压接式直流断路器组件的制作方法

本发明涉及电路装置领域，尤其涉及一种直流断路器。

背景技术：

直流供电系统不断发展，人们对于直流供电系统的安全性要求日益增高。

在交流系统中，交流电流在一个周期内存在两个自然过零点，交流断路器可以利用电流的自然过零点来实现电流开断；而在直流系统中，由于直流电流不存在自然过零点，无法消除高压直流电弧，因此直流电流的开断远比交流电流的开断困难。

同时，随着直流供电系统的进一步发展，新型的直流电系统中，大多数负载具有负荷和电源双重属性的特点，造成直流电系统中的电流和能量的流向具有不确定的特点，同时需要对直流断路器组件进行开断特性的研究。

技术实现要素：

发明目的：本发明旨在提供一种压接式直流断路器组件。

技术方案：本发明实施例中提供一种压接式直流断路器组件，包括：第一压接式控制器件、第二压接式控制器件、二极管桥式组件、压接组件和控制系统，其中：

所述二极管桥式组件，包括以桥接方式相互连接的至少四个压接式二极管，第一对角点分别与第一直流电接口和第二直流电接口连接，第二对角点接入并联的第一压接式控制器件和第二压接式控制器件，其中第一压接式控制器件和第二压接式控制器件的电流导通方向相反；

所述控制系统，分别与第一压接式控制器件和第二压接式控制器件连接，用于控制第一压接式控制器件关断和第二压接式控制器件关断；

所述压接组件，用于将受力传递至所述二极管桥式组件、第一压接式控制器件和第二压接式控制器件；

所述二极管桥式组件、第一压接式控制器件和第二压接式控制器件在受到的压力达到对应的压力阈值时进入正常工作状态。

具体的，还包括：上顶板、下底板和螺柱，螺柱立于下底板上，用于支撑上顶板。

具体的，所述上顶板设有与压接组件对应的圆孔。

具体的，所述压接组件包括导柱、碟簧和均压板，所述导柱与所述均压板连接，所述均压板用于将压力传递至对应的部件，所述碟簧套入导柱，并夹在导柱与上顶板的圆孔之间。

具体的，所述二极管桥式组件中的压接式二极管层叠设置，相互之间通过母排连接，所述二极管桥式组件与第一直流电接口、第二直流电接口以及并联的第一压接式控制器件和第二压接式控制器件通过母排连接。

具体的，所述母排在各个部件之间的连接线路上均设有用于与外部电路连接的腰孔。

具体的，还包括绝缘垫块，设于压接组件与二极管桥式组件之间，以及下底板与二极管桥式组件之间。

具体的，还包括缓冲支路，第一端接于第一直流电接口，第二端接于第二直流电接口，用于分散流经二极管桥式组件的电流。

具体的，所述缓冲电路设有电容器件。

具体的，还包括耗能支路，第一端接于第一直流电接口，第二端接于第二直流电接口，用于消耗电能。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：可以实现快速的双向开断，通流能力强，可靠性强。

进一步，可供对直流断路器组件进行开断特性的研究。

附图说明

图1为本发明实施例中提供的压接式直流断路器组件的结构示意图；

图2为本发明实施例中提供的压接式直流断路器组件的正视图；

图3为本发明实施例中提供的压接式直流断路器组件的左视图；

图4为本发明实施例中提供的压接式直流断路器组件的俯视图；

图5是本发明实施例中提供的压接组件的结构示意图；

图6(a)、(b)是本发明实施例中提供的二极管桥式组件的正视图和俯视图；

图7是本发明实施例中提供的压接式直流断路器组件的等效电路图；

图8是本发明实施例中提供的压接式直流断路器组件在开断过程中的电流示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

参阅图1～图4。

本发明实施例中提供一种压接式直流断路器组件1，包括：第一压接式控制器件14、第二压接式控制器件14、二极管桥式组件5、压接组件4和控制系统，其中：

所述二极管桥式组件5，包括以桥接方式相互连接的至少四个压接式二极管15，第一对角点分别与第一直流电接口s1和第二直流电接口s2连接，第二对角点接入并联的第一压接式控制器件14和第二压接式控制器件14，其中第一压接式控制器件14和第二压接式控制器件14的电流导通方向相反；

所述控制系统，分别与第一压接式控制器件14和第二压接式控制器件14连接，用于控制第一压接式控制器件14关断和第二压接式控制器件14关断；

所述压接组件4，用于将受力传递至所述二极管桥式组件5、第一压接式控制器件14和第二压接式控制器件14；

所述二极管桥式组件5、第一压接式控制器件14和第二压接式控制器件14在受到的压力达到对应的压力阈值时进入正常工作状态。

在具体实施中，第二对角点接入并联的第一压接式控制器件14和第二压接式控制器件14，指第一压接式控制器件14和第二压接式控制器件14并联后的两端分别与第二对角点连接。

在具体实施中，桥接方式相互连接的至少四个压接式二极管15，在四个压接式二极管15通过桥接形成二极管桥式组件5的情况下，二极管两两反向连接。

在具体实施中，第一直流电接口s1和第二直流电接口s2是直流电系统的接口，在电流的流向不确定的情况下，电流可以从第一直流电接口s1流向第二直流电接口s2，也可以从第二直流电接口s2流向第一直流电接口s1。

在具体实施中，图示中的标号14包括两个压接式控制器件，其中任意一个可以是第一压接式控制器件，另一个即是第二压接式控制器件。第一压接式控制器件14和第二压接式控制器件14是可以被控制关断的全控型电力电子器件。

