CN105304418B - 一种试验站专用主辅断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种试验站专用主辅断路器，所述断路器由三台独立的A相断路器、B相断路器及C相断路器组成，每台独立断路器包括a相、b相、c相三个主导电回路及两个控制回路和两个操动机构；所述a相、b相主导电回路并联，通过其中一个控制回路控制其中一个操作机构动作，c相单独由另一个控制回路控制另一操作机构动作。本发明包括三台独立断路器，而每台独立断路器又分为a、b、c三相主导电回路，其中a、b、c相主导电回路同时合闸，而c相主导电回路相对于a、b相主导电回路延迟分闸，这样既提高了断路器承载额定电流和开断短路电流的能力，而且由于c相控制回路的延迟分闸及串联电阻吸收了整个发电回路的剩余能量，也保护了整个电路。
Description
技术领域
本发明属于电器设备技术领域，具体涉及一种试验站专用主辅断路器。
背景技术
目前国内电力系统，可大概分为超高压、高压、中压和低压这四部分，其中中压系统，由于真空灭弧室的产生，真空断路器占有很大一部分比例；而真空灭弧室作为其核心元件，其性能和大小决定了它的使用范围。对于供电系统的真空断路器，由于它的性能及可靠性非常重要，所以国家对于真空断路器的性能检测设立了专门的生产资质检测中心，检测中心在对真空断路器性能检测时，需要频繁的操作，且对于其承载额定电流以及开断电流的能力要求远远大于正常断路器试验过程时的额定电流及开断电流，这样才能够满足检测中心的使用要求。然而现有真空断路器在检测时有时不能可靠分断短路电流，使得整个试验检测中心的供电系统存在隐患。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供一种试验站专用主辅断路器，在试品断路器未能可靠分断短路电流时，分开短路电流，保护整个试验检测中心的供电系统，避免事故的发生。
本发明所采用的技术方案是：一种试验站专用主辅断路器，所述断路器由三台独立的A相断路器、B相断路器及C相断路器组成，每台独立断路器包括a相、b相、c相三个主导电回路及两个控制回路和两个操动机构；所述a相、b相主导电回路并联为一组主导电回路，通过其中一个控制回路控制其中一个操作机构动作，c相主导电回路单独为一组主导电回路由另一个控制回路控制另一操作机构动作。
进一步地，两个所述控制回路分别为a相、b相控制回路与c相控制回路，所述a相、b相的控制回路包括第一电容充电模块DY1、电容C1合闸启动继电器HJ及第一分闸启动继电器FJ1；所述c相控制回路包括第二电容充电模块DY2、第二电容C2、合闸启动继电器HJ、第二分闸启动继电器FJ2及可调延时模块SJ；所述第一电容充电模块DY1与所述第一电容C1连接，第二电容充电模块DY2与第二电容C2连接，所述第一电容C1与第二电容C2共同与合闸启动继电器HJ连接组成合闸回路，所述电容C1与第一分闸启动继电器FJ1组成一路分闸回路，第二电容C2与第二分闸启动继电器FJ2连接组成另一路分闸回路，所述第二分闸启动继电器FJ2还与可调延时模块SJ连接，所述第一电容C1与第一永磁机构线感L1连接，所述第二电容C2与第二永磁机构线感L2连接。
进一步地，所述每台独立断路器包括控制箱、两个操作机构、三套传动机构、两组主导电回路及框架；所述a相、b相控制回路与c相控制回路设置在控制箱内，所述a相、b相控制回路控制其中一组操作机构，该操作机构通过连接的两套传动机构控制其中一组主导电回路触头动作；所述c相控制回路单独控制另一组操作机构，该操作机构通过连接的一套传动机构控制另一组主导电回路触头动作；两组所述操作机构设置在框架内，所述控制箱通过框架一侧设置的接线端子与操作机构连接。
进一步地，所述操作机构包括主轴、永磁机构、分闸弹簧、辅助触点及油缓冲，所述主轴上向左依次设置有第一拐臂、第二拐臂及第三拐臂，所述主轴通过第一拐臂与永磁机构的中心导杆连接，所述分闸弹簧一端悬挂于第二拐臂上，另一端固定在框架上，所述辅助触点与永磁机构的动杆连接，所述油缓冲固定在框架上与第三拐臂动连。
进一步地，所述传动机构包括绝缘拉杆与L形拐臂，所述绝缘拉杆一端与第三拐臂连接，另一端与L形拐臂连接。
进一步地，所述主导电回路包括灭弧室、上支座、下支座及两组支撑灭弧室的绝缘子，所述灭弧室动端与静端分别通过上支座与下支座支撑固定，所述灭弧室动端与L形拐臂连接，其中一组绝缘子一端与框架连接，另一端与上支座侧壁连接，另一组绝缘子上端与下支座固连，其下端固定在框架底座上。
本发明与现有技术相比具有的有益效果：采用新的结构组成方式，A、B、C三相采用三台特殊断路器，而每台断路器又分为a、b、c三相主导电回路，其中a相、b相、c相主导电回路同时合闸，而c相控制回路相对于a相、b相主导电回路延迟分闸，这样既提高了断路器承载额定电流和开断短路电流的能力，也可按照试验品的要求A、B、C相任意送电，而且由于c相控制回路的延迟分闸及串联电阻吸收了整个发电回路的剩余能量，也保护了整个电路，延长了使用寿命。
