用于电路的混合截止部件制造技术

本发明专利技术由用于电路的混合断续器部件(100；500)组成，该断续器部件包括静态断续器组件(101；501)和机电断续器组件，该断续器部件的特征在于：静态组件(101；501)安装在承载该静态组件的电接触(111,112；511,512)的支架(110；510)上，所述支架(110；510)被配置为在接收到阻断命令时以使得所述电接触(111,112；511,512)的至少一个以从它们各自的引脚缩回这样的方式移动，从而形成所述机电断续器组件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电气设备领域，尤其是用于高电压直流电(HVDC)电网的设备，例如在诸如飞机或直升机之类的飞行器所机载的可以找到的设备，以及也用于交流电(AC)电网的设备。更具体而言，本专利技术涉及通常具有电路保护功能的断续器和/或开关部件(断路器)。这些部件可以与直流电(DC)或与经脉宽调制(PWM)的DC或与AC —起使用。在此领域中，接触器的机电断续器和开关部件或断路器类型是公知的。这样的部件是相对慢的，并且另外由于当打开电路时在它们的接触上形成的电弧，它们会受到腐蚀而磨损。静态接触器和断路器也是公知地可被称为固态功率控制器(SSPC)。这些组件有时可以取代传统的机电部件，并且它们是基于半导体材料结构的。由于它们可以在几个微秒内阻断或建立电流，因此与几个毫秒的机电部件相比，它们要快得多。而且，接触材料的缺失以及电弧形成的缺失意味着磨损更加缓慢地发生。最后，它们可以执行更加精细化的电气功能，例如根据要保护的电路中的电流变化或根据调节电压或电流遵循用于触发的曲线。并且自然地，它们在重量上更轻，这在航空领域非常重要，并且它们消耗较少的能量，这也是相当大的优势。即使当通过电流时它们的电阻有时相当高，但还存在呈现出较低电阻的半导体材料(诸如SiC)，并且因此与主电路中存在的电压是可能兼容的。不幸地是，静态组件几乎没有呈现出提供电绝缘的任何能力，这在高电压电路以及高电流电路中提高了难度。目前，它们因此在飞行器中被限于功耗不是太大的某些次要电路。已经提出了将机电系统与静态组件并行和串行地关联的提议，但目前，这些已被提出的解决方案是麻烦、笨拙和难以控制的。_6] 专利技术的定义以及相关g关的优点为了解决上述困难，提供了一种用于电路的混合断续器部件，该断续器部件包括静态断续器组件和机电断续器组件，静态组件安装在承载该静态组件的电接触的支架上，所述支架被配置为在接收到阻断命令时以使得其两个电接触以从它们各自的引脚缩回这样的方式移动，从而形成所述机电断续器组件。这样的部件特别易于集成到电路中，并且其静态和机电组件可以以共同的、集中化方式被管理它们使得省略保险丝并由此有较低的阻抗，编程适合于将要遇到的危险情形的阻断顺序以及甚至例如为了排除故障来管理电路和网络重新配置成为可能。在一个实施例中，支架被配置为转动移动，这样使得设计紧凑且对外部条件(尤其是对倾斜角)相对不敏感的部件成为可能。在另一个实施例中，支架被配置为平移移动，这样使得设计能够阻断高电流而没有阻止其正确工作的接触磨损的部件成为可能。在这个实施例中，为了避免弹起因而避免次要电弧形成，减振支架的移动是有利的。系统还可以包括消电弧系统，其可能基于由磁铁极化的弧控腔室，并且可选地使用具有高介电强度或在真空中消散的气体。已经提出静态组件被配置(或控制)为阻断标称电流或低电流，同时机电断续器组件被配置(或控制)为阻断短路或过载电流并提供电绝缘。具体地，提出了一种针对短路电流的阻断顺序，在该顺序期间，在机电打开后的等待时间之后致动静态组件，从而允许在使用该静态组件之前将阻断能量的一部分在电弧中消散，因而静态组件的尺寸可以很小。然而，该顺序使得高电流被非常快地阻断。还提出了一种针对标称电流或低电流的阻断顺序，其中在机电打开之前致动静态组件，从而允许阻断被非常快执行，同时一旦电路开路也获得有效的电绝缘。本专利技术还提供了包括如所述的断续器组件的DC或AC电路。在这样的情况下，支架在对应于两种不同的电路配置的两个接触位置之间移动。本专利技术还提供了包括所述电路的用于飞行器的DC或AC电网，所述断续器部件被安置在电网的主电路中或电网的次要电路中。附图列表图1示出了旨在用于飞行器电网的体系结构。图2示出本专利技术的混合断续器部件在其电流通过位置中的实施例。图3示出同一断续器部件，但是其被致动。图4示出利用了如图2和3所示的实施例的飞行器电网的体系结构。