CN105004990A - 一种具有直流电压输出的模拟高压断路器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电力工程断路器技术，具体涉及一种具有直流电压输出的模拟高压断路器，包括电源，连接在电源正级的控制母线N3和电源负极的控制母线N4，所述控制母线N3和控制母线N4两端并联连接有继电器K、接触器MK和信号指示灯，所述控制母线N4还通过继电器K与跳合闸控制信号输入端联连接，继电器K设置有常开接触点K1，接触器MK设置有常开接触点MK1和常闭接触点MK2，所述接触器MK一端与常开接触点K1一端串联连接，常开接触点K1的另一端与控制母线N3连接。本发明的模拟断路器实现了代替高压断路器模拟实验时能输出直流电压，其结原理构简单，成本低、操作容易，可靠性高，其最高操作频率可达每小时1200次。

Description

一种具有直流电压输出的模拟高压断路器
技术领域
本发明属于电力工程断路器技术，具体涉及一种具有直流电压输出的模拟高压断路器。
背景技术
断路器(英文名称：circuit-breaker，circuit breaker)是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置，高压断路器是指应用在3kV及以上电压等级的电气设备的断路器，断路器是不能频繁操作其动作的设备，尤其是在发电厂、变电站做继电保护试验时，往往需要带断路器动作的传动试验，在做重合闸、备自投试验时，更离不开断路器。
在电力教学实验中会经常涉及到断路器的模拟实验，在市场上购买一台模拟断路器需要5～10万以上，功能多、价格昂贵、体积大、操作复杂，但大多数功能都不太适用于实验中，例如，在教学实验中，学生在做试验时，往往没有较高的直流电源，因此在模拟断路器的分、合闸性能实验时，一个重要的特征是能输出直流电压，同时，学生在做断路器项目的模拟实习和实训时，经常要操作断路器动作，用模拟断路器来代替高压断路器，是解决断路器不能频繁动作的好方法。
发明内容
本发明的目的为解决现有技术的上述问题，提供了一种具有直流电压输出、操作方便、不易损坏的模拟高压断路器，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种具有直流电压输出的模拟高压断路器，其特征在于：包括电源，连接在电源正级的控制母线N3和电源负极的控制母线N4，所述控制母线N3和控制母线N4两端并联连接有继电器K、接触器MK和信号指示灯，所述控制母线N4还通过继电器K与跳合闸控制信号输入端连接。
优选地，所述继电器K设置有常开接触点K1，接触器MK设置有常开接触点MK1和常闭接触点MK2，所述接触器MK一端与常开接触点K1一端串联连接，常开接触点K1的另一端与控制母线N3连接。
优选地，信号指示灯包括信号指示灯RL和信号指示灯GL，所述信号指示灯RL的一端和信号指示灯GL的一端并联连接后与控制母线N4连接，所述信号指示灯RL的另一端与常开接触点MK1的一端串联连接，常开接触点MK1的另一端与控制母线N3连接，所述信号指示灯GL的另一端与常闭接触点MK2的一端串联连接，常闭接触点MK2的另一端与控制母线N3连接。
优选地，所述信号指示灯RL和常开接触点MK1之间设置有输出端口N1，所述信号指示灯GL和常闭接触点MK2之间设置有输出端口N2。
优选地，所述跳合闸控制信号输入端包括合闸脉冲信号输入端H和跳闸脉冲信号输入端T。
优选地，所述电源包括变压器Tr和整流桥堆U，所述变压器Tr的初级线圈抽头通过保险管与220V交流电连接，所述变压器Tr的次级线圈抽头与整流桥堆U的输入端连接，所述整流桥堆U的正极与控制母线N3串联连接，整流桥堆U的负极与控制母线N4串联连接。 
本发明进一步优选地，所述变压器Tr的初级线圈与次级线圈之比为1:1，其变压器的功率不大于500W,所述变压器Tr的初级线圈的一端抽头还通过保险管F1与220V交流电的火线连接，变压器Tr的初级线圈的另一端抽头还通过保险管F2与220V交流电的零线连接。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明的模拟断路器实现了代替高压断路器模拟实验时能输出直流电压，其结原理构简单，成本低、操作容易，可靠性高，其最高操作频率可达每小时1200次。
(2)一个双稳态中间继电器去控制一个接触器，同时实现了断路器的分合闸性能，动作反应快、反应灵敏
附图说明
为了更清楚地说明本发明实例或现有技术中的技术方案，下面将对实施实例或现有技术描述中所需要的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种具有直流电压输出的模拟高压断路器的原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，一种具有直流电压输出的模拟高压断路器，其特征在于：包括电源，连接在电源正级的控制母线N3和电源负极的控制母线N4，所述控制母线N3和控制母线N4两端并联连接有继电器K、接触器MK和信号指示灯，所述控制母线N4还通过继电器K与跳合闸控制信号输入端连接，其中，继电器K设置有常开接触点K1，接触器MK设置有常开接触点MK1和常闭接触点MK2，所述接触器MK一端与常开接触点K1一端串联连接，常开接触点K1的另一端与控制母线N3连接。
