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[摘 要]所谓的无触点开关是指由微控制器和电子器件组成的新型开关器件，无触点开关的设计理念就是通过微控制器改变电路阻抗值，从而改变负荷电流，最终完成电路的通或断。无触点开关的主要优势是在电磁兼容性、可靠性、安全性。这三方面的优势是触点开关无法比拟的。无触点开关在导通和关断电源的时候不会出现火花，可靠性高。无触点开关适合应用在防火、防潮等要求特殊的环境中使用。无触点开关的耐高压性也比较好，主要应用在一些大型电机在起动时，由于转子由静止变为转动的惯性非常大，造成起动电流超大（基本相当短路电流），停机时由于惯性继续运转，会造成非常高的电压，无触点开关便可应用于此。
[关键词]20kv无触点开关；研究前景；分析
中图分类号：TP2l 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2013）22-0046-01
0 前言
就目前国内的无触点开关的研究现状来说，低压的“无触点开关”在国内已经出现，并得到了广泛的应用，10kV系统的无触点开关在国内也已有类似的相关的定型产品，但是20kv的无触点开关还没有类似的或者定型的产品出现[1]。本次对20kv无触点开关的研究，主要是对新产品的开发和应用上进行研发，通过功能和技术上的创新，使20kv无触点开关能够快速的进入市场，并得到广泛的推广。
1 20kv无触点开关研究的理论依据
1.1 20kv无触点开关研发的材料依据
就目前的技术水平上来看，单只的可控硅的阳极与阴极的反向耐压水平可以做的很高，国内产品6000V，国外产品可达8000V，并且正常通态平均电流能够达到4500A。可控硅制造工艺的不断提高，从而使其应用于高压开关成为可能，为20kv无触点开关的实现提供了材料的依据。
1.2 20kv无触点开关研发的技术依据
20kv无触点开关的研发需要现今的技术上的支持，就目前我国的无触点开发的技术水平来看，电力电子技术的已经处于成熟的阶段，能够为本次的研究提高技术上的支持。通过应用大功率的可控硅作为关断元件能有效解决上述问题[2]。以可控硅元件为核心的高压开关在电压或电流过零点时瞬间投切，不会产生电弧和较高的暂态电流。因此能够克服传统高压开关的弊端，能够有效提高电网运行的稳定性，真正实现新型无弧环保的功能。
先进的材料和现今的技术是对20kv研发的最有力的支持，由于我国的电力电子技术的不断的成熟，在此基础上，如果20kv无触点开关的技术上的成熟后可作为产品投资开发，从而在20kV电网系统中推广应用，会具有非常可观的经济效益和社会效益的。
2 20kv无触点开关研发的思路、内容、技术难点分析
2.1 20kv无触点开关研发的思路分析
可控硅高压开关主要由以下三部分组成的，控制信息輸入、可控硅触发控制电路和可控硅组三部分组成。本次对20kv无触点开关的研发主要是希望采用新技术，然后在10kv系统研究和应用的基础上，进行一种能够应用于20KV系统的技术。此类从原理上就不产生电弧的高压开关模块功能研究，从而使高压开关合（分）闸操作过程中对电网及电气设备的冲击减小到最低程度，从而可以增强电网的稳定性和可靠性，提高电气设备和高压开关的使用寿命。如下图所示，20kv无触点开关拟设计图：
2.2 20kv无触点开关研发主要内容分析
20kv无触点开关的研发的主要内容是，针对20kV系统要求，以可控硅为材料，以先进的技术为支持，从而设计出一套适用与真空无触点开关的技术性能指标。主要对以下4点内容进行设计：一是对可控硅进行选择及可控硅主电路设计。这一点的设计内容需要对可控硅的性能进行实验，并且在多种可控硅中选择一种性能比较好的，然后对其进行可控硅的主路设计[3]；二是进行针对性的控制电路设计，包括触发电路的设计、逻辑电路的设计、定制调整的设计。这是20kv无触点开关的整体设计的内容，完成此步的设计内容，20kv无触点开关的整体框架就已经设计出来了。三是设计出一套高效的控制信息输入系统。此项系统的设计主要是考虑到20kv无触点开关在实际的应用中电流和电压的不断变化，设计的理念是希望能够进行智能的控制，通过对电流和电压的信息输入，从而实现整个20kv无触点开关的电流和电压的调节。最后一点就是针对系统特点，进行工作电源设计。通过以上4个步骤的实现20kv无触点开关的设计。
2.3 20kv无触点开关在研发中主要技术难点分析
