交流有触头电器无弧放电装置

交流有触头电器无弧放电装置

本实用新型涉及一种有触头电器接通和分断交流电流时的无弧 放电装置。

目前，有触头的电器是依靠机械触头将电路接通和分断的，这 种电器的接触电阻小、过载能力强、构造简单、已广泛使用。但它 在通断电流时会产生电弧，电弧烧损触头并危及绝缘，电器的使用 寿命很短，在严重的情况下引起相间短路或使电器爆炸，形成火灾， 影响电力系统的安全运行。

为了解决这一问题，近百年来，人们在电弧理论指导下，采用 了多种熄灭电弧的方法：如电动力吹弧、磁吹灭弧、窄缝灭弧，栅片 灭弧、多断口灭弧、真空室灭弧。这些方法都不能从根本上除去电 弧，只是限制和加速电弧的熄灭速度，而电器的使用寿命短的问题 仍无法从根本上解决。

随着电力电子技术的发展，晶闸管无触点接触器、固态继电器 等相继问世且已商品化，这些电器虽然无弧，但价格昂贵，导通损 耗高、过载能力差、体积大，就一百安倍的三项固态接触器而言 它的体积则是传统接触器体积的六倍。

目前也有将电力电子技术应用到传统的有触头电器上制成混合 式电器，即由传统的电器承载电流用电力电子元件接通和分断电流， 实现了有触头电器无弧通断电流的目的。但混合式电器由于有电流 互感器、变压器、触发电路等，因此结构复杂、成本高，仍未被广 泛应用。中国专利9321612X-交流接触器无弧放电装置解决了这一 缺点，但这一专利技术只能实现桥式触头(双断口)的无弧通断，它 是利用桥动作时与静触头间的电能来触发放电装置的，对指状触头 (单断口)无能为力。其线路电子元件多，可靠性差，并且受电力 电子元件工作电压水平的限制很难实现高压电器的无弧通断电流。

本实用新型的目的是提供一种有触头电器的无弧放电装置，它 确保有触头电器无弧通断交流电路，而且对触头断口数(即触头形 式)没有要求，结构简单、成本低。

本实用新型的原理：如图1、图2所示，两只反并联晶闸管或 一只双向晶闸管同机械触头(指状触头的动触头和静触头或桥式触 头的两个静触头)并联，在机械触头动作时，两个反并联晶闸管的 控制极或双向晶闸管的控制板与T₂极接通时先于机械触头接通；分 断时后于机械触头分断，这样在机械触头通断瞬间，由晶闸管承载 电流，实现了机械触头无弧通断电路，在机械触头接通后和机械触 头分断后，导通的晶闸管处于关断状态。

实施例1，如图3所示：

先将两只反并联晶闸管(1)、(2)由紧固件(13)、绝缘件(14)紧 固在金属极板(15)、(16)和金属压块(17)、(18)之间，中间空隙部 分填满有机物(硅油环氧等)(19)四周是绝缘材料(20)。金属极板 (15)同静触头(51)或其极板相连，金属极板16同动触头(52)的极板 相连。由螺母(22)、(23)，螺钉(24)，弹簧(25)、绝缘板(26)(27) 金属片(28)、(29)组成开关(3)。金属片(29)固定在绝缘板(27)上， 金属片(28)固定在螺母(22)、(24)之间，螺钉(24)穿过绝缘板(26) 上的孔(螺钉(24)可以在孔内穿动自如)。绝缘板(26)固定在动触头 (52)上或与动触头同步动作的部分上。绝缘板(27)固定在静触头 (51)或与静触头相静止部分上。金属片(28)通过弹簧(21)与控制板 (6)相连接。金属片(29)通过电阻(4)同控制极(7)相连，调节螺母 (22)、(23)的位置使螺钉24与金属片29先于机械触头(51)、(52)接 通，后于机械触头(51)、(52)分断。只要控制极(6)、(7)之间有几 伏的电压、数十毫安的电流(此种条件下，螺钉(24)与金属片(29) 之间可以无弧通断)即可使晶闸管(1)、(2)中的一只导通，晶闸管导 通时其两端电压在几伏以内，这样机械触头可以无弧通断交流电路。 机械触头接通后导通的晶闸管处于关断，处于不导电状态。机械触 头分断后，导通的晶闸管在交流过零时关断、电路处于断开状态。 由于晶闸管在机械触头通断瞬间导通时间很短，功耗很小，无须加 散热器。

实施例2，如图4所示：将双向晶闸管8由紧固件(34)、(35)、 绝缘件(36)、(37)紧固在金属极板(38)、(39)，金属压块40之间， 中间填充有机物硅油环氧等。开关(10)由金属片(42)、(43)组成， 金属片固定在动触头(45)的支架(44)上。金属片(43)固定在静触头 46的导电板上。控制极(11)通过电阻(9)与金属片(42)相联。调节 金属片(42)，使金属片(42)、(43)先于机械触头闭合，后于机械触 头分断。触头在接通和分断瞬间，由双向晶闸管(8)承载电路电流， 机械触头接通后双向晶闸管(8)恢复阻断状态。机械触头分断后， 开关(10)随之分断，电路过零后双向晶闸管关断，处于截止状态， 电路分断，机械触头无弧分断电路。

多个本实用新型的一种无弧放电装置同时工作，可以构成对应 多相无电弧放电装置的交流有触头的电器。

将多个交流有触头电器无弧放电装置串联后可并联于机械触头 两端并同时工作，先于机械触头导通，后于机械触头关断，可以制 造成高压无弧电器，为电力系统的安全运行提供了更先进的装置。