專利名稱：一種開(kāi)關(guān)消弧電路及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防止開(kāi)關(guān)電器在閉合或斷開(kāi)時(shí)拉弧的開(kāi)關(guān)消弧電路及其控制方法。
背景技術(shù)：
負(fù)荷開(kāi)關(guān)、插座、分?jǐn)嗥?、交流接觸器、繼電器等是常用的開(kāi)關(guān)電器，這類開(kāi)關(guān)電 器多采用機(jī)械觸點(diǎn)的接觸與斷開(kāi)來(lái)實(shí)現(xiàn)工作電路的導(dǎo)通或分?jǐn)?。但是，上述開(kāi)關(guān)電器的 機(jī)械觸點(diǎn)在閉合和分離的瞬間由于觸點(diǎn)間距離很小而電場(chǎng)強(qiáng)度很大，這時(shí)便會(huì)產(chǎn)生拉弧 (放電)現(xiàn)象，頻繁拉弧會(huì)燒毀開(kāi)關(guān)觸頭，進(jìn)而影響開(kāi)關(guān)使用壽命，也降低了電路的可 靠性，因此，如何有效熄滅電弧是開(kāi)關(guān)電器在實(shí)際應(yīng)用中需要亟待解決的一個(gè)問(wèn)題。
為了消除開(kāi)關(guān)電器的拉弧現(xiàn)象，現(xiàn)有技術(shù)中廣泛采用真空滅弧室或SF6滅弧裝置來(lái) 消除電弧，尤其是高壓大電流領(lǐng)域，這種滅弧裝置雖然克服了打火、拉弧現(xiàn)象，能夠達(dá) 到較好的滅弧效果，但其本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本較高，維修困難，而且開(kāi)關(guān)電器的載 流量和使用壽命受到滅弧能力的限制，不利于普遍推廣使用。
另一種較為常見(jiàn)的消除拉弧現(xiàn)象的方法是在主開(kāi)關(guān)兩端并聯(lián)一個(gè)等效電阻分流電 路來(lái)實(shí)現(xiàn)消弧的目的，如申請(qǐng)?zhí)枮?00810034835.3的中國(guó)發(fā)明專利《基于可變電容的無(wú) 弧分?jǐn)嚯娐芳捌浞椒ā肪凸_(kāi)了一種基于可變電容的無(wú)弧分?jǐn)嚯娐芳捌浞椒?，包括開(kāi)關(guān) 電器的主觸頭、輔助觸點(diǎn)、可變電容、限流電阻，輔助觸點(diǎn)、可變電容和限流電阻串聯(lián) 在一起形成輔助通道，輔助通道與主觸頭并聯(lián)。在上述專利中，采用了由輔助觸點(diǎn)、可 變電容和限流電阻串連形成的輔助電路來(lái)消除主觸頭在斷開(kāi)時(shí)的電弧，利用可變電容的 充電特性來(lái)轉(zhuǎn)移電弧能量，使得主觸頭在最小起弧電壓下斷開(kāi)。
但是，由于電容本身除了充電特性之外，同時(shí)具有放電的功能，上述專利中的電容 對(duì)充放電時(shí)間的設(shè)計(jì)要求較高，若在主觸頭還未完全斷開(kāi)之前己經(jīng)飽和，則此時(shí)電容就 會(huì)釋放電荷，于是，會(huì)有部分電能又轉(zhuǎn)移到主觸頭回路上，當(dāng)主觸頭斷開(kāi)時(shí)仍會(huì)產(chǎn)生電 弧，不能達(dá)到較好的滅弧效果，也不利于普遍使用；而且，該專利中的輔助電路只能夠 消除主開(kāi)關(guān)在斷開(kāi)時(shí)的電弧，當(dāng)主開(kāi)關(guān)再次閉合時(shí)仍然會(huì)產(chǎn)生拉弧現(xiàn)象，因此，不能夠
