一种控制单相线路短时间通断的开关结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种控制单相线路短时间通断的开关结构，包括第一电控开关和第二电控开关，所述第一电控开关和第二电控开关串联在第一单相线路上并分别与控制单元相连，第一电控开关初始处于断开状态，第二电控开关初始处于闭合状态，所述控制单元在收到触发信号后即控制所述第一电控开关和第二电控开关在第一预设时间内先后动作，使所述单向线路产生电流并使所述电流在持续第二预设时间后消失。通过该开关结构能够控制单相线路在更短的时间内导通并断开，从而突破一个接触器或断路器通断电路时由于机械过程限制而无法实现的更短时间内通断电路的不足。

A kind of switch structure to control single-phase line short-time on-off

【技术实现步骤摘要】
一种控制单相线路短时间通断的开关结构
本技术涉及一种开关结构，具有涉及一种控制单相线路短时间通断的开关结构。
技术介绍
高压或低压线路上常需要用到断路器、接触器等来控制电路通断。断路器或接触器一般包括弹簧储能机构、动触点、静触点等部件，需要合闸连通线路时，弹簧储能机构驱动动触点快速运动与静触点接触从而实现电路导通或者反向动作使电路切断。在有的应用场景下，需要在电路导通后又要在足够短的时间断开，但是断路器、接触器等从收到动作信号开始动作时刻到将电路真正导通（因为高压拉弧，动静触点在机械接触前可能就已经将电路导通）时刻会有一定的时间段，从导通后再到断开电路要经历触点接触又分开的机械过程，需要耗费一定时间（因在高压情况下因为拉弧现象，动静触头分开一定距离后才会将电路真正切断，这需要耗费一定时间），所以要在比上述过程所耗时间更短的时间的完成电路通断，通过一个接触器或断路器无法实现。例如，在通过不对称电流源监测三相电接地故障时，如果某一项发生接地故障，可以使另一非故障相短时间接地，这样使非故障相与接地相与大地形成闭合回路，如果非故障相接地时间足够短，比如短至只产生一个半波电流，则通过此特征的半波电流即可定位接地点，从而快速排除故障，但是现有开关无法使电路通断时间短至只产生一个半波电流。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种控制单相线路短时间通断的开关结构，通过该开关结构能够控制单相线路在更短的时间内导通并断开，从而突破一个接触器或断路器通断电路时由于机械过程限制而无法实现的更短时间内通断电路的不足。为了实现上述目的，本技术采取如下技术方案：一种控制单相线路短时间通断的开关结构，包括第一电控开关和第二电控开关，所述第一电控开关和第二电控开关串联在第一单相线路上并分别与控制单元相连，第一电控开关初始处于断开状态，第二电控开关初始处于闭合状态，所述控制单元在收到触发信号后即控制所述第一电控开关和第二电控开关在第一预设时间内先后动作，使所述单相线路产生电流并使所述电流在持续第二预设时间后消失。优选的，当所述控制单元收到触发信号时即先向所述第一电控开关发送动作信号并在相隔所述第一预设时间内再向所述第二电控开关发送动作信号，或者先向所述第二电控开关发送动作信号并在相隔所述第一预设时间内再向所述第一电控开关发送动作信号。优选的，所述控制单元还与PT相连，所述PT用于产生所述的触发信号。优选的，所述第一电控开关和第二电控开关为交流接触器或交流断路器。优选的，所述控制单元采用STM32F103单片机。本技术方法中，通过两个电控开关互相配合，一个由断开变成将电路导通，另一个由导通变为断开，通过调整控制单元发出指令的时间差，可以使电路通断在更短的时间内完成。上述方法因为只利用某个开关的闭合或断开的操作，而不是同时利用闭合后又断开的操作，因此能够把用闭合、断开线路的时间间隔设置的足够短，而这只需根据所预期的通断线路时间并结合两个开关机械动作时间对控制单元向两个开关发出动作指令的时间间隔进行设置即可。该开关结构简单，能够解决快速通断电路的问题。在利用不对称电流源解决三相线路接地故障领域有着其他开关无法比拟的优越性。附图说明图1本技术结构示意图；图2控制单元发出信号与两个电控开关导通或切断电路的时间关系图一；图3控制单元发出信号与两个电控开关导通或切断电路的时间关系图二；图4在一个测试实例中录波软件截获的本技术控制单相线路上两个电控开关电压和线路电流的录波图。