CN103454462A - 多功能有源模拟断路器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能有源模拟断路器，包括壳体、容纳在壳体内的内置电池及内置电路，内置电路包括三路结构完全相同的电路，在每一路电路中，包括合闸电路、跳闸电路及位置保持电路；内置电路还包括由三相/单相转换开关串联三相/单相转换继电器ZH构成的电路；内置电路还包括由位置继电器的接点串接各相合闸指示灯构成的电路，所述外壳由金属板制成长方体金属外壳，在金属外壳的前面板上，分别制有三相合/分操作及显示区、辅助接点连接区、110V线圈接入点连接区及空接点接入点连接区。本发明电路简捷，性价比很高，现场使用灵活，并可节约成本。

Description

多功能有源模拟断路器

技术领域

[0001] 本发明属于继电保护技术领域，特别是一种多功能有源模拟断路器。

背景技术

[0002]目前在从事继电保护工作，进行继电保护装置及高压断路器调试工作中，经常遇到以下问题:a、在调试现场的工程建设初期，往往一次开关设备不具备传动条件，在模拟重合闸故障、备自投保护动作等需要断路器位置接点的保护时给传动带来困难，降低调试效率山、年度预试定检，继电保护调试人员和高压断路器检修人员同时征用高压断路器，检修高压断路器的工作人员和继电保护装置调试人员轮流检修作业，延长了电力线路停电时间，交叉作业也容易出现安全隐患；c、重复整组试验，高压断路器反复跳合闸试验动作，缩短高压断路器寿命，给高压断路器机械结构带来不利的影响；d、因高压断路器处于通电运行状态，不允许停电，继电保护装置检查排障时，不可能直接将带电运行运行高压断路器跳闸。基于上述原因，迫切希望有一种便携仪器代替高压断路器。

[0003] 然而目前市场上已有模拟断路器普遍存在以下缺点:a、现有模拟断路器不能将A/B/C三相开关看成是三相独立的断路器，当模拟备投保护动作，变压器保护动作等涉及多个开关的保护时，需要多个模拟断路器；b、现有模拟断路器需要外接220V交流电源，使用不方便；c、现有模拟断路器不提供操作箱功能，不能实现保护装置空接点跳闸功能。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种多功能有源模拟断路器。

[0005] 本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:

[0006] 一种多功能有源模拟断路器，包括壳体、容纳在壳体内的内置12V电池及内置电路，

[0007] 其中，由内置可充电12V电池供电的内置电路包括三路结构完全相同的电路，在第一路电路中，包括连接在±6V电源之间的合闸电路、跳闸电路及位置保持电路；

[0008] 其中，所述合闸电路是由合闸按钮开关HAl并联合闸线圈接点I及空接点合I后串接合闸继电器Hl，然后再串接由防干扰电容Cl和位置继电器DL21的常闭接点DL2Id3l构成的并联电路；

[0009] 其中，所述位置保持电路包括连接在±6V电源之间，由位置继电器DLll的接点DLllckl串接跳闸继电器Tl的常闭接点Tld3后与合闸继电器Hl的接点Hldt并联，然后与位置继电器DLll串接的电路，以及连接在±6V电源之间，由位置继电器DL21串联位置继电器DLll的接点DLllek2的电路，位置继电器DL21是位置继电器DLll的拓展位置继电器；

[0010] 其中，所述跳闸电路是由跳闸按钮开关TAl并联分闸线圈接点I及空接点分I后串接失灵按钮开关SL1、跳闸继电器Tl，然后再串接由防干扰电容C4和位置继电器DLll的接点DL21ekl构成的并联电路；

[0011] 与第一路电路相同，第二，第三路电路分别对应三相交流电中的另外两相，也具有相同的结构，

[0012] 所述内置电路还包括连接在±6V电源之间由三相/单相转换开关串联三相/单相转换继电器ZH构成的电路，所述三相/单相转换继电器ZH的接点开关ZHekl、ZHck2分别连接在三路合闸电路之间及三路跳闸电路之间；