4同時(shí)保證開(kāi)關(guān)在斷開(kāi)和閉合時(shí)均能實(shí)現(xiàn)消除，滅弧效果不理想，還有待于作進(jìn)一步的改 進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種能夠保證開(kāi)關(guān)無(wú)弧 閉合和無(wú)弧分?jǐn)嗲覝缁⌒Ч训拈_(kāi)關(guān)消弧電路，該開(kāi)關(guān)消弧電路的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有 利于普遍推廣使用。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為該開(kāi)關(guān)消弧電路，包括有可串接在 直流或交流電路中的開(kāi)關(guān)電器主觸頭，該主觸頭具有第一電極端和第二電極端，所述主 觸頭的第一電極端和第二電極端之間還并聯(lián)有一輔助電路，其特征在于所述的輔助電 路包括有
一輔觸頭，該輔觸頭與所述主觸頭為具有先后邏輯控制關(guān)系的聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)； 一限流電阻；以及
一三端可控電路，包括有第一電壓端、第二電壓端和控制端；
其中，所述可控電路的第一電壓端和所述主觸頭的第一電極端相連，所述可控電路 的第二電壓端和所述主觸頭的第二電極端相連，所述可控電路的控制端和所述輔觸頭的 第一端相連，該輔觸頭的第二端經(jīng)所述限流電阻和所述可控電路的第一電壓端相連，并 且，所述可控電路的第一電壓端、第二電壓端和控制端之間具有如下的邏輯關(guān)系-
當(dāng)所述第一電壓端相對(duì)于第二電壓端加正向電壓，且所述控制端同時(shí)接收觸發(fā)信號(hào) 時(shí)，所述的可控電路導(dǎo)通；
當(dāng)所述第一電壓端相對(duì)于第二電壓端加負(fù)向電壓，且所述控制端同時(shí)接收觸發(fā)信號(hào) 時(shí)，所述的可控電路導(dǎo)通；
當(dāng)所述第一電壓端和第二電壓端之間加正向或負(fù)向電壓，而所述控制端無(wú)觸發(fā)信號(hào) 時(shí)，所述的可控電路截止。
所述的輔助電路可以僅包括有一個(gè)可控電路，也可以包括有兩個(gè)或者兩個(gè)以上多級(jí) 并聯(lián)的可控電路，其中，每一所述可控電路的第一電壓端和第二電壓端分別和所述主觸 頭的第一電極端和第二電極端相連，并且，每一所述可控電路的控制端共接為一點(diǎn)并和 所述輔觸頭的第一端相連。
簡(jiǎn)單地，所述的可控電路可以為一雙向可控硅，該雙向可控硅的陽(yáng)極和所述主觸頭 的第一電極端相連，該雙向可控硅的陰極和所述主觸頭的第二電極端相連，該雙向可控 硅的控制端和所述輔觸頭的第一端相連。
作為優(yōu)選，也可以將雙向可控硅用兩個(gè)單向可控硅替代，所述可控電路包括有第一 單向可控硅和第二單向可控硅，其中，所述第一單向可控硅的陽(yáng)極和所述主觸頭的第一電極端相連，該第一單向可控硅的陰極和所述主觸頭的第二電極端相連，該第一單向可 控硅的控制端和所述輔觸頭的第一端相連；所述第二單向可控硅的陽(yáng)極和所述主觸頭的 第二電極端相連，該第二單向可控硅的陰極和所述主觸頭的第一電極端相連，該第二單 向可控硅的控制端和所述輔觸頭的第一端相連。
作為另一優(yōu)選，所述可控電路還可以為包括有電容、延時(shí)電阻、NPN型三極管、 第一穩(wěn)壓管和第二穩(wěn)壓管，其中，所述三極管的基極一路和所述輔觸頭的第一端相連， 另一路和所述第一穩(wěn)壓管的陰極相連，所述三極管的發(fā)射極和所述主觸頭的第二電極端 相連，該三極管的集電極一路經(jīng)依次串接的延時(shí)電阻和電容后和所述第一電極端相連， 該三極管的集電極另一路和所述第二穩(wěn)壓管的陰極相連，所述第一穩(wěn)壓管的陽(yáng)極和第二 穩(wěn)壓管的陽(yáng)極共接后和所述主觸頭的第二電極端相連。