在对20kv无触点开关的研发设计中，存在着一些需要攻克的技术难关，例如，在10kv无触点开关的基础上设计的20kv无触点开关需要形成更高性能的指标体系；在可控硅元件的型式、参数、数量的选择上需要怎样的标准问题；并针对所选可控硅元件特性，设计出一套成熟稳定的可控硅主电路问题[4]；完成20kV真空无触点开关的控制电路设计，包括触发电路、逻辑电路、定值调整系统，并选择相应器件等等，这些方方面面的选择上，技术上，都需要一定的选择标准和高要求的技术水平。
3 20kv无触点开关的前景分析
通过上述对20kv无触点开发在材料上的依据，技术上依据，研发的主要思路、内容、技术难点的相关的分析，可以看出，20kv无触点开关有着良好的发展前景，主要是在材料上和技术上的大力支持，研发思路的先进与创新，以及研发内容上的可实现性，为20kv无触点开关的研究带来了广阔的应用前景[5]。由于无触点开关的电磁兼容性、可靠性、安全性的优势，但是现有的低压无触点开关和10kv无触点开关无法满足在实际作业中的高电压的要求，因此20kv无触点开关的研发就显得尤为的重要了，并且一旦研发出来，能够广泛的应用到高电压负荷的作业中去。因此，20kv无触点开关具有广阔的应用前景。
4 结束语
本文主要探讨了20kv无触点开关的研究前景，通过对国内无触点开关的研究现状分析，通过对20kv无触点开关研究的思路分析和研究的内容分析，从而深刻的了解到20kv无触点开关在国内有着良好的发展前景，因其20kv无触点开关设计理念上的稳定性，和高效性，在设计产品时，如果能在20kv无触点开关中实现设计的稳定性和高效性[6]。那么，在国内的市场中一定会一定会得到广泛的推广。作为技术研发人员，在对20kv无触点开关研发的过程中，通过不断的设计思路上的创新，技术经验的总结，通过反复的实验和探索，研发出来的20kv无触点开关一定会具有很高的实用性和推广性。
参考文献
[1] 李敏.负载换向式变频器在高线精轧机组的应用[A].全国冶金自动化信息网2010年年会论文集，2010.
[2] 李鹏，李崇坚，朱春毅.负载换流同步电机调速系统的换流分析[A].全国冶金自动化信息网2010年年会论文集.2010.
[3] 王鹏彬，刘长生.速度电流双闭环智能调速系统总体设计[A].煤矿机电一体化新技术学术会议论文集，2010.
[4] 田芳.含晶闸管元件的电力系统小干扰稳定性分析[D].中国电力科学研究院，2001.
[5] 律方成.可控串补阻尼电力系统低频振荡控制策略研究[D].华北电力大学，2000.
[6] 周郁明.基于RSD开关的高功率窄脉冲发生与特性研究[D].华中科技大，2007.
[关键词]20kv无触点开关；研究前景；分析
中图分类号：TP2l 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2013）22-0046-01
0 前言
就目前国内的无触点开关的研究现状来说，低压的“无触点开关”在国内已经出现，并得到了广泛的应用，10kV系统的无触点开关在国内也已有类似的相关的定型产品，但是20kv的无触点开关还没有类似的或者定型的产品出现[1]。本次对20kv无触点开关的研究，主要是对新产品的开发和应用上进行研发，通过功能和技术上的创新，使20kv无触点开关能够快速的进入市场，并得到广泛的推广。
1 20kv无触点开关研究的理论依据
1.1 20kv无触点开关研发的材料依据
就目前的技术水平上来看，单只的可控硅的阳极与阴极的反向耐压水平可以做的很高，国内产品6000V，国外产品可达8000V，并且正常通态平均电流能够达到4500A。可控硅制造工艺的不断提高，从而使其应用于高压开关成为可能，为20kv无触点开关的实现提供了材料的依据。
1.2 20kv无触点开关研发的技术依据
20kv无触点开关的研发需要现今的技术上的支持，就目前我国的无触点开发的技术水平来看，电力电子技术的已经处于成熟的阶段，能够为本次的研究提高技术上的支持。通过应用大功率的可控硅作为关断元件能有效解决上述问题[2]。以可控硅元件为核心的高压开关在电压或电流过零点时瞬间投切，不会产生电弧和较高的暂态电流。因此能够克服传统高压开关的弊端，能够有效提高电网运行的稳定性，真正实现新型无弧环保的功能。
先进的材料和现今的技术是对20kv研发的最有力的支持，由于我国的电力电子技术的不断的成熟，在此基础上，如果20kv无触点开关的技术上的成熟后可作为产品投资开发，从而在20kV电网系统中推广应用，会具有非常可观的经济效益和社会效益的。
