CN104409274A - 高压双断口永磁真空断路器的控制器 - Google Patents

高压双断口永磁真空断路器的控制器 Download PDF

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刘文平
刘春平
王建忠
孙强
杨宏达
马腾波
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
    • H01H33/66—Vacuum switches
    • H01H33/666—Operating arrangements

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  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • High-Tension Arc-Extinguishing Switches Without Spraying Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高压双断口永磁真空断路器的控制器，其特征在于：包括一个主控制器和三个机构控制器，所述三个机构控制器由A相控制器、B相控制器、C相控制器组成，所述主控制器通过485通信协议分别与A相控制器、B相控制器、C相控制器进行数据交换；所述A相控制器、B相控制器、C相控制器通过电容分别控制高压双断口永磁真空断路器的两个永磁机构。

Description

高压双断口永磁真空断路器的控制器
技术领域
本发明涉及断路器技术领域，特别是涉及一种高压双断口永磁真空断路器的控制器。
背景技术
目前，高压断路器主要为SF6产品，尤其是110kV及以上的电压等级，基本上被SF6产品主宰，高压真空断路器也主要为单断口。本断路器采用两个真空灭弧室串联组成双断口，每个灭弧室耐压值仅为母线电压的一半，采用永磁机构的操动模式，并用智能控制器实现双断口的同步动作。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种高压双断口永磁真空断路器的控制器。适用于控制110kV及以上的双断口永磁真空断路器。通过检测合分闸信号，控制双断口同步动作，在满足允许动作的条件下，进行断路器的合分闸动作。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
一种高压双断口永磁真空断路器的控制器，其特征在于：包括一个主控制器和三个机构控制器，所述三个机构控制器由A相控制器、B相控制器、C相控制器组成，所述主控制器通过485通信协议分别与A相控制器、B相控制器、C相控制器进行数据交换；所述A相控制器、B相控制器、C相控制器通过电容分别控制高压双断口永磁真空断路器的两个永磁机构。
进一步：所述A相控制器包括单片机、以及与单片机电连接的电量监控模块、通信模块、信号隔离模块、以及驱动模块。
本发明具有的优点和积极效果是：高压双断口永磁真空断路器可替代目前的SF6产品，避免SF6气体带来的温室效应及SF6在电离下生成的有毒气体；双断口替代以往单断口可以降低真空灭弧室性能要求；控制器的同步算法能有效的控制双断口的同步动作及相间的过零点合分闸，降低燃弧时间，提高断路器的机械寿命与可靠性。
附图说明
图1是本发明中高压双断口永磁真空断路器的结构图；
图2是本发明的结构框图；
图3是本发明单相控制器的外围配置图；
图4为本发明单相控制器的原理框图；
图5为本发明流程图。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1，一种双端口真空断路器，包括自下而上位置设置的：底座3、两个永磁操纵机构2、两个绝缘拉杆6、真空灭弧室、以及用于控制永磁操纵机构2动作的控制箱1；其中：两个永磁操纵机构2固定于底座3上表面，每个绝缘拉杆6的外壁套接有一个绝缘支柱5，所述绝缘支柱5的下端面与底座3固定连接；所述绝缘拉杆6的下端面与永磁操纵机构2连接，所述真空灭弧室两端的连杆11分别连接一块联板9，每块联板9通过销轴与一个绝缘拉杆6的上端面连接；每个绝缘拉杆6与底座3的上表面成60度夹角。所述真空灭弧室包括真空灭弧室动端15、真空灭弧室静端17、用于封装所述真空灭弧室动端15和真空灭弧室静端17的真空灭弧室外套18、以及引线端14；所述真空灭弧室动端15连接有连杆11，所述真空灭弧室动端15位于导向筒12的导向槽中。