图5示出本专利技术的混合断续器部件的第二实施例。图6示出使用如图5所示的实施例以及使用该断续器部件来重新配置飞行器电网的电网体系结构。图7示出了图3和4的用于重新配置图4和6的电网的断续器部件。以下将参考附图来描述本专利技术，所述附图是出于说明而非限制的目的给出的。详细描沐图1示出了用于飞行器电网的体系结构。它涉及传递230伏(V)AC电压的发电机10，以及保护所述电路下游(即最初的AC/DC转换器30)的主断路器20。该转换器将AC电压转换成例如在270V的DC电压。随后，该电压被分配到用于对三个负载51、52和53供电的三个并联电路。这些负载的每个由静态组件类型的一个断续器部件41、42或43以及与该断续器部件41、42或43串联的保险丝46、47或48来保护。这样的体系结构是基于正常操作，在正常操作期间静态组件保护对应的负载，但预备了保险丝以便倘若静态组件发生故障就提供隔离从而将故障(负载)与电网的剩余部分隔离开。这样的体系结构具有集成化设计的优点，因为保险丝可以与静态组件位于同一印刷电路上，然而它隐含了由于保险丝的电阻而使得线路阻抗增加，以及如果短路电流接近标称电流触发就缓慢或不存在的风险。而且，如果保险丝被调用起作用，随后就需要介入以通过替换保险丝让电路回到工作中。参考图1的电网描述本专利技术，该电网是DC电网，但它也适用于AC电网。图2示出类似于参考图1所描述的部件的集成断续器部件100，但该部件解决了上述的难点。静态组件101被放置在平面矩形支架110上，该支架在其两端具有用于将电流通过该静态组件101的电接触111和112。所述接触111和112适用于插入到电路的上游引脚121和下游引脚122中，在该电路中将插入了截止部件。这些引脚执行电接触功能，但接触111和112的插入是可逆的，这样，一起构成集成的断续器部件100的静态组件和其支架可以被插入到电路内或从中拔出。—般而言，静态组件101是诸如晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管(M0SFET)组件或绝缘栅双极性晶体管(IGBT)之类的半导体开关组件，并且优选地出于保护的目的将其封装。致动器130，例如电磁铁，用作使得支架110在一个方向或另一方向上围绕在其自身平面中的其中心点转动，从而将静态组件插入或拔出所述电路。致动器130依据测量的电流或电压接收命令。围绕旋转轴相对于引脚121和122成90°角地定位的两个电极141和142用于在静态组件已经旋转通过90°之后接收电接触111和112，并且如果这些电极被连接到电路，它们用于执行电路切换，如参考图8所述。在电极121和122与电极141和142的每个之间，存在安装的弧控腔室151、152、153和154，例如具有断续器引脚和用于消除电弧的气体混合物(例如分子氮(N2))的腔室。也可能使用使用具有高介电强度或在真空中消除电弧的气体的系统。当致动机电部分时如果电流还是在流动，在弧控腔室内电弧被触发、爆发和分解，通过该弧控腔室，接触111和112在它们被从电极121和122拔出之后被移动。较佳地，使用经极化的弧控腔室，这样，电弧爆发的速度可以足够快，从而具有增加电流被阻断的效率的结果。在图3中示出了极化，其示出与静态组件101的支架110的平面垂直的，即也与枢轴平面垂直，的磁场。磁场B1被明确不出在电极121和142之间的弧控腔室1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电路的混合断续器部件(100；500)，所述断续器部件包括静态断续器组件(101；501)和机电断续器组件，所述静态组件(101；501)安装在承载所述静态组件的电接触(111,112；511,512)的支架(110；510)上，所述支架(110；510)被配置为在接收到阻断命令时以使得所述电接触(111,112；511,512)的至少一个以从它们各自的引脚缩回这样的方式移动，从而形成所述机电断续器组件，所述断续器部件的特征在于所述支架(110；510)被配置为移动以便于将其两个电接触从它们各自的引脚缩回。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·克洛诺斯基，C·塞尔吉纳，
申请(专利权)人：涡轮梅坎公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR