CN107210147A - 用于使电压断路器跳闸的操作机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于使断路器跳闸的操作机构，所述操作机构包括：线圈(L)，所述线圈(L)具有第一端子和第二端子；用于生成第一电脉冲的装置；以及用于从所述第一电脉冲产生第二电脉冲的装置，所述第二电脉冲由所述第一电脉冲延迟，并施加在所述线圈的所述第一端子和所述第二端子之间，其特征在于，用于产生所述第二电脉冲的装置包括延迟电路(4)和与所述线圈(L)串联连接的开关(T2)，所述延迟电路(4)具有连接至用于生成第一电脉冲的装置的输出的输入和传送所述第二电脉冲的输出，所述第二电脉冲是所述开关(T2)的命令信号。

Description

用于使电压断路器跳闸的操作机构
技术领域
本发明涉及用于使电压断路器跳闸的操作机构，并且更具体地涉及用于使高压和中压断路器跳闸的操作机构。
背景技术
使电压断路器跳闸的能量或者存储在弹簧(弹簧操作机构)中或者存储在液压箱(液压操作机构)中。通过使用闭锁系统弹簧保持在其储能(charged)位置，而通过闭合阀使液压箱保持在压力下。为了使断路器跳闸，闭锁系统或阀门或者手动地或者由通过线圈流动的电流产生的磁力打开，该电流由施加到线圈的电脉冲产生。
对于一些应用，断路器的跳闸时间必须延长几毫秒，以满足断路器的要求。
根据现有技术，附加质量力(additional mass)被附连到机构的闭锁系统。由于附加质量力的惯性，跳闸时间被延迟。
图1示出根据现有技术的闭锁系统。附加质量力在这里是振子质量。闭锁系统包括拾取线圈1的磁螺线管、振子质量2和用于振子3的衰减器。
这种机构具有几个缺点，即：
—系统是依从于位置的(振子必须在垂直位置以适当操作，这预示该机构必须在此唯一位置被固定到断路器)；
—振子需要许多空间，因此增大了机构的尺寸；
—闭锁系统包括几个机械零件，由此提高了安装的成本和系统的调节；
—构成闭锁系统的不同的机械零件受到高加速度和振动，以致这些零件可能变得松散和有缺陷；
—机械系统的时延不仅取决于其质量，还取决于作用于其锁上的力，以便调节机构的能量导致另一力作用在锁上，因此导致时延的改变；
—振子的质量随延迟时间的平方上升，以致使用可接受的质量导致延迟时间被限制到大约50毫秒。
本发明的用于使电压断路器跳闸的操作机构不具有这些缺点。
发明内容
本发明涉及用于使断路器跳闸的操作机构。所述操作机构包括：线圈，所述线圈具有第一端子和第二端子；用于生成第一电脉冲的装置；以及用于从所述第一电脉冲产生第二电脉冲的装置，所述第二电脉冲由所述第一电脉冲延迟，并施加在所述线圈的所述第一端子和所述第二端子之间。用于产生所述第二电脉冲的所述装置包括与所述线圈串联连接的开关和延迟电路，所述延迟电路将所述第二电脉冲作为命令信号传送至所述开关。
根据本发明，所述延迟电路包括：定时器电路，所述定时器电路具有输入和输出；集成电路，所述集成电路连接在所述定时器电路的输入处；和驱动电路，所述驱动电路连接在所述定时器电路的输出处。所述第一电脉冲施加在所述集成电路的端子处，并且只要连接至所述集成电路的所述定时器电路的输入处的电压达到触发器电平，则所述定时器电路的输出处的逻辑电平改变，并且当所述定时器电路的输入处的电压达到所述触发器电平时，只要所述定时器电路的输出处的逻辑电平改变，则所述驱动电路将所述第二电脉冲作为命令信号传送至所述开关。
本发明的操作机构包括电子部件，所述电子部件能够将施加到所述线圈的电脉冲延迟所需的时间。
根据本发明的优选实施例，能够延迟所述电脉冲的所述电子部件与所述线圈一起集成在同一部件中。
本发明的操作机构具有几个优点，即：
—其与驱动的位置无关，
—调节机构的能量并不会影响延迟时间，
—本发明的操作机构具有比现有技术的操作机构更少的机械零件，并且可靠得多，且更节约成本，