本發(fā)明的開(kāi)關(guān)消弧電路中的主觸頭和輔觸頭為同步或異步動(dòng)作的聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)，該主觸 頭和輔觸頭的控制方法如下，包括合閘和分閘過(guò)程，其特征在于
合閘過(guò)程為
令所述輔助電路的輔觸頭先閉合；
然后，在延遲時(shí)間At后，令所述的主觸頭閉合，其中，At大于所選主觸頭的開(kāi) 關(guān)電弧起弧時(shí)間； 分閘過(guò)程為 令所述主觸頭先斷開(kāi)；
然后，在延遲時(shí)間At后，令所述輔觸頭斷開(kāi)，其中，At大于所選主觸頭的開(kāi)關(guān) 電弧起弧時(shí)間。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于采用了輔助電路來(lái)消除開(kāi)關(guān)電器在斷開(kāi)或閉 合時(shí)產(chǎn)生的電弧，該輔助電路同時(shí)適用于交流電路和直流電路，無(wú)需設(shè)置專門的滅弧裝 置即可達(dá)到滅弧的目的，使得開(kāi)關(guān)電器本身的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，開(kāi)關(guān)電器的載流量不會(huì)受到滅 弧裝置的限制，提高性能的同時(shí)也降低了制造成本；
其次，輔助電路中采用了一帶控制端的三端可控電路，該可控電路在控制端和輔觸 頭的第一端相連，可控電路在控制端的作用下實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通和截止；當(dāng)輔觸頭先閉合時(shí)，控 制端即接收到觸發(fā)信號(hào)并進(jìn)而導(dǎo)通該可控電路，可控電路的導(dǎo)通使得直接加在主觸頭兩 端的工作電流從可控電路流過(guò)，破壞了主觸頭的起弧條件，可以有效消除主觸頭閉合時(shí) 的電弧，而當(dāng)主觸頭先斷開(kāi)時(shí)，由于輔觸頭仍然閉合，可控電路保持導(dǎo)通，仍然破壞主 觸頭的起弧條件，同樣可消除主觸頭在斷開(kāi)時(shí)的電弧，而且，可控電路自由在輔觸頭閉 合時(shí)才導(dǎo)通，保證了電路工作的可靠性；
另外，在本發(fā)明中，由于輔觸頭的其中一端是和可控電路的控制端相連的，輔觸頭 的兩端并沒(méi)有直接加工作電壓，在有效地消除主觸頭在開(kāi)閘和合閘時(shí)的拉弧現(xiàn)象的前提 下，當(dāng)輔觸頭閉合或斷開(kāi)時(shí)，該輔觸頭也不會(huì)產(chǎn)生拉弧現(xiàn)象，因此，能夠同時(shí)保證主觸頭和輔觸頭的使用壽命，提高了產(chǎn)品性能，而且，本發(fā)明的消弧電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝使 用方便、消弧效果好，有利于普遍推廣使。