[0013] 所述内置电路还包括连接在±6V电源之间由位置继电器DLll的接点DLllek3串接A相合闸指示灯HDl构成的电路、由位置继电器DLll的常闭接点DLllebl串接A相分闸指示灯TDl构成的电路、由位置继电器DL12的接点DL12ek3串接B相合闸指示灯HD2构成的电路、由位置继电器DL12的常闭接点DL12ebl串接B相分闸指示灯TD2构成的电路、由位置继电器DL13的接点DL13ek3串接C相合闸指示灯HD3构成的电路及由位置继电器DL13的常闭接点DL13ebl串接C相分闸指示灯TD3构成的电路。

[0014] 而且,所述外壳由金属板制成长方体金属外壳,在金属外壳的前面板上,分别制有三相合/分操作及显示区、辅助接点连接区、IlOV线圈接入点连接区及空接点接入点连接区。

[0015] 而且，所述三相合/分操作及显示区包括:安装在前面板上的A，B, C三相结构相同的合按钮、分按钮、合指示灯、分指示灯及失灵按钮以及安装在前面板上的三相/单相转换开关，所述A，B, C三相合按钮、分按钮、合指示灯、分指示灯及失灵按钮分别对应为合闸按钮开关HAl - HA3、跳闸按钮开关TAl — TA3、合闸指示灯HDl — HD3、分闸指示灯TDl —TDl、失灵按钮开关SLl - SL3。

[0016] 而且，所述辅助接点连接区包括三相交流电源的合、分及公共插孔，用于插接断路器辅助接点插入保护测试仪或是RTDS等测试装置，辅助接点连接区对应安装在金属壳体内的断路器辅助接点电路，A相辅助接点插孔合/分分别对应位置继电器DL21的接点DLllck3及位置继电器DL21的常闭接点DL21eb3，B, C两相插孔与A相同。

[0017] 而且，所述空接点接入点连接区包括三相交流电源的合、分及公共插孔，用于插接不带操作箱的保护装置跳闸及合闸输出接口，空接点接入点连接区的A相插孔对应合闸空接点合I及跳闸空接点1，B, C两相插孔与A相同。

[0018] 而且，IlOV线圈接入点连接区对应安装在金属壳体内的IlOV线圈接入点电路，IlOV线圈接入点电路包括A相IlOV合闸接入点及与之串接的合闸线圈I及位置继电器DL21的常闭接点DL21eb2，IlOV跳闸接入点及与之串接的跳闸线圈I及位置继电器DL21的接点DL21ek2 ;B，C两相电路与A相同。

[0019] 本发明的优点和积极效果是

[0020] 1、本发明的模拟断路器能真实模拟高压断路器，满足继电保护试验要求，是一套较好的调试仪器，因其电路简捷，性价比很高，能得到电力系统调试人员青睐和广泛推广；

[0021] 2、本发明的模拟断路器可以可以将A/B/C三相开关看成是三相独立的断路器，完成一台模拟断路器既可以满足备投保护、变压器保护这种需要多个断路器的需求，又可以满足线路保护单相重合故障时对模拟断路器的要求，现场使用灵活，并可节约成本；

[0022] 3、本发明的模拟断路器内置有可充电电瓶，无需接入电源即可使用，方便现场使用；

[0023] 4、相对只能提供跳合闸线圈的传统断路器，本发明断路器提供操作箱功能，可以直接接入保护装置出口干接点，方便现场及实验室使用。附图说明

[0024] 图1为本发明内置模拟断路器电路原理图；

[0025] 图2为本发明壳体前视结构图；

[0026] 图3为本发明IlOV线圈接入点电路图。

具体实施方式

[0027] 以下结合附图对本发明实施例做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

[0028] 一种多功能有源模拟断路器，包括壳体、内置12V电池，及内置电路，

[0029] 其中，如图1所示，内置12V电池为可充电电池，为内置电路提供+6V到一6V电压；

[0030] 其中，如图1所示，内置电路包括三路结构完全相同的电路，每一路电路对应三相交流电中的一项，在第一路电路中包括有，连接在±6V电源之间的合闸电路、跳闸电路及位置保持电路。