具体实施方式下面通过实施例对本技术做进一步说明：实施例1本技术的结构和动作关系如图1、图2和图3所示，本技术包括两个电控开关、控制单元以及单相线路，首先在单相线路1上串联第一电控开关2和第二电控开关3，并利用控制单元4分别经控制线5和控制线6控制第一电控开关2和第二电控开关3的通断，第一电控开关和第二电控开关为交流接触器或交流断路器，在接收控制单元所发的电信号后能够动作从断开变成闭合或闭合变成断开状态。将第一电控开关2的初始状态设为断开，第二电控开关3的初始状态设为闭合；预先测量从控制单元4发出指令使第一电控开关2动作的指令发出时刻t1，以及到第一电控开关2将电路导通使单相线路开始有电流的时刻t2；预先测量从控制单元4发出指令使第二电控开关动作的指令发出时刻t1’，到第二电控开关将电路断开使单相线路1开始无电流的时刻t2’。根据预期的单相线路1通断时间间隔T（即预设的通断时段），使开始有电流时刻t2至开始无电流时刻t2’之间的时间间隔t2’-t2等于T，则由此可以限定控制单元4向第一电控开关2和第二电控开关3分别发出动作指令的时间间隔T’，通常情况下第一电控开关先动作，此时T’为时间间隔为t1’-t1（图2），特殊情况下，第二电控开关动作过程过于迟缓（图3用于表示第二电控开关动作过程慢与第一电控开关的情况），则也可能是第二电控开关先动作，则此时T’为时间间隔为t1-t1’，两种情况可概括为时间间隔T’=∣t1’-t1∣。不管哪种情况，一定是第一电控开关先使单线线路有电流，再由第二电控开关使单线线路无电流。除了上述方法外，也可以直接测试控制单元向两个电控开关发出动作信号的时间间隔与单相电路通断时间的相互关系，然后根据预期的单相电路的通断时间并根据所述相互关系来设置控制单元向两个电控开关发出动作信号的时间间隔。实际应用中，技术专利CN202815149U公开了一种两相不对称电流源，用于检测三相线路的接地故障。该装置中使用了交流高压真空接触器，当三相线路中某线路发生接地故障后，与非故障相相连的电子PT检测到该相线路对地电压升高，并发送信号给二次控制部分（相当于控制单元），控制单元发出信号使交流高压真空接触器动作，使非故障相瞬间接地，与接地线和大地形成回路，产生一个短时间电流，由此再确定接地点。但是因为本专利
技术介绍
所述原因，只用一个真空接触器产生不了足够短的电流，例如产生不了短至半波周期的电流，则此电流的特征性就不是特别明显，由此确定接地点需要涉及复杂算法，准确度不高。而采用本技术替代交流高压真空接触器即控制部分后，就可以更短地使单线线路通断，因此可以产生很短（例如半波电流）的电流，此电流特征性非常明显，有利于快速确定接地点。除此之外，本技术的开关结构在其他领域也会有重要应用。实施例2：具体实例将两个交流高压真空接触器（型号：Tc2，120/160，额定工作电压12KV，额定工作电流160A，控制电压220V，无锡浩邦科技有限公司出品）串联在220V单相线路上进行试验（本试验为方便起见未采用高压线路），控制端与采用STM32F103单片机的控制单元相连，采用故障录波器进行录播，试验结果如图4所示，该图为录波软件所截取的三个通道的电压、电流随时间变化的局部情况，A通道表示第一个接触器线圈上电闭合动作情况，B通道表示第二个接触器线圈失电断开电路情况，C通道表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制单相线路短时间通断的开关结构，包括第一电控开关和第二电控开关，其特征在于，所述第一电控开关和第二电控开关串联在单相线路上并分别与控制单元相连，第一电控开关初始处于断开状态，第二电控开关初始处于闭合状态，所述控制单元在收到触发信号后即控制所述第一电控开关和第二电控开关在第一预设时间内先后动作，使所述单相线路产生电流并使所述电流在持续第二预设时间后消失。/n

【技术特征摘要】
1.一种控制单相线路短时间通断的开关结构，包括第一电控开关和第二电控开关，其特征在于，所述第一电控开关和第二电控开关串联在单相线路上并分别与控制单元相连，第一电控开关初始处于断开状态，第二电控开关初始处于闭合状态，所述控制单元在收到触发信号后即控制所述第一电控开关和第二电控开关在第一预设时间内先后动作，使所述单相线路产生电流并使所述电流在持续第二预设时间后消失。


2.如权利要求1所述的控制单相线路短时间通断的开关结构，其特征在于，当所述控制单元收到触发信号时即先向所述第一电控开关发送动作信号并在相隔所述第一预设时间内再向所述第二电...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛占钰，周宝玉，曹献科，马云飞，景启华，
申请(专利权)人：保定钰鑫电气科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13