3:高压电子开关获取电源的电路图。
具体实施方式
如图1、图2所示,高压电子开关装置,由若干层串联的高压电子开关9叠加组成,其中,高压电子开关9由可控硅1、续流二极管2、均压电阻6、门极驱动装置及光纤接收装置组成,可控硅1并联有续流二极管2,可控硅1还并联有均压电阻6,可控硅1的门极通过门极驱动装置与光纤接受装置10相连接。
门极驱动装置由门极驱动板3及光纤接收头板4组成,其中,门极驱动板3上接有门极接头,门极驱动板3上的门极接头与光纤接收头板4上安装有的光纤8相连接。
高压电子开关9与高压电子开关9之间通过金属隔板分隔5,且金属隔板5与金属隔板5之间安装有绝缘立杆7。
其中:
1)、可控硅1和续流二极管2:根据负载的大小计算最大峰值电流选用适当电流等级的可控硅1和续流二极管2;
2)、均压电阻6:均压电阻6有两个功能,第一为保证每级电压基本一致,第二提供每级的驱动电源;
3)、门级驱动装置由门极驱动板3及光纤接收头板4组成:完成功能为在母线上获取电源,光纤接收信号并整形和驱动可控硅1
4)、光纤接收装置10:现有的光纤接收装置10都含有信号的调制,功耗都在5mA左右,由于在母线上获取的电源容量小,门极驱动板3上的元器件都采用微功耗,而且光纤接收装置10只能采用普通的OC门输出的接收管降低功耗。
在母线电压下直接获取电源,如图3所示,在直流升压过程中,HV为每级高压电压,通过均压电阻6对电容C1进行充电(根据RC充电曲线选取均压电阻6和电容C1的值),然后经二极管Q1稳压在5V电压。从而降低内部干扰。
其中,可控硅1和续流二极管2的参数选取如下:
可控硅1的选择条件:门极驱动电流IGT小,门极触发电压VGT,通态峰值电压VTM;而且相对误差小于5%,比如驱动电流IGT 为105mA时,则尽量保证每级可控硅1的驱动电流在100~110mA以内,选择相同批次为最佳。
续流二极管2的选择条件:正向峰值压降,反向重复峰值电流等参数基本一致;
在安装过程中因注意可控硅1和续流二极管2的高度保持一致;
红外接收管的选取:由于电源的限制,器件都选择微功耗,现有的光纤接收器都有几mA不等的静态功耗,所以选用OC门输出的红外接收管,选取要求:静态电流小,响应速度快,性能稳定,最好选择同批次;
光纤的选取:根据发射管和接收管的感光曲线要求(波长)选取光纤,而且光纤的长度一致,再整体调试时,每级的门级驱动延迟时间相对误差小于100nS;来保证每级导通的一致性;
需要强调的是:以上仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (4)
1.高压电子开关装置,其特征在于:由若干层串联的高压电子开关叠加组成,其中,高压电子开关由可控硅、续流二极管、均压电阻、门极驱动装置及光纤接收装置组成,所述可控硅并联有续流二极管,可控硅还并联有均压电阻,所述可控硅的门极通过门极驱动装置与光纤接受装置相连接。
2.根据权利要求1所述的高压电子开关装置,其特征在于:所述高压电子开关与高压电子开关之间通过金属隔板分隔。
3.根据权利要求2所述的高压电子开关装置,其特征在于:所述金属隔板与金属隔板之间安装有绝缘立杆。
4.根据权利要求1所述的高压电子开关装置,其特征在于:所述门极驱动装置由门极驱动板及光纤接收头板组成,其中,门极驱动板上接有门极接头,门极驱动板上的门极接头与光纤接收头板上安装有的光纤相连接。
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CN107623447A (zh) * | 2016-07-15 | 2018-01-23 | 台达电子企业管理(上海)有限公司 | 功率转换装置 |
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- 2014-05-07 CN CN201410190248.9A patent/CN103973282A/zh active Pending
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