[0031] 其中，所述合闸电路是由合闸按钮开关HAl并联合闸线圈接点I及空接点合I后串接合闸继电器Hl，然后再串接由防干扰电容Cl和位置继电器DL21的常闭接点DL2Id3l构成的并联电路，合闸线圈接点I的合闸线圈I的位置如图1电路所示；

[0032] 其中，所述位置保持电路包括连接在±6V电源之间，由位置继电器DLll的接点DLllckl串接跳闸继电器Tl的常闭接点Tld3后与合闸继电器Hl的接点Hldt并联，然后与位置继电器DLll串接的电路，以及连接在±6V电源之间，由位置继电器DL21串联位置继电器DLll的接点DLllek2的电路，位置继电器DL21是位置继电器DLll的拓展位置继电器；

[0033] 其中，所述跳闸电路是由跳闸按钮开关TAl并联分闸线圈接点I及空接点分I后串接失灵按钮开关SL1、跳闸继电器Tl，然后再串接由防干扰电容C4和位置继电器DLll的接点DL21&构成的并联电路，分闸线圈接点I的分闸线圈I的位置如图1电路所示；

[0034] 与第一路电路相同，第二，第三路电路分别对应三相交流电中的另外两相，也具有相同的结构，

[0035] 如图1所示，所述内置电路还包括连接在土 6V电源之间由三相/单相转换开关串联三相/单相转换继电器ZH构成的电路，所述三相/单相转换继电器ZH的接点开关ZHckl、ZHck2分别连接在三路合闸电路之间及三路跳闸电路之间，

[0036] 如图1所示，所述内置电路还包括连接在±6V电源之间由位置继电器DLll的接点DLllek3串接A相合闸指示灯HDl构成的电路、由位置继电器DLll的常闭接点DLllebl串接A相分闸指示灯TDl构成的电路、由位置继电器DL12的接点DL12ek3串接B相合闸指示灯HD2构成的电路、由位置继电器DL12的常闭接点DL12ebl串接B相分闸指示灯TD2构成的电路、由位置继电器DL13的接点DL13ek3串接C相合闸指示灯HD3构成的电路及由位置继电器DL13的常闭接点DL13ebl串接C相分闸指示灯TD3构成的电路。

[0037] 如图2所不,所述外壳由金属板制成长方体金属外壳,在金属外壳的前面板上,分别制有三相合/分操作及显示区、辅助接点连接区、IlOV线圈接入点连接区及空接点接入点连接区，[0038] 其中，三相合/分操作及显示区包括:安装在前面板上的A，B, C三相，结构相同的合按钮、分按钮、合指示灯、分指示灯及失灵按钮以及安装在前面板上的三相/单相转换开关，所述A，B，C三相合按钮、分按钮、合指示灯、分指示灯及失灵按钮分别对应为图1中的合闸按钮开关HAl - HA3、跳闸按钮开关TAl — TA3、合闸指示灯HDl — HD3、分闸指示灯TDl —TDl、失灵按钮开关SLl — SL3 ;所述三相/单相转换开关与图1中表述相同。

[0039] 其中，辅助接点连接区包括三相交流电源的合、分及公共插孔，用于插接断路器辅助接点插入保护测试仪或是RTDS等测试装置，辅助接点连接区对应安装在金属壳体内的断路器辅助接点电路，如图1所示，A相辅助接点插孔合/分分别对应位置继电器DL21的接点DLllek3及位置继电器DL21的常闭接点DL21eb3，B, C两相插孔与A相同。

[0040] 其中，空接点接入点连接区包括三相交流电源的合、分及公共插孔，用于插接不带操作箱的保护装置跳闸及合闸输出接口，空接点接入点连接区的A相插孔对应于附图1中的合闸空接点合I及跳闸空接点1，B，C两相插孔与A相同。

[0041] 其中，如图3所示，IlOV线圈接入点连接区对应安装在金属壳体内的IlOV线圈接入点电路，IlOV线圈接入点电路包括A相IlOV合闸接入点及与之串接的合闸线圈I及位置继电器DL21的常闭接点DL21eb2，IlOV跳闸接入点及与之串接的跳闸线圈I及位置继电器DL21的接点DL21ck2 ；B, C两相电路与A相同。

[0042] 其中的失灵按钮及三项\单相转换按钮为保持型按钮，其他为非保持型按钮。

[0043] 工作原理

[0044] a)以A相为例，合闸过程为:在模拟断路器为分闸位置，单相\三相转换开关选择单相的情况下，按下HAl按钮此时Hl带电，Hlck接点闭合，使得DLll带电，DLllckl闭合，使得DLll能够自保持；DL11带电后，DLllck3接点闭合，合闸指示灯HDl点亮，DLllcbl接点打开，分闸指示灯TDl熄灭；同时DLll带电后，DLllck2闭合，DL21线圈通电，DL21为位置扩展继电器，作用为增加模拟断路器辅助接点，此时断路器A相辅助接点DL21ck3闭合，DL21cb3断开，表示此时断路器A相处于合闸位置，可用于接入保护测试仪或故障录波器等设备；DL21通电后，DL21cbl断开，使得合闸回路断开，防止Hl继电器长时间带电，同时DL21ckl闭合，使得A相跳闸回路做好分闸准备。

[0045] 除了手动合闸外，还可以通过将保护装置的合闸出口干接点接入“空接点合1”，当保护装置合闸出口动作时与按下HAl效果一致；当保护装置带有操作回路时，可将合闸出口接入“110VA相合闸输入”，当装置合闸出口动作时，合闸线圈I通电，合闸线圈Ick闭合，效果与与按下HAl效果一致。

[0046] 当单相\三相转换开关选择三相时，A、B、C相任何一个开关通过手动合闸或是装置出口合闸都会接通另外两相的合闸回路，使得三相开关合闸灯点亮，跳闸灯熄灭，同时向外输出的合位出口闭合，跳位出口断开。

[0047] B、C相合闸过程与A相相同。

[0048] b)以A相为例，跳闸过程为:在模拟断路器为合闸位置，单相\三相转换开关选择单相且失灵按钮未选择按下的情况下，按下TAl按钮此时Tl带电，Tlcb接点断开，使得DLll带电保持回路因Tlcb接点断开而致DLll线圈不能继续通电，DLll断电后，DLllcbl常闭接点闭合，跳闸指示灯TDl点亮，DLllck3接点打开,合闸指示灯HDl熄灭；同时DLll断电后，DLllck2断开，DL21线圈断电，DL21为位置扩展继电器，作用为增加模拟断路器辅助接点，此时断路器A相辅助接点DL21cb3闭合，DL21ck3断开，表示此时断路器A相处于分闸位置，可用于接入保护测试仪或故障录波器等设备；DL21断电后，DL21ckl断开，使得跳闸回路断开，防止Tl继电器长时间带电，同时DL21cbl闭合，使得A相合闸回路做好分闸准备。

[0049] 除了手动跳闸外，还可以通过将保护装置的跳闸出口干接点接入“空接点分1”，当保护装置跳闸出口动作时与按下TAl效果一致；当保护装置带有操作回路时，可将合闸出口接入“110VA相跳闸输入”，当装置跳闸出口动作时，跳闸线圈I通电，跳闸线圈Ick闭合，效果与与按下HAl效果一致。

[0050] 当单相\三相转换开关选择三相时，A、B、C相任何一相开关通过手动合闸或者装置出口跳闸都会接通另外两相的跳闸回路，使得三相开关跳闸灯点亮，合闸灯熄灭，同时向外输出的跳位出口闭合，合位出口断开。

[0051] 当按下A相失灵按钮后，跳闸回路因为失灵按钮接点断开而在任何情况下都无法跳开模拟断路器，用于模拟断路器故障失灵的情况。

[0052] B、C相跳闸过程与A相相同。

Claims (6)