圖1為本發(fā)明的電路原理框圖之一； 圖2為本發(fā)明的電路原理框圖之二； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例一的電路結(jié)構(gòu)圖； 圖4為本發(fā)明實(shí)施例二的電路結(jié)構(gòu)圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例三的電路結(jié)構(gòu)圖； 圖6為本發(fā)明實(shí)施例四的電路結(jié)構(gòu)具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖l、圖2所示，為本發(fā)明的電路原理框圖，該開(kāi)關(guān)消弧電路同時(shí)適用于直流電 路和交流電路，包括有串接在工作電路中的開(kāi)關(guān)電器主觸頭K1，該主觸頭K1具有第一 電極端Pl和第二電極端P2，在主觸頭Kl的第一電極端Pl和第二電極端P2之間還并 聯(lián)有一輔助電路B，參見(jiàn)圖l，該輔助電路B包括有
一輔觸頭K2，該輔觸頭和主觸頭為具有先后邏輯控制關(guān)系的聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)；
一限流電阻R1;以及
一第一級(jí)可控電路A1;
其中，第一級(jí)可控電路A1為包括有第一電壓端tll、第二電壓端tl2和控制端ctrl 的三端電路，第一電壓端tll和主觸頭Kl的第一電極端Pl相連，第一級(jí)可控電路Al 的第二電壓端tl2和主觸頭Kl的第二電極端P2相連，第一級(jí)可控電路A1的控制端ctrl 和輔觸頭K2的第一端a相連，該輔觸頭K2的第二端b經(jīng)限流電阻Rl和第一級(jí)可控電 路A1的第一電壓端tll相連，并且，第一級(jí)可控電路A1的第一電壓端tll、第二電壓 端t12和觸發(fā)端ctrl之間滿足如下的邏輯關(guān)系
當(dāng)?shù)谝浑妷憾藅ll相對(duì)于第二電壓端tl2加正向電壓，且控制端ctrl同時(shí)接收到觸 發(fā)信號(hào)時(shí)，第一級(jí)可控電路A1導(dǎo)通；
當(dāng)?shù)谝浑妷憾藅ll相對(duì)于第二電壓端tl2加負(fù)向電壓，且控制端ctrl同時(shí)接收到觸 發(fā)信號(hào)時(shí)，第一級(jí)可控電路A1也導(dǎo)通；
當(dāng)?shù)谝浑妷憾藅ll和第二電壓端U2之間加正向或負(fù)向電壓，而控制端ctrl無(wú)觸發(fā) 信號(hào)時(shí)，第一級(jí)可控電路A1截止。
為能夠保證有效地消除主觸頭的電弧，主觸頭和輔觸頭組成的聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)還必須滿足以下的控制邏輯關(guān)系-
(I) 合閘過(guò)程
輔助電路的輔觸頭先閉合，可控電路在控制端同時(shí)得到一經(jīng)限流電阻限制的微弱觸 發(fā)電流信號(hào)，該可控電路導(dǎo)通；
然后，在延遲時(shí)間At后，主觸頭再閉合，其中，At大于所選主觸頭的開(kāi)關(guān)電弧 起弧時(shí)間；
(II) 分閘過(guò)程
主觸頭先斷開(kāi)，此時(shí)，輔觸頭仍然閉合，可控電路繼續(xù)保持導(dǎo)通； 然后，在延遲時(shí)間At后，令輔觸頭斷開(kāi)，可控電路的控制端無(wú)觸發(fā)信號(hào)，該可控 電路截止；其中，At大于所選主觸頭的開(kāi)關(guān)電弧起弧時(shí)間。
