CN102290267A - 一种永磁操动机构手动分合闸装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种永磁操动机构手动分合闸装置，包括储能装置(1)、与储能装置(1)输出端依次连接的电容充电回路(2)及手动放电回路(4)和与电容充电回路(2)相连接用于控制其通断的控制回路(3)，控制回路(3)通过储能装置(1)供电。本发明无需外接电源就可以实现永磁操动机构手动分合闸，装置简单可靠，技术成熟，大大提高了永磁机构断路器的市场竞争力。

Description

一种永磁操动机构手动分合闸装置

技术领域

本发明涉及一种手动分合闸装置，具体涉及的是一种永磁操动机构手动分合闸装置。

背景技术

随着智能电网的提出，设备智能化越来越被人们所重视，断路器的智能化更是被广泛研究。

断路器的操动机构主要使用弹簧机构和永磁机构。对比弹簧机构，永磁操动机构部件少、故障低、可靠性高，因此而得到广泛应用。但是永磁操动机构却有一个显著的缺点，我们知道永磁机构需要配控制箱给机构线圈提供动作电压，当停电或者控制箱无法工作时，永磁机构无法实现手动合闸，这一不足之处严重影响了永磁机构断路器在行业中的竞争力，解决永磁机构手动合闸问题是提高永磁机构断路器可靠性以及占领配网开关市场的重要途径。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种在停电或者控制箱无法工作时，永磁机构仍然可以手动合闸的永磁操动机构手动分合闸装置。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明包括储能装置、与储能装置输出端依次连接的电容充电回路及手动放电回路和与电容充电回路相连接用于控制电容充电回路通断的控制回路，控制回路通过储能装置供电。

上述电容充电回路包括可接收控制回路控制信号的受控开关和与受控开关输出端依次连接的整流桥、充电电容。此电路结构简单，具有很好的实用性。

上述控制回路包括与储能装置输出端相连接的稳压电源、与稳压电源输出端相连接的三态稳压电路和用于采集充电电容电压信号并向受控开关发送信号的主控芯片，所述主控芯片与三态稳压电路输出端相连接。采用微电子技术控制电容充电过程，不仅增加了充电电容的使用寿命，节约了太阳能贮存的能量，而且隔离了供电装置和用电装置，提高整个装置的安全性。

上述三态稳压电路是以三态稳压管LM7805为核心的电路。

上述主控芯片采用的是PIC16F877芯片。

上述储能装置包括太阳能电池组、蓄电瓶组和用于保护蓄电瓶组避免其过充过放的储能装置控制器，所述储能装置控制器安装在太阳能电池组与蓄电瓶组之间。其优点在于技术成熟，同时考虑夜间和阴雨天气，提高装置的供电可靠性。

上述储能装置控制器内安装有阻塞二极管，阻塞二极管阴极与蓄电瓶组相连接，其阳极与太阳能电池组相连接。利用阻塞二极管的单向导电性阻止无日照时蓄电瓶组通过太阳能电池组放电。

上述太阳能电池组采用的是硅电池。

本发明无需外接电源就可以实现永磁操动机构手动分合闸，装置简单可靠，技术成熟，大大提高了永磁机构断路器的市场竞争力。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明的整体结构图；

图2为本发明的储能装置；

图3为本发明的电容充电回路；

图4为本发明的控制回路；

图5为本发明的手动放电回路。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参见图1，本发明包括储能装置1、与储能装置1输出端依次连接的电容充电回路2及手动放电回路4和与电容充电回路2相连接的控制回路3。储能装置1产生的电压用于给电容充电回路2充电，同时给控制回路3提供电源。

参见图2，储能装置1包括太阳能电池组11、蓄电瓶组13、储能装置控制器12和安装在储能装置控制器12内的阻塞二极管14，储能装置控制器12安装在太阳能电池组11与蓄电瓶组13之间，阻塞二极管阴极与蓄电瓶组相连接，其阳极与太阳能电池组相连接。

太阳能电池组11的作用是将太阳辐射的能量直接转化成电能。当断路器无法使用控制箱提供机构线圈41能量时，使用太阳能电池组11提供备用电源。

蓄电瓶组13是太阳能电池组11的贮能装置，作用是将太阳能电池组11在有日照时发出的多余电能贮存起来，在夜间或阴雨天供负载使用。

储能装置控制器12的作用是保护蓄电瓶组13，避免过充与过放。

阻塞二极管14其作用是：利用阻塞二极管14的单向导电性阻止无日照时蓄电瓶组13通过太阳能电池组11放电。

本实施例中，太阳能电池组11采用的是硅电池。

参见图3，电容充电回路2包括受控开关21和与受控开关21输出端依次连接的整流桥22、充电电容23。电容充电回路2用于给充电电容23充电，提供机构线圈41所需要的能量。