1.一种多功能有源模拟断路器，其特征在于:包括壳体、容纳在壳体内的内置12V电池及内置电路， 其中，由内置可充电12V电池供电的内置电路包括三路结构完全相同的电路，在第一路电路中，包括连接在±6V电源之间的合闸电路、跳闸电路及位置保持电路； 其中，所述合闸电路是由合闸按钮开关HAl并联合闸线圈接点I及空接点合I后串接合闸继电器Hl，然后再串接由防干扰电容Cl和位置继电器DL21的常闭接点DL2Id3l构成的并联电路； 其中，所述位置保持电路包括连接在±6V电源之间，由位置继电器DLll的接点DLlldd串接跳闸继电器Tl的常闭接点TU后与合闸继电器Hl的接点Hldt并联，然后与位置继电器DLll串接的电路，以及连接在±6V电源之间，由位置继电器DL21串联位置继电器DLll的接点DLllek2的电路，位置继电器DL21是位置继电器DLll的拓展位置继电器； 其中，所述跳闸电路是由跳闸按钮开关TAl并联分闸线圈接点I及空接点分I后串接失灵按钮开关SL1、 跳闸继电器Tl，然后再串接由防干扰电容C4和位置继电器DLll的接点DL21ckl构成的并联电路； 与第一路电路相同，第二，第三路电路分别对应三相交流电中的另外两相，也具有相同的结构， 所述内置电路还包括连接在±6V电源之间由三相/单相转换开关串联三相/单相转换继电器ZH构成的电路，所述三相/单相转换继电器ZH的接点开关ZHekl、ZHck2分别连接在三路合闸电路之间及三路跳闸电路之间； 所述内置电路还包括连接在±6V电源之间由位置继电器DLll的接点DLllek3串接A相合闸指示灯HDl构成的电路、由位置继电器DLll的常闭接点DLllebl串接A相分闸指示灯TDl构成的电路、由位置继电器DL12的接点DL12ek3串接B相合闸指示灯HD2构成的电路、由位置继电器DL12的常闭接点DL12ebl串接B相分闸指示灯TD2构成的电路、由位置继电器DL13的接点DL13ek3串接C相合闸指示灯HD3构成的电路及由位置继电器DL13的常闭接点DL13ebl串接C相分闸指示灯TD3构成的电路。

2.根据权利要求1所述的多功能有源模拟断路器，其特征在于:所述外壳由金属板制成长方体金属外壳，在金属外壳的前面板上，分别制有三相合/分操作及显示区、辅助接点连接区、IlOV线圈接入点连接区及空接点接入点连接区。

3.根据权利要求1或2所述的多功能有源模拟断路器，其特征在于:所述三相合/分操作及显示区包括:安装在前面板上的A，B, C三相结构相同的合按钮、分按钮、合指示灯、分指示灯及失灵按钮以及安装在前面板上的三相/单相转换开关，所述A，B，C三相合按钮、分按钮、合指示灯、分指示灯及失灵按钮分别对应为合闸按钮开关HAl - HA3、跳闸按钮开关TAl - TA3、合闸指示灯HDl — HD3、分闸指示灯TDl — TD1、失灵按钮开关SLl — SL3。

4.根据权利要求1或2所述的多功能有源模拟断路器，其特征在于:所述辅助接点连接区包括三相交流电源的合、分及公共插孔，用于插接断路器辅助接点插入保护测试仪或是RTDS等测试装置，辅助接点连接区对应安装在金属壳体内的断路器辅助接点电路，A相辅助接点插孔合/分分别对应位置继电器DL21的接点DLllek3及位置继电器DL21的常闭接点DL21eb3，B，C两相插孔与A相同。

5.根据权利要求1或2所述的多功能有源模拟断路器，其特征在于:所述空接点接入点连接区包括三相交流电源的合、分及公共插孔，用于插接不带操作箱的保护装置跳闸及合闸输出接口，空接点接入点连接区的A相插孔对应合闸空接点合I及跳闸空接点1，B, C两相插孔与A相同。

6.根据权利要求5所述的多功能有源模拟断路器，其特征在于:110V线圈接入点连接区对应安装在金属壳体内的IIOV线圈接入点电路，IIOV线圈接入点电路包括A相IlOV合闸接入点及与之串接的合闸线圈I及位置继电器DL21的常闭接点DL21eb2，IlOV跳闸接入点及与之串接的跳闸线 圈I及位置继电器DL21的接点DL21ek2 ;B，C两相电路与A相同。