當(dāng)開(kāi)關(guān)電器的工作電路為高電壓強(qiáng)電流時(shí)，為了防止大電流燒壞可控電路中的元器 件，可以在第一級(jí)的第一級(jí)可控電路Al基礎(chǔ)上再并聯(lián)多個(gè)次級(jí)可控電路A2，參見(jiàn)圖2， 其中，次級(jí)可控電路A2同樣具有第一電壓端t2K第二電壓端t22和控制端ctr2，并且 次級(jí)可控電路A2的三端之間具有和第一級(jí)可控電路Al相同的邏輯關(guān)系，次級(jí)可控電 路A2的具體電路連接結(jié)構(gòu)可以和第一級(jí)可控電路Al完全相同，也可以有所不同；次 級(jí)可控電路A2的第一電壓端t21、第二電壓端t22分別對(duì)應(yīng)地連接在第一級(jí)可控電路 Al的第一電壓端tll、第二電壓端tl2上，而次級(jí)可控電路A2的控制端ctr2和第一可 控電路Al的控制端ctrl共接為一點(diǎn)并連接在輔觸頭K2的第一端a。這里，三端可控電 路可以選擇滿足上述邏輯關(guān)系的現(xiàn)有元器件，如雙向可控硅、單向可控硅或三極管，也 可以是根據(jù)上述邏輯關(guān)系而構(gòu)建的功能電路。
實(shí)施例一，如圖3所示
該消弧電路具體包括有主觸頭K1、輔觸頭K2、限流電阻R1和雙向可控硅BCR， 其中，主觸頭K1具有第一電極端P1和第二電極端P2，雙向可控硅BCR的陽(yáng)極和主觸 頭Kl的第一電極端Pl相連，雙向可控硅BCR的陰極和主觸頭Kl的第二電極端P2相 連，雙向可控硅BCR的控制端和輔觸頭K2的第一端a相連，輔觸頭K2的第二端b經(jīng) 限流電阻Rl和主觸頭Kl的第一電極端Pl相連。
工作原理
合閘過(guò)程輔觸頭K2先閉合，此時(shí)，雙向可控硅BCR的控制端獲得經(jīng)限流電阻 Rl限流后的微弱電流信號(hào)，雙向可控硅BCR導(dǎo)通，第一電極端P1與第二電極端P2之 間的電壓近似為零(忽略雙向可控硅BCR的管壓降)，加在主觸頭K1兩端的工作電流 經(jīng)雙向可控硅BCR流過(guò)，破壞主觸頭K1的拉弧條件，經(jīng)過(guò)At后(At為主觸頭Kl的 起弧時(shí)間)，主觸頭K1無(wú)弧閉合。分閘過(guò)程主觸頭K1先斷開(kāi)，此時(shí)，輔觸頭K2仍然閉合，雙向可控硅BCR保持 導(dǎo)通狀態(tài)，加在主觸頭K1兩端的工作電流仍經(jīng)雙向可控硅BCR流過(guò)，主觸頭K1無(wú)弧 斷開(kāi)，經(jīng)過(guò)At后(At為主觸頭Kl的起弧時(shí)間)，輔觸頭K2斷開(kāi)，雙向可控硅BCR 截止。
由于雙向可控硅BCR的控制端在接收觸發(fā)信號(hào)后，無(wú)論可控硅的陽(yáng)極和陰極之間 是加正向電壓或是反向電壓，都可以保證導(dǎo)通，因此，可以本實(shí)施例可以同時(shí)適用于直 流電路或交流電路中。
實(shí)施例二，如圖4所示
本實(shí)施例和實(shí)施例一的不同之處在于將雙向可控硅BCR替換成兩個(gè)并聯(lián)設(shè)置的第 一單向可控硅SCR1和第二單向可控硅SCR2，其中，第一單向可控硅SCR1的陽(yáng)極和 主觸頭Kl的第一電極端Pl相連，第一單向可控硅SCR1的陰極和主觸頭Kl的第二電 極端P2相連，第一單向可控硅SCR1的控制端和輔觸頭K2的第一端a相連；第二單向 可控硅SCR2的陽(yáng)極和主觸頭Kl的第二電極端P2相連，第二單向可控硅SCR2的陰極 和主觸頭Kl的第一電極端Pl相連，第二單向可控硅SCR2的控制端和輔觸頭K2的第 一端a相連。
本實(shí)施例的電路工作原理和實(shí)施例一的基本相同，僅是將一個(gè)雙向可控硅的控制功 能通過(guò)兩個(gè)并聯(lián)的單向可控硅來(lái)實(shí)現(xiàn)，在此不做贅述。
實(shí)施例三，如圖5所示