在具体实施中，二极管桥式组件5(其中的压接式二极管15)、第一压接式控制器件14和第二压接式控制器件14在受到的压力达到对应的压力阈值时进入正常工作状态，进入正常工作状态指，压接式二极管15可以实现在达到电压阀值时导通，压接式控制器件14可以被控制导通和关断，压接式的电子元件可以用于需要在压力控制下工作的电路或电子器件。

在具体实施中，采用本发明实施例提供的直流断路器具有结构对称的特点，有利于并联均流，且可以实现快速的双向开断。

本发明实施例中，还包括：上顶板2、下底板3和螺柱8，螺柱8立于下底板3上，用于支撑上顶板2。

本发明实施例中，所述上顶板2设有与压接组件4对应的圆孔。

本发明实施例中，所述压接组件4包括导柱10、碟簧12和均压板13，所述导柱10与所述均压板13连接，所述均压板13用于将压力传递至对应的部件，所述碟簧12套入导柱10，并夹在导柱10与上顶板2的圆孔之间。

在具体实施中，均压板13的平面面积大于导柱10的底面面积，有助于将力均匀地传递至对应的部件，也即对应的第一压接式控制器件14、第二压接式控制器件14和二极管桥式组件5(其中的压接式二极管15)。

参阅图6(a)、图6(b)。

本发明实施例中，所述二极管桥式组件5中的压接式二极管15层叠设置，相互之间通过母排6连接，所述二极管桥式组件5与第一直流电接口s1、第二直流电接口s2以及并联的第一压接式控制器件14和第二压接式控制器件14通过母排6连接。

在具体实施中，二极管桥式组件5中的压接式二极管15层叠设置，如图6(a)所示两两层叠，也可以是三个层叠，也可以是四个层叠。

本发明实施例中，所述母排6在各个部件之间的连接线路上均设有用于与外部电路连接的腰孔16。

在具体实施中，各个部件之间，即第一压接式控制器件14、第二压接式控制器件14和二极管桥式组件5(其中的压接式二极管15之间)之间的连接线路上设置一个或多个腰孔16，可以用于和外部电路连接，可以便于用于对直流断路器组件1进行开断特性的研究、便于更改线路，相对于现有技术采用的直流断路器的连接线路方式，具有明显的优势。

本发明实施例中，还包括绝缘垫块7，设于压接组件4与二极管桥式组件5之间，以及下底板3与二极管桥式组件5之间。

在具体实施中，直流断路器组件1包括上顶板2、下底板3、压接组件4和二极管桥式组件5、母排6、绝缘垫块7。压接组件4穿出上顶板2圆孔，二极管桥式组件5置于上顶板2和下底板3之间，通过母排6连接。

在具体实施中，上顶板2和下底板3均设有圆形孔，如图3至图4所示，通过螺柱8连接，螺柱8通过螺帽9固定，上顶板2留有圆形孔，用于供压接组件4穿过。

参阅图5。在具体实施中，压接组件4包括导柱10、螺钉11、碟簧12和均压板13，导柱10通过上顶板2的圆孔穿出上顶板2，均压板13和导柱10之间通过螺钉11连接。

在具体实施中，由于在直流断路器工作时，会有大电流流过，为了防止电流的误导，保证绝缘，设置绝缘垫块7，绝缘垫块7可以通过定位销固定。

参阅图7、图8。本发明实施例中，还包括缓冲支路，第一端接于第一直流电接口s1，第二端接于第二直流电接口s2，用于分散流经二极管桥式组件5的电流。

本发明实施例中，所述缓冲电路设有电容器件。

本发明实施例中，还包括耗能支路，第一端接于第一直流电接口s1，第二端接于第二直流电接口s2，用于消耗电能。

在具体实施中，缓冲支路并联于二极管桥式组件5的第一对角点，耗能支路并联于二极管桥式组件5的第一对角点。

在具体实施中，耗能支路等同于过电压限制支路，起到消耗能量、限制电压的作用，可以设置有类似于避雷器的过电压限制器件。

在具体实施中，缓冲支路的拓扑结构可以为电容(c)、电阻—电容(rc)、电阻—电容—二极管(rcd)中的任一。

在具体实施中，正常通流时，第一压接式控制器件14和第二压接式控制器件14均处于导通状态，载流支路中的两条并联支路承载电流，电流ip1、ip2分别流过第一压接式控制器件14和第二压接式控制器件14，d1、d2、d3和d4分别为二极管桥式组件5中的4个压接式二极管15。

当出现短路故障或者上级下达指令，直流断路器组件1需要进行电流分断时，控制系统向第一压接式控制器件14和第二压接式控制器件14发送关断信号，此阶段对应图8中t0之前的阶段；第一压接式控制器件14和第二压接式控制器件14开始关断，电流由载流支路向缓冲支路(此处缓冲支路拓扑以rc拓扑为例进行说明)转移，电流is通过电阻器件向电容器件充电，电容器件两端的电压升高，此阶段对应图2中t0～t1阶段；当电容器件电压达到所述避雷器的动作阈值时，避雷器mov导通，电流向耗能支路转移，缓冲支路电流is下降，耗能支路电流imov上升，此阶段对应图2中t1～t2阶段；电流全部流经所述避雷器mov，并由mov完成能量的耗散，此阶段对应图2中t2之后的阶段，由此完成开断。