作为本发明的最佳实施例，继电器K是一种带双线圈的继电器，即双稳态中间继电器，采用的型号为UEG1-L2/220V，一个线圈是动作线圈，另一个线圈是复归线圈，UEG1-L2/220V的第一脚和第六脚为动作线圈，第七脚和第十二脚为复归线圈，第四脚和第五脚为常闭接触点K1；继电器K断开或闭合状态的切换只需在线圈上施加短时脉冲，即可切换，当继电器K的动作线圈通电动作则模拟了断路器的合闸回路，当继电器K的复归线圈通电动作则模拟断路器的跳闸回路。作为本发明的最佳实施例，所述跳合闸控控制信号输入端包括合闸脉冲信号输入端H和跳闸脉冲信号输入端T，其中，合闸脉冲信号输入端H从继电器K的第一脚输入，跳闸脉冲信号输入端T从继电器K的第七脚输入，合闸脉冲信号输入端H和跳闸脉冲信号输入端T都是一个+220V的电压脉冲信号，电压脉冲的宽度60～80ms。
参见图1，在本实施例中，信号指示灯包括信号指示灯RL和信号指示灯GL，所述信号指示灯RL的一端和信号指示灯GL的一端并联连接后与控制母线N4连接，所述信号指示灯RL的另一端与常开接触点MK1的一端串联连接，常开接触点MK1的另一端与控制母线N3连接，所述信号指示灯GL的另一端与常闭接触点MK2的一端串联连接，常闭接触点MK2的另一端与控制母线N3连接,与此同时，信号指示灯RL和常开接触点MK1之间设置有输出端口N1，信号指示灯GL和常闭接触点MK2之间也设置有输出端口N2。
当从合闸脉冲信号输入端H输入合闸脉冲信号(+220V电压信号)时，继电器K的动作线圈动作，常开触点K1闭合，且继电器K的常开触点K1不会因合闸信号消失而断开，继电器K的常开触点K1闭合后，则接通了接触器MK回路，接触器MK立即动作，接触器MK的常开接触点MK1的触点闭合，接通了信号指示灯RL，则信号指示灯RL发亮，表示断路器在合闸状态，而接触器MK的常闭接触点MK1的触点断开，则信号指示灯GL不会发亮，此时输出端口N1有220V的电压输出，而输出端口N2无输出。
当从跳闸脉冲信号输入端T输入分闸脉冲信号(+220V电压信号)时，继电器K的复归线圈动作，常开触点K1断开，且继电器K的常开触点K1，不会因分闸信号消失而闭合，继电器K的常开触点K1断开，则切断了接触器MK回路，接触器MK立即动作，接触器MK的常开接触点MK1的触点断开，切断了信号指示灯RL，则信号指示灯RL不亮，表示断路器在分闸状态，而此时，接触器MK的常闭接触点MK2闭合，接通了信号指示灯GL，则信号指示灯GL发亮，此时输出端口N2有220V的电压输出，而输出端口N1无输出。
参见图1，在本发明实施例中，所述电源包括变压器Tr和整流桥堆U，所述变压器Tr的初级线圈抽头还通过保险管F1和保险管F2与220V交流电连接，所述变压器Tr的次级线圈抽头与整流桥堆U的输入端连接，所述整流桥堆U的正极与控制母线N3串联连接，整流桥堆U的负极与控制母线N4串联连接，所述变压器Tr的初级线圈与次级线圈之比为1:1，其变压器的功率不大于500W,所述变压器Tr的初级线圈的一端抽头还通过保险管F1与220V交流电的火线连接，变压器Tr的初级线圈的另一端抽头还通过保险管F2与220V交流电的零线连接。变压器Tr和整流桥堆U将220V交流电压变换成220V直流电压，为整个模拟高压断路器提供模拟实验电源。
以上所述仅为发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具有直流电压输出的模拟高压断路器，其特征在于：包括电源，连接在电源正级的控制母线N3和电源负极的控制母线N4，所述控制母线N3和控制母线N4两端并联连接有继电器K、接触器MK和信号指示灯，所述控制母线N4还通过继电器K与跳合闸控制信号输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有直流电压输出的模拟高压断路器，其特征在于：所述继电器K设置有常开接触点K1，接触器MK设置有常开接触点MK1和常闭接触点MK2，所述接触器MK一端与常开接触点K1一端串联连接，常开接触点K1的另一端与控制母线N3连接。
3.根据权利要求1所述的一种具有直流电压输出的模拟高压断路器，其特征在于：信号指示灯包括信号指示灯RL和信号指示灯GL，所述信号指示灯RL的一端和信号指示灯GL的一端并联连接后与控制母线N4连接，所述信号指示灯RL的另一端与常开接触点MK1的一端串联连接，常开接触点MK1的另一端与控制母线N3连接，所述信号指示灯GL的另一端与常闭接触点MK2的一端串联连接，常闭接触点MK2的另一端与控制母线N3连接。
4.根据权利要求3所述的一种具有直流电压输出的模拟高压断路器，其特征在于：所述信号指示灯RL和常开接触点MK1之间设置有输出端口N1，所述信号指示灯GL和常闭接触点MK2之间设置有输出端口N2。
5.根据权利要求1所述的一种具有直流电压输出的模拟高压断路器，其特征在于：所述跳合闸控制信号输入端包括合闸脉冲信号输入端H和跳闸脉冲信号输入端T。
6.根据权利要求1所述的一种具有直流电压输出的模拟高压断路器，其特征在于：所述电源包括变压器Tr和整流桥堆U，所述变压器Tr的初级线圈抽头通过保险管与220V交流电连接，所述变压器Tr的次级线圈抽头与整流桥堆U的输入端连接，所述整流桥堆U的正极与控制母线N3串联连接，整流桥堆U的负极与控制母线N4串联连接。
7.根据权利要求6所述的一种具有直流电压输出的模拟高压断路器，其特征在于：所述变压器Tr的初级线圈与次级线圈之比为1:1，其变压器的功率不大于500W,所述变压器Tr的初级线圈的一端抽头还通过保险管F1与220V交流电的火线连接，变压器Tr的初级线圈的另一端抽头还通过保险管F2与220V交流电的零线连接。
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