該消弧電路包括有主觸頭K1、輔觸頭K2、限流電阻R1、電容C、延時(shí)電阻R2、 NPN型三極管BG、第一穩(wěn)壓管Dl和第二穩(wěn)壓管D2，其中，主觸頭Kl具有第一電極 端Pl和第二電極端P2，三極管BG的基極一路和輔觸頭K2的第一端a相連，另一路 和第一穩(wěn)壓管D1的陰極相連，三極管BG的發(fā)射極和主觸頭K1的第二電極端P2相連， 三極管BG的集電極一路和延時(shí)電阻R2的一端相連，該延時(shí)電阻R2的另一端經(jīng)電容C 后和主觸頭Kl的第一電極端Pl相連，三極管BG的集電極另一路和第二穩(wěn)壓管D2的 陰極相連，第一穩(wěn)壓管Dl的陽(yáng)極和第二穩(wěn)壓管D2的陽(yáng)極共接后和主觸頭Kl的第二電 極端P2相連。
工作原理
合閘過(guò)程當(dāng)?shù)谝浑姌O端Pl相對(duì)于第二電極端P2加正向電壓時(shí)，輔觸頭K2先閉 合，加在第一電極端Pl和第二點(diǎn)極端P2的工作電流經(jīng)限流電阻Rl和輔觸頭K2限流 后并經(jīng)過(guò)第一穩(wěn)壓管D1的穩(wěn)壓，NPN型三極管BG導(dǎo)通(若為PNP型三極管，則三極 管截止)，此時(shí)，電容C的一端通過(guò)延時(shí)電阻R2和三極管BG放電，而該電容C和第
9一電極端P1相連的另一端同時(shí)充電；經(jīng)過(guò)At后(At為主觸頭Kl的起弧時(shí)間)，主觸 頭K1閉合，在此過(guò)程中，由于電容C的充電作用，破壞了主觸頭K1的拉弧條件，故 主觸點(diǎn)Kl在近似無(wú)弧或低弧狀態(tài)下閉合。
當(dāng)?shù)谝浑姌O端Pl相對(duì)于第二電極端P2加反向電壓時(shí)，輔觸頭K2先閉合，NPN型 三極管BG進(jìn)入反向截止?fàn)顟B(tài)(若為PNP型三極管則導(dǎo)通)，此時(shí)，工作電流通過(guò)第二 穩(wěn)壓管D2和延時(shí)電阻R2向電容C充電；經(jīng)過(guò)At后(At為主觸頭Kl的起弧時(shí)間)， 主觸頭K1閉合，在此過(guò)程中，由于電容C的充電作用，破壞了主觸頭K1的拉弧條件， 于是，主觸頭Kl在近似無(wú)弧或低弧狀態(tài)下閉合。
分閘過(guò)程當(dāng)?shù)谝浑姌O端P1相對(duì)于第二電極端P2加正向電壓時(shí)，主觸頭K1先斷 開(kāi)，此時(shí)輔觸頭K2仍處于閉合狀態(tài)，在NPN型三極管BG導(dǎo)通的狀態(tài)下，由于電容C 的充電作用，破壞主觸頭Kl的拉弧條件，故主觸頭K1在近似無(wú)弧或低弧狀態(tài)下斷開(kāi)； 經(jīng)過(guò)At后(At為主觸頭Kl的起弧時(shí)間)，輔觸頭K2在近似無(wú)弧狀態(tài)下斷開(kāi)，同時(shí)電 容C停止充放電；
當(dāng)?shù)谝浑姌O端P1相對(duì)于第二電極端P2加反向電壓時(shí)，主觸頭K1先斷開(kāi)，輔觸頭 K2仍處于閉合狀態(tài)，由于此時(shí)NPN型三極管BG為截止?fàn)顟B(tài)，工作電流仍然通過(guò)第二 穩(wěn)壓管D2和延時(shí)電阻R2向電容C充電，由于電容C的充電作用，破壞主觸頭K1的 拉弧條件，故主觸頭K1在近似無(wú)弧或低弧狀態(tài)下斷開(kāi)；經(jīng)過(guò)At后(At為主觸頭Kl 的起弧時(shí)間)，輔觸頭K2同樣在近似無(wú)弧狀態(tài)下斷開(kāi)。
實(shí)施例四，如圖6所示
本實(shí)施例是對(duì)實(shí)施例一的改進(jìn)，本實(shí)施例包括有第一雙向可控硅BCR1和第二雙向 可控硅BCR2兩個(gè)可控硅，其中，第二雙向可控硅BCR2的陽(yáng)極和第一雙向可控硅BCR1 的陽(yáng)極共接并和第一電極端Pl相連，第二雙向可控硅BCR2的陰極和第一雙向可控硅 BCR1的陰極共接并和第二電極端P2相連，而第二雙向可控硅BCR2的控制端和第一 雙向可控硅BCR1的控制端共接后連接到輔觸頭K2的第一端a。