附图说明
图1是本发明电气原理图；
图2是本发明的正面结构示意图；
图3是本发明的侧面结构示意图；
图4是本发明的控制箱的电气原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
一种试验站专用主辅断路器，电器原理图如图1所示，所述断路器由三台独立的A相断路器、B相断路器及C相断路器组成，每台独立断路器包括a相、b相、c相三个主导电回路及两个控制回路和两个操动机构；所述a相、b相主导电回路并联为一组主导电回路，通过其中一个控制回路控制其中一个操作机构动作，所述c相主导电回路单独为一组主导电回路由另一个控制回路控制另一操作机构动作。
在本发明实施例中，控制原理如图4所示，两个所述控制回路分别为a相、b相控制回路与c相控制回路，所述a相、b相控制回路包括第一电容充电模块DY1、第一电容C1、合闸启动继电器HJ及第一分闸启动继电器FJ1；所述c相控制回路包括第二电容充电模块DY2、第二电容C2、合闸启动继电器HJ、第二分闸启动继电器FJ2及可调延时模块SJ；所述第一电容充电模块DY1与所述第一电容C1连接，第二电容充电模块DY2与第二电容C2连接，所述第一电容C1与第二电容C2共同与合闸启动继电器HJ连接组成合闸回路，所述电容C1与第一分闸启动继电器FJ1组成一路分闸回路，第二电容C2与第二分闸启动继电器FJ2连接组成另一路分闸回路，所述第二分闸启动继电器FJ2还与可调延时模块SJ连接，所述第一电容C1与第一永磁机构线感L1连接，所述第二电容C2与第二永磁机构线感L2连接。所述可调延迟模块SJ为单独设计，采用内置电源模块将电压AC220V变为DC5V，内部延迟计时采用芯片，其计时进度可小于5ms；其内部设置5个延时点，分别为110ms、115ms、120ms、125ms、130ms，延迟时采用拨码开关切换选择。
在本发明实施例中，如图2、图3所示，所述每台独立断路器包括控制箱1、两个操作机构2、三套传动机构3、两组主导电回路4及框架5；所述a相、b相控制回路、c相控制回路设置在控制箱1内，所述a相、b相控制回路控制其中一组操作机构2，该操作机构2通过连接的两套传动机构3控制其中一组主导电回路4触头动作；所述c相控制回路单独控制另一组操作机构2，该操作机构2通过连接的一套传动机构3控制另一组主导电回路4触头动作；两组所述操作机构2设置在框架5内，所述控制箱1通过框架5一侧设置的接线端子51与操作机构2连接。两组所述主导电回路4分别为a相、b相主导电回路与c相主导电回路。
在本发明实施例中，如图3所示，所述传动件3包括绝缘拉杆31与L形拐臂32，所述绝缘拉杆31一端与第三拐臂213连接，另一端与L形拐臂32连接。
在发明实施中，如图3所示，所述主导电回路4包括灭弧室41、上支座42、下支座43及两组支撑灭弧室41的绝缘子44，所述灭弧室41动端与静端分别通过上支座42与下支座43固定，所述灭弧室41动端与L形拐臂32连接，其中一组绝缘子44一端与框架5连接，另一端与上支座42侧壁连接，另一组绝缘子44上端与下支座43固连，其下端固定在框架5底座上。所述灭弧室41额定电流达4000A，开断电流达50KA，当a、b相控制回路并列后，该独立断路器的理论最大额定电流可达8000A，理论最大开断电流可达100KA。
在本发明实施例中，所述永磁机构22提供动能，使主轴21旋转，带动绝缘拉杆31，推动灭弧室41完成合分闸动作。合闸时，独立断路器的a相、b相、c相三相控制回路同时合闸，分闸时，a相、b相主导电回路先分闸，c相主导电回路延时100ms分闸。三台独立断路器相同。且三台独立断路器可同时合闸，也可根据实验要求合任意选一或两台；合闸状态时候，如图1所示，由于电阻R阻值远远大于a、b相主导电回路的并联电阻，所以电阻分流很小；分闸时，三台独立断路器的a相、b相主导电回路先分闸，c相主导电回路相对延迟，此时供电系统发电机停机，但是由于输电系统较为复杂，回路中的剩余能量则被主辅断路器外的高压电阻消耗掉，同时降低了供电系统瞬态恢复电压的幅值，保护整个试验站电源的可靠性，也提高了断路器的使用寿命。
在本发明实施例中，其工作原理为：所述控制箱1带电后，向电容充电模块DY1、DY2输入AC220V电源，则对控制箱内的电容C1、C2进行充电，断路器合闸时，合闸启动继电器HJ带电，分别接通电容C1与a、b相控制回路永磁机构线圈L1，C2与c相控制回路永磁机构线圈L2，完成合闸动作；当输入分闸信号时，分闸启动继电器FJ1和可调延时模块SJ同时带电，此时，FJ1触点接通，a相、b相主导电回路的永磁机构线圈L1接入反向电容电压，永磁机构22产生反向磁场，完成分闸动作；分闸启动继电器FJ1带电动作同时，可调延时模块SJ带电，并开始计时，到达设定时间后，接通触点，分闸启动继电器FJ2带电动作，c相主导电回路的永磁机构线圈L2接入反向电容电压，永磁机构22产生反向磁场，完成分闸动作。
本发明将本来一台A、B、C三相断路器，分解为三台独立断路器，适合长寿命操作，同时也可随意操作送电，又将每台独立断路器分为a、b、c三相主导电回路，而a相、b相主导电回路与c相主导电回路分开，并采用芯片的高精度延迟分闸及串联电阻，吸收了电路的剩余能量，保护整个试验站电源的可靠性，也提高了断路器的使用寿命。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明的实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等同变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。
Claims (5)
1.一种试验站专用主辅断路器，其特征在于：所述断路器由三台独立的A相断路器、B相断路器及C相断路器组成，每台独立断路器包括a相、b相、c相三个主导电回路及两个控制回路和两个操动机构；所述a相、b相主导电回路并联为一组主导电回路，通过其中一个控制回路控制其中一个操作机构动作，所述c相主导电回路单独为一组主导电回路由另一个控制回路控制另一操作机构动作，两个所述控制回路分别为a相、b相控制回路与c相控制回路，所述a相、b相控制回路包括第一电容充电模块(DY1)、第一电容(C1)、合闸启动继电器(HJ)及第一分闸启动继电器(FJ1)；所述c相控制回路包括第二电容充电模块(DY2)、第二电容(C2)、合闸启动继电器(HJ)、第二分闸启动继电器(FJ2)及可调延时模块(SJ)；所述第一电容充电模块(DY1)与所述第一电容(C1)连接，第二电容充电模块(DY2)与第二电容(C2)连接，所述第一电容(C1)与第二电容(C2)共同与合闸启动继电器(HJ)连接组成合闸回路，所述第一电容(C1)与第一分闸启动继电器(FJ1)组成一路分闸回路，第二电容(C2)与第二分闸启动继电器(FJ2)连接组成另一路分闸回路，所述第二分闸启动继电器(FJ2)还与可调延时模块(SJ)连接，所述第一电容(C1)与第一永磁机构线感(L1)连接，所述第二电容(C2)与第二永磁机构线感(L2)连接。
2.根据权利要求1所述的一种试验站专用主辅断路器，其特征在于：所述每台独立断路器包括控制箱(1)、两个操作机构(2)、三套传动机构(3)、两组主导电回路(4)及框架(5)；所述a相、b相控制回路与c相控制回路设置在控制箱(1)，所述a相、b相控制回路控制其中一组操作机构(2)，该操作机构(2)通过连接的两套传动机构(3)控制其中一组主导电回路(4)触头动作；所述c相控制回路单独控制另一组操作机构(2)，该操作机构(2)通过连接的一套传动机构(3)控制另一组主导电回路(4)触头动作；两组所述操作机构(2)设置在框架(5)内，所述控制箱(1)通过框架(5)一侧设置的接线端子(51)与操作机构(2)连接。
3.根据权利要求2所述的一种试验站专用主辅断路器，其特征在于：所述操作机构(2)包括主轴(21)、永磁机构(22)、分闸弹簧(23)、辅助触点(24)及油缓冲(25)，所述主轴(21)上向左依次设置有第一拐臂(211)、第二拐臂(212)及第三拐臂(213)，所述主轴(21)通过第一拐臂(211)与永磁机构(22)的中心导杆(221)连接，所述分闸弹簧(23)一端悬挂于第二拐臂(212)上，另一端固定在框架(5)上，所述辅助触点(24)与永磁机构(22)的动杆(222)连接，所述油缓冲(25)固定在框架(5)上与第三拐臂(213)动连。
4.根据权利要求3所述的一种试验站专用主辅断路器，其特征在于：所述传动机构(3)包括绝缘拉杆(31)与L形拐臂(32)，所述绝缘拉杆(31)一端与第三拐臂(213)连接，另一端与L形拐臂(32)连接。
5.根据权利要求4所述的一种试验站专用主辅断路器，其特征在于：所述主导电回路(4)包括灭弧室(41)、上支座(42)、下支座(43)及两组支撑灭弧室(41)的绝缘子(44)，所述灭弧室(41)动端与静端分别通过上支座(42)与下支座(43)支撑固定，所述灭弧室(41)动端与L形拐臂(32)连接，其中一组绝缘子(44)一端与框架(5)连接，另一端与上支座(42)侧壁连接，另一组绝缘子(44)上端与下支座(43)固连，其下端固定在框架(5)底座上。
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