客觀的說，昌暉儀表在看到這個專利時還是有點感嘆的，國外領(lǐng)導(dǎo)廠商多年前便已經(jīng)在研究固態(tài)斷路器相關(guān)的技術(shù)和產(chǎn)品了，這需要相當(dāng)強(qiáng)的前瞻性和定勢耐力......

目前來看，經(jīng)過不斷的積累、沉淀，國外固態(tài)斷路器技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，尤其這兩年，各種類型的固態(tài)斷路器廠商和產(chǎn)品更是呈井噴的態(tài)勢，ABB、AtomPower、AmberSI、Blixt......

談到固態(tài)斷路器產(chǎn)品，不得不提ABB！

截止目前，ABB對固態(tài)斷路器的技術(shù)儲備：對應(yīng)MCB領(lǐng)域，投資瑞典Blixt；對應(yīng)MCCB領(lǐng)域，投資美國AtomPower；對應(yīng)ACB領(lǐng)域，ABB自行研發(fā)SSCB。布局相當(dāng)完善......

下面來看看ABB固態(tài)斷路器專利
申請日：2013.07.23
專利權(quán)人：ABB股份公司
發(fā)明人：S.貝薩納、F·帕斯奎爾

技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及低電壓開關(guān)裝置的技術(shù)領(lǐng)域，例如電路斷路器、切斷開關(guān)、接觸器等，更特別是，本發(fā)明涉及一種具有開關(guān)單元的開關(guān)裝置，該開關(guān)單元包括一個或多個固態(tài)開關(guān)

背景技術(shù)
盡管已經(jīng)證明傳統(tǒng)機(jī)電開關(guān)非常堅固和可靠，但是在直流電(“DC”)用途中和主要在相對較高電壓(高達(dá)1500V )時，分?jǐn)鄷r間可能相當(dāng)長，因此，電弧(該電弧通常在分離情況下在機(jī)械觸點之間放電)可能持續(xù)相對較長時間，因此可能產(chǎn)生嚴(yán)重的觸點磨損，從而明顯降低電氣壽命，即降低開關(guān)裝置能夠執(zhí)行的開關(guān)操作次數(shù)

為了解決這樣的問題，已經(jīng)設(shè)計了所謂的固態(tài)斷路器(“SSCB”)，該固態(tài)斷路器對于各電極都采用一個或多個固態(tài)開關(guān)用于電流斷路目的，通常，固態(tài)開關(guān)是基于半導(dǎo)體的開關(guān)裝置，它能夠在on(開)狀態(tài)和off(關(guān))狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。

SSCB的主要優(yōu)點在于，因為它們的無電弧斷路操作，它們具有潛在的無限次數(shù)電氣壽命，而且，與機(jī)電開關(guān)裝置的分?jǐn)鄷r間相比，它們的分?jǐn)鄷r間明顯更短，另一方面，當(dāng)固態(tài)開關(guān)處于on狀態(tài)時，SSCB通常需要強(qiáng)化冷卻，以便除去由流過固態(tài)開關(guān)的電流產(chǎn)生的熱量，甚至更相關(guān)的缺點在于SSCB不適合提供在電極的上游和下游連接部分之間的電流隔離，實際上，即使當(dāng)固態(tài)開關(guān)處于off狀態(tài)時，也有很小電流(泄漏電流)流過固態(tài)開關(guān)。

為了減輕這些問題，已經(jīng)發(fā)展了混合方案，其中，對于各電極，普通的機(jī)電開關(guān)與電極的固態(tài)開關(guān)并聯(lián)和/或串聯(lián)地電連接，混合固態(tài)斷路器已經(jīng)證明在它們的操作中相當(dāng)可靠和有效，但是它們也受到一些缺陷的影響：通常，它們相對龐大，很難在現(xiàn)場安裝；而且，它們具有相對復(fù)雜的結(jié)構(gòu)布局，該結(jié)構(gòu)布局以工業(yè)水平來實現(xiàn)時通常昂貴；另外，固態(tài)開關(guān)和機(jī)電開關(guān)的操作必須根據(jù)非常精確的時序和嚴(yán)格的正時來管理；因此，在市場上還要求能夠至少部分解決上述缺陷的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
為了響應(yīng)該需要，本發(fā)明提供了一種開關(guān)裝置，專利內(nèi)容晦澀，低壓配電研發(fā)組提煉如下：
1、傳統(tǒng)機(jī)電開關(guān)結(jié)構(gòu)
2、本體觸頭系統(tǒng)由固態(tài)開關(guān)取代
3、本體可電動或手動操作搖進(jìn)
4、控制單元控制協(xié)調(diào)邏輯時序(分|退)
5、分?jǐn)嗯c隔離功能一體化
6、簡化設(shè)計、縮小體積、降低成本

原文專利關(guān)鍵內(nèi)容點
1、對于各電極，開關(guān)單元2包括一個或多個固態(tài)開關(guān)20，該固態(tài)開關(guān)20可以根據(jù)需要而串聯(lián)或并聯(lián)地電連接，該固態(tài)開關(guān)20優(yōu)選是基于半導(dǎo)體的開關(guān)裝置，例如功率MOSFET、絕緣柵雙極晶體管(“IGBT”)、柵關(guān)閉可控硅整流器(GTO)、集成柵轉(zhuǎn)換可控硅整流器(IGCT)等。
2、開關(guān)單元2包括通氣組280，該通氣組280包括合適布置的通氣裝置28，該通氣裝置28與固態(tài)開關(guān)20操作相連，以便保證合適地除去在這些固態(tài)開關(guān)20操作時產(chǎn)生的熱量。
3、開關(guān)單元2可相對于支承框架5運動，即在插入位置A(圖17)和退回位置B(圖16)之間，反之亦然。
4、開關(guān)裝置2包括致動裝置3，用于使得開關(guān)單元2在所述插入位置A和退回位置B之間運動，反之亦然。
5、開關(guān)裝置1包括控制單元4，該控制單元設(shè)置成控制開關(guān)單元2和致動裝置3的操作
6、控制單元4包括控制裝置41，用于當(dāng)開關(guān)單元2必須進(jìn)行插入/退回操作時協(xié)調(diào)致動裝置3和固態(tài)開關(guān)20的操作；控制裝置41協(xié)調(diào)致動裝置3和固態(tài)開關(guān)20的操作，這樣，致動裝置3只在固態(tài)開關(guān)20處于off狀態(tài)時才使得開關(guān)單元2在插入和退回位置A、B之間運動以及相反。這樣，開關(guān)單元2的插入/退回操作總是在安全操作情況下進(jìn)行，從而明顯減少了在相互連接/分離的觸點21、22、51、52處的放電現(xiàn)象，例如電弧。
7、實際上，電極與外部裝置或電源總線的電流連接/絕緣通過開關(guān)單元2的插入/退回操作來保證，而不采用專門的機(jī)電開關(guān)裝置。
8、執(zhí)行結(jié)合的斷路和切斷功能的這種能力對于斷路/切斷操作的協(xié)調(diào)和在開關(guān)裝置的部件之間的交接提供了明顯的優(yōu)點。

固態(tài)斷路器附圖如下





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