該電路適用于大電壓強(qiáng)電流的工作電路中，為達(dá)到快速消弧的目的，通過(guò)兩級(jí)或者 兩級(jí)以上并聯(lián)雙向可控硅來(lái)實(shí)現(xiàn)消除主觸頭的電弧，以達(dá)到較好的消弧效果。
權(quán)利要求
1、一種開(kāi)關(guān)消弧電路，包括有可串接在直流或交流電路中的開(kāi)關(guān)電器主觸頭(K1)，該主觸頭(K1)具有第一電極端(P1)和第二電極端(P2)，所述主觸頭(K1)的第一電極端(P1)和第二電極端(P2)之間還并聯(lián)有一輔助電路(B)，其特征在于所述的輔助電路(B)包括有一輔觸頭(K2)，該輔觸頭與所述主觸頭為具有先后邏輯控制關(guān)系的聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)；一限流電阻(R1)；以及一三端可控電路(A1)，包括有第一電壓端(t11)、第二電壓端(t12)和控制端(ctr1)；其中，所述可控電路的第一電壓端(t11)和所述主觸頭(K1)的第一電極端(P1)相連，所述可控電路的第二電壓端(t12)和所述主觸頭(K1)的第二電極端(P2)相連，所述可控電路的控制端(ctr1)和所述輔觸頭(K2)的第一端(a)相連，該輔觸頭(K2)的第二端(b)經(jīng)所述限流電阻(R1)和所述可控電路的第一電壓端(t11)相連，并且，所述可控電路的第一電壓端(t11)、第二電壓端(t12)和控制端(ctr1)之間具有如下的邏輯關(guān)系當(dāng)所述第一電壓端(t11)相對(duì)于第二電壓端(t12)加正向電壓，且所述控制端(ctr1)同時(shí)接收觸發(fā)信號(hào)時(shí)，所述的可控電路導(dǎo)通；當(dāng)所述第一電壓端(t11)相對(duì)于第二電壓端(t12)加負(fù)向電壓，且所述控制端(ctr1)同時(shí)接收觸發(fā)信號(hào)時(shí)，所述的可控電路導(dǎo)通；當(dāng)所述第一電壓端(t11)和第二電壓端(t12)之間加正向或負(fù)向電壓，而所述控制端(ctr1)無(wú)觸發(fā)信號(hào)時(shí)，所述的可控電路截止。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)消弧電路，其特征在于所述的輔助電路(B)包括有 至少兩個(gè)所述的三端可控電路，其中，每一所述可控電路的第一電壓端和第二電壓端分 別和所述主觸頭的第一電極端和第二電極端相連，并且，每一所述可控電路的控制端共 接為一點(diǎn)并和所述輔觸頭的第一端相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)消弧電路，其特征在于所述的可控電路為一雙向 可控硅(BCR)，該雙向可控硅(BCR)的陽(yáng)極和所述主觸頭(K1)的第一電極端(P1)相連，該 雙向可控硅(BCR)的陰極和所述主(BCR)觸頭的第二電極端(P2)相連，該雙向可控硅 (BCR)的控制端和所述輔觸頭(K2)的第一端(a)相連。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)消弧電路，其特征在于所述可控電路包括有第一 單向可控硅(SCR1)和第二單向可控硅(SCR2)，其中，所述第一單向可控硅(SCR1)的陽(yáng)極 和所述主觸頭(K1)的第一電極端(P1)相連，該第一單向可控硅(SCR1)的陰極和所述主觸 頭(K1)的第二電極端(P2)相連，該第一單向可控硅(SCR1)的控制端和所述輔觸頭(K2)的 第一端(a)相連；所述第二單向可控硅(SCR2)的陽(yáng)極和所述主觸頭(K1)的第二電極端(P2)相連，該第二單向可控硅(SCR2)的陰極和所述主觸頭(K1)的第一電極端(P1)相連，該第 二單向可控硅(SCR2)的控制端和所述輔觸頭(K2)的第一端(a)相連。