由储能装置1提供充电电压，经过整流桥22后给充电电容23充电。在电容充电回路2中连接受控开关21，由控制回路3发出信号来控制受控开关21的通断，作用是保证充电电容23电压保持在160V以上，220V以下，进而保证永磁操动机构合闸操作所需最小动作电压。

参见图4，控制回路3包括稳压电源31、与稳压电源31输出端相连接的三态稳压电路32和与三态稳压电路32输出端相连接的主控芯片33。

整个电路的电源由储能装置1提供，通过稳压电源31使其电压保持在直流12V，然后通过三态稳压电路32使其电压稳定在5V，为主控芯片33提供电源。

本实施例中，主控芯片33采用的是PIC16F877芯片；三态稳压电路32包括三态稳压管LM7805和两个缓冲电容C1和C2。

PIC16F877芯片通过模拟通道口AN0采集充电电容23电压信号，经过模数转换和分析处理后，判断是否需要给受控开关21发出信号，如果充电电容23电压小于160V，PIC16F877芯片通过输出口RD0发出高电平，使受控开关21导通，进而给充电电容23充电；如果充电电容23电压大于220V，PIC16F877芯片通过输出口RD0发出低电平，使受控开关21断开，停止给充电电容23充电。

控制回路3通过检测充电电容23的状态来控制是否给充电电容23充电，当充电电容23电压低于160V时，发出信号连通电容充电回路2；当充电电容23电压高于220V时，发出信号断开电容充电回路2，通过控制回路3来保证机构线圈41分合闸所需的电压。

参见图5，手动放电回路4由电容充电回路2中的充电电容23提供输入电压，合闸手动开关K1和分闸手动开关K2分别控制合闸回路和分闸回路。当断路器需要合闸时，闭合合闸手动开关K1给机构线圈41通电，由永磁机构动作带动断路器合闸；当断路器需要分闸时，闭合分闸手动开关K2给机构线圈41通相反电流，进而实现断路器的分闸。手动放电回路4为现有技术，本处不再赘述。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种永磁操动机构手动分合闸装置，其特征在于，包括储能装置(1)、与储能装置(1)输出端依次连接的电容充电回路(2)及手动放电回路(4)和与电容充电回路(2)相连接用于控制其通断的控制回路(3)，所述控制回路(3)通过储能装置(1)供电。

2.根据权利要求1所述的永磁操动机构手动分合闸装置，其特征在于，所述电容充电回路(2)包括可接收控制回路(3)控制信号的受控开关(21)和与受控开关(21)输出端依次连接的整流桥(22)、充电电容(23)。

3.根据权利要求2所述的永磁操动机构手动分合闸装置，其特征在于，所述控制回路(3)包括与储能装置(1)输出端相连接的稳压电源(31)、与稳压电源(31)输出端相连接的三态稳压电路(32)和用于采集充电电容(23)电压信号并向受控开关(21)发送信号的主控芯片(33)，所述主控芯片(33)与三态稳压电路(32)输出端相连接。

4.根据权利要求3所述的永磁操动机构手动分合闸装置，其特征在于，所述三态稳压电路(32)是以三态稳压管LM7805为核心的电路。

5.根据权利要求3所述的永磁操动机构手动分合闸装置，其特征在于，所述主控芯片(33)采用的是PIC16F877芯片。

6.根据权利要求1或2所述的永磁操动机构手动分合闸装置，其特征在于，所述储能装置(1)包括太阳能电池组(11)、蓄电瓶组(13)和用于保护蓄电瓶组(13)避免其过充过放的储能装置控制器(12)，所述储能装置控制器(12)安装在太阳能电池组(11)与蓄电瓶组(13)之间。

7.根据权利要求6所述的永磁操动机构手动分合闸装置，其特征在于，所述储能装置控制器(12)内安装有阻塞二极管(14)，所述阻塞二极管(14)阴极与蓄电瓶组(13)相连接，其阳极与太阳能电池组(11)相连接。

8.根据权利要求6所述的永磁操动机构手动分合闸装置，其特征在于，所述太阳能电池组(11)采用的是硅电池。

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