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。
Priority Applications (1)
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| CN201410190248.9A CN103973282A (zh) | 2014-05-07 | 2014-05-07 | 高压电子开关装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201410190248.9A CN103973282A (zh) | 2014-05-07 | 2014-05-07 | 高压电子开关装置 |
Publications (1)
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| CN103973282A true CN103973282A (zh) | 2014-08-06 |
Family
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Family Applications (1)
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| CN201410190248.9A Pending CN103973282A (zh) | 2014-05-07 | 2014-05-07 | 高压电子开关装置 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN103973282A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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
- 2014-05-07 CN CN201410190248.9A patent/CN103973282A/zh active Pending
Cited By (2)
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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 |
| CN107623447B (zh) * | 2016-07-15 | 2020-06-26 | 台达电子企业管理（上海）有限公司 | 功率转换装置 |
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