2 20kv无触点开关研发的思路、内容、技术难点分析
2.1 20kv无触点开关研发的思路分析
可控硅高压开关主要由以下三部分组成的，控制信息輸入、可控硅触发控制电路和可控硅组三部分组成。本次对20kv无触点开关的研发主要是希望采用新技术，然后在10kv系统研究和应用的基础上，进行一种能够应用于20KV系统的技术。此类从原理上就不产生电弧的高压开关模块功能研究，从而使高压开关合（分）闸操作过程中对电网及电气设备的冲击减小到最低程度，从而可以增强电网的稳定性和可靠性，提高电气设备和高压开关的使用寿命。如下图所示，20kv无触点开关拟设计图：
2.2 20kv无触点开关研发主要内容分析
20kv无触点开关的研发的主要内容是，针对20kV系统要求，以可控硅为材料，以先进的技术为支持，从而设计出一套适用与真空无触点开关的技术性能指标。主要对以下4点内容进行设计：一是对可控硅进行选择及可控硅主电路设计。这一点的设计内容需要对可控硅的性能进行实验，并且在多种可控硅中选择一种性能比较好的，然后对其进行可控硅的主路设计[3]；二是进行针对性的控制电路设计，包括触发电路的设计、逻辑电路的设计、定制调整的设计。这是20kv无触点开关的整体设计的内容，完成此步的设计内容，20kv无触点开关的整体框架就已经设计出来了。三是设计出一套高效的控制信息输入系统。此项系统的设计主要是考虑到20kv无触点开关在实际的应用中电流和电压的不断变化，设计的理念是希望能够进行智能的控制，通过对电流和电压的信息输入，从而实现整个20kv无触点开关的电流和电压的调节。最后一点就是针对系统特点，进行工作电源设计。通过以上4个步骤的实现20kv无触点开关的设计。
2.3 20kv无触点开关在研发中主要技术难点分析
在对20kv无触点开关的研发设计中，存在着一些需要攻克的技术难关，例如，在10kv无触点开关的基础上设计的20kv无触点开关需要形成更高性能的指标体系；在可控硅元件的型式、参数、数量的选择上需要怎样的标准问题；并针对所选可控硅元件特性，设计出一套成熟稳定的可控硅主电路问题[4]；完成20kV真空无触点开关的控制电路设计，包括触发电路、逻辑电路、定值调整系统，并选择相应器件等等，这些方方面面的选择上，技术上，都需要一定的选择标准和高要求的技术水平。
3 20kv无触点开关的前景分析
通过上述对20kv无触点开发在材料上的依据，技术上依据，研发的主要思路、内容、技术难点的相关的分析，可以看出，20kv无触点开关有着良好的发展前景，主要是在材料上和技术上的大力支持，研发思路的先进与创新，以及研发内容上的可实现性，为20kv无触点开关的研究带来了广阔的应用前景[5]。由于无触点开关的电磁兼容性、可靠性、安全性的优势，但是现有的低压无触点开关和10kv无触点开关无法满足在实际作业中的高电压的要求，因此20kv无触点开关的研发就显得尤为的重要了，并且一旦研发出来，能够广泛的应用到高电压负荷的作业中去。因此，20kv无触点开关具有广阔的应用前景。
4 结束语
本文主要探讨了20kv无触点开关的研究前景，通过对国内无触点开关的研究现状分析，通过对20kv无触点开关研究的思路分析和研究的内容分析，从而深刻的了解到20kv无触点开关在国内有着良好的发展前景，因其20kv无触点开关设计理念上的稳定性，和高效性，在设计产品时，如果能在20kv无触点开关中实现设计的稳定性和高效性[6]。那么，在国内的市场中一定会一定会得到广泛的推广。作为技术研发人员，在对20kv无触点开关研发的过程中，通过不断的设计思路上的创新，技术经验的总结，通过反复的实验和探索，研发出来的20kv无触点开关一定会具有很高的实用性和推广性。
参考文献
[1] 李敏.负载换向式变频器在高线精轧机组的应用[A].全国冶金自动化信息网2010年年会论文集，2010.
[2] 李鹏，李崇坚，朱春毅.负载换流同步电机调速系统的换流分析[A].全国冶金自动化信息网2010年年会论文集.2010.
[3] 王鹏彬，刘长生.速度电流双闭环智能调速系统总体设计[A].煤矿机电一体化新技术学术会议论文集，2010.
[4] 田芳.含晶闸管元件的电力系统小干扰稳定性分析[D].中国电力科学研究院，2001.
[5] 律方成.可控串补阻尼电力系统低频振荡控制策略研究[D].华北电力大学，2000.
[6] 周郁明.基于RSD开关的高功率窄脉冲发生与特性研究[D].华中科技大，2007.