控制箱1内安装的即为本发明的智能控制器。
本优选实施例中：永磁操纵机构2与底座3通过紧固件连接并与水平方向成60度角，绝缘支柱5与底座3和支架7端面通过紧固件连接起到支撑及高压绝缘的作用，绝缘拉杆6通过连接件4和10分别与永磁操纵机构2和联板9及连杆11连接起到传递动力及运动的作用，固定块8通过紧固件与支架7连接起到固定扰动支点的作用，联板9通过销轴与固定块8连接起到传递动力的作用，连杆11通过连接件13与灭弧室动端连接并让动端在导向筒12的导向槽中水平方向左右移动起到断路器分合闸动作的需要，灭弧室外套18将灭弧室动端15及静端17封装在一个真空腔内起到真空灭弧的作用，引线端14起到高压负载引入的作用，绝缘筒16起到增加高压爬电距离及支撑连接的作用，控制箱1起到发号断路器动作的命令进行分合闸动作，右边零部件及连接方式与左边完全相同不在重述，左右两边构成倒三角型双断口真空断路器。
上述双端口真空断路器分合闸动作原理如下所述：
合闸动作：控制箱1发出合闸命令传输到永磁操纵机构2中，永磁操纵机构2输出轴向下轴向运动通过连接件4向下拉动绝缘拉杆6，绝缘拉杆6通过连接件10带动联板9绕固定块8支点顺时针转动并带动连杆11平动，从而通过连接件13带动灭弧室动端15在导向筒12的导向槽中水平向右运动与灭弧室静端17接触达到合闸的动作，控制箱同步发出合闸指令输入到左右两边的永磁操纵机构中，两边同时相向运动实现双断口断路器的合闸动作；
分闸动作：控制箱1发出分闸命令传输到永磁操纵机构2中，永磁操纵机构2输出轴向上轴向运动通过连接件4顶压绝缘拉杆6，绝缘拉杆6通过连接件10带动联板9绕固定块8支点逆时针转动并带动连杆11平动，从而通过连接件13带动灭弧室动端15在导向筒12的导向槽中水平向左运动与灭弧室静端17脱离达到分闸的动作，控制箱同步发出合闸指令输入到左右两边的永磁操纵机构中，两边同时相背运动实现双断口断路器的分闸动作
请参阅图2、图3，一种高压双断口永磁真空断路器的控制器，包括一个主控制器和三个机构控制器，所述三个机构控制器由A相控制器、B相控制器、C相控制器组成，所述主控制器通过485通信协议分别与A相控制器、B相控制器、C相控制器进行数据交换；所述A相控制器、B相控制器、C相控制器通过电容分别控制高压双断口永磁真空断路器的两个永磁机构。
进一步：请参阅图4，所述A相控制器包括单片机、以及与单片机电连接的电量监控模块、充电控制模块、通信模块、信号隔离模块、以及驱动模块。充电控制模块控制合分闸电容的充电；电量监测模块监测分合闸电容的电量状态；通信模块是主控制器与单相控制器之间的通信，采用485通信协议；信号隔离模块将外部信号与进中央处理单元的信号进行隔离，提高抗干扰能力；驱动模块是驱动功率器件使电容对分合闸线圈放电；单片机(中央处理单元)则对信号进行处理，分析判断分合闸条件，产生分合闸信号。
请参阅图5，图5为本发明的工作过程流程图，由于高压双断口永磁真空断路器在机械上存在误差，为保证两个机构同步动作，需在控制器中做补偿时间算法，控制两个机构不同期在2ms以内；两个分闸电容放电交替进行，即上一次分闸用C1，则此次分闸采用C2，若C1电量不足用C2分，C2电量不足用C1分，若都电量不足则分闸无效，分闸电容充电电压为240V，分闸电流峰值约为300A，持续时间约为2.5ms；合闸电容一个，充电电压为380V，合闸电流约为200A，持续时间约为5ms，电容电量不足合闸无效；采用相控技术，过零点检测，确保三相均在最合理的时刻合分闸；
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (2)

1.一种高压双断口永磁真空断路器的控制器，其特征在于：包括一个主控制器和三个机构控制器，所述三个机构控制器由A相控制器、B相控制器、C相控制器组成，所述主控制器通过485通信协议分别与A相控制器、B相控制器、C相控制器进行数据交换；所述A相控制器、B相控制器、C相控制器通过电容分别控制高压双断口永磁真空断路器的两个永磁机构。
2.根据权利要求1所述的高压双断口永磁真空断路器的控制器，其特征在于：所述A相控制器包括单片机、以及与单片机电连接的电量监控模块、通信模块、信号隔离模块、以及驱动模块。
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