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的開(kāi)關(guān)消弧電路，其特征在于所述可控電路包括有電容 (C)、延時(shí)電阻(R2)、 NPN型三極管(BG)、第一穩(wěn)壓管(D1)和第二穩(wěn)壓管(D2)，其中，所 述三極管(BG)的基極一路和所述輔觸頭(K2)的第一端(a)相連，另一路和所述第一穩(wěn)壓管 (Dl)的陰極相連，所述三極管(BG)的發(fā)射極和所述主觸頭(K1)的第二電極端(P2)相連， 該三極管(BG)的集電極一路經(jīng)依次串接的延時(shí)電阻(R2)和電容(C)后和所述第一電極端 (Pl)相連，該三極管(BG)的集電極另一路和所述第二穩(wěn)壓管(D2)的陰極相連，所述第一 穩(wěn)壓管(D1)的陽(yáng)極和第二穩(wěn)壓管(D2)的陽(yáng)極共接后和所述主觸頭(K1)的第二電極端(P2) 相連。
6、 一種如權(quán)利要求1 5中任一權(quán)利要求所述的開(kāi)關(guān)消弧電路的控制方法，包括合 閘和分閘過(guò)程，其特征在于合閘過(guò)程為令所述輔助電路的輔觸頭先閉合；然后，在延遲時(shí)間At后，令所述的主觸頭閉合，其中，At大于所選主觸頭的開(kāi) 關(guān)電弧起弧時(shí)間； 分閘過(guò)程為 令所述主觸頭先斷開(kāi)；然后，在延遲時(shí)間At后，令所述輔觸頭斷開(kāi)，其中，At大于所選主觸頭的開(kāi)關(guān) 電弧起弧時(shí)間。
全文摘要
一種開(kāi)關(guān)消弧電路，包括有主觸頭，主觸頭的第一電極端和第二電極端之間并聯(lián)輔助電路，其特征在于輔助電路包括輔觸頭；限流電阻以及包括有第一電壓端、第二電壓端和控制端的三端可控電路；第一電壓端和第一電極端相連，第二電壓端和第二電極端相連，控制端和輔觸頭第一端相連，輔觸頭第二端經(jīng)限流電阻和第一電壓端相連，當(dāng)?shù)谝浑妷憾撕偷诙妷憾思诱螂妷?，且控制端接收觸發(fā)信號(hào)時(shí)，可控電路導(dǎo)通；當(dāng)?shù)谝浑妷憾撕偷诙妷憾思迂?fù)向電壓，且控制端收觸發(fā)信號(hào)時(shí)，可控電路導(dǎo)通；當(dāng)?shù)谝浑妷憾撕偷诙妷憾酥g加正向或負(fù)向電壓，而控制端無(wú)觸發(fā)信號(hào)時(shí)，可控電路截止。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用一帶控制端的三端可控電路，在輔觸頭閉合的同時(shí)接收觸發(fā)信號(hào)而導(dǎo)通，使得工作電流從可控電路流過(guò)，破壞了主觸頭的起弧條件，有效消除主觸頭閉合時(shí)的電??；電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝使用方便、消弧效果好，有利于普遍推廣使用。
文檔編號(hào)H01H9/38GK101533727SQ20091009796
公開(kāi)日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2009年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日
發(fā)明者沈永年, 誠(chéng) 顧 申請(qǐng)人:沈永年;顧 誠(chéng)