—同一延迟时间的可重复性比现有技术的要好很多，
—根据本发明的优选实施例，因为使脉冲延迟的装置与线圈集成在同一部件中，所以机构中不需要附属的空间。
附图说明
在阅读参照附图进行的本发明的优选实施例后，本发明的其它特性和优点会变得更清楚，其中：
图1(已经描述过)为根据现有技术用于使电压断路器跳闸的操作机构；
图2为根据本发明用于使电压断路器跳闸的操作机构的示意图；
图3为示例性示出图2中表示的本发明的操作机构；
图4为示例性示出图3中表示的操作机构的示例的改进。
在所有图中，相同的附图标记指相同的元件。
具体实施方式
图2代表根据本发明用于使电压断路器跳闸的操作机构的示意图。
操作机构包括用于生成电脉冲的装置(图未示)，用于延迟电脉冲的装置4，T2和线圈L。用于延迟电脉冲的装置是延迟电路4和开关T2。
延迟电路4具有第一输入端子IN1、第二输入端子IN2和输出端子K，第一输入端子IN1连接至用于生成电脉冲的装置的第一输出，第二输入端子IN2连接至用于生成电脉冲的装置的第二输出，输出端子K连接至开关T2的输入命令。
线圈L与开关T2串联。在电脉冲被施加在第一端子IN1和第二端子IN2之间之前，开关T2处于关断(开路)。
当电脉冲被施加在端子IN1和IN2之间时，延迟电路4通电。当电源接通时，延迟电路4包括在等于所需的时延的持续时间之后，能够在输出端子K输出脉冲信号的装置。此脉冲信号使开关T2接通(短路)，使得产生磁力。
图3代表本发明的操作机构的示例性实例。
操作机构包括电阻器R1、R2、R3、R4，定时器电路IC、电容器(condenser)C1、二极管D、双极晶体管T1和开关T2。开关T2例如是场效应晶体管。
线圈L与晶体管T2串联。晶体管T1与电阻器R3和R4串联，电阻器R3的第一端子连接至晶体管T1的发射极，电阻器R4的第一端子连接至晶体管T1的集电极。晶体管T1的集电极连接至晶体管T2的门极，该门极是开关的输入命令。电阻器R3的第二端子连接至线圈L的第一端子，线圈L的第二端子连接至开关T2的第一端子，开关T2的第二端子连接至电阻器R4的第二端子。电阻器R2的第一端子连接至电容器C1的第一端子，电容器C1的第二端子连接至电阻器R1的第一端子。电阻器R2的第二端子连接至电阻器R3的第二端子，电容器C1的第二端子连接至电阻器R4的第二端子。电阻器R1的第一端子还连接至二极管D1的第一端子，二极管D1的第二端子连接至电阻器R2的第二端子。二极管D和电阻器R1连接至定时器电路IC，以便稳定定时器电路的电源电压。
允许电脉冲延迟的主要元件是定时器电路IC、电容器C1和电阻器R2。电容器C1的第一端子连接至定时器电路IC的输入TR。晶体管T1的门极连接至定时器电路IC的输出Q。
当电脉冲施加在端子IN1和IN2之间时，定时器电路IC被通电，并且只要在定时器电路的输入TR处的电压低于触发器电平，则定时器电路IC的输出Q保持在逻辑电平“高”，使晶体管T1闭合。只要在输入TR处达到触发器电平，则输出Q变成逻辑电平“低”，由此使晶体管T1打开。因此，晶体管T2的门极变成带电，晶体管T2导通。线圈L因此被供电。晶体管T1连同电阻器R3和R4一起由定时器电路IC输出的逻辑信号驱动晶体管T2。
因此当电脉冲施加在线圈的端子之间时可以设置时延。
图4所示为图3中表示的装置的示例的改进。
除了图3中表示的元件之外，图4中表示的操作机构包括设置在端子IN1和IN2之间的整流器B。此整流器有利地使电路与极性无关，适合交流电流AC和直流电流DC。

Claims (2)

1.用于使断路器跳闸的操作机构，所述操作机构包括：线圈(L)，所述线圈(L)具有第一端子和第二端子；用于生成第一电脉冲的装置；以及用于从所述第一电脉冲产生第二电脉冲的装置，所述第二电脉冲由所述第一电脉冲延迟，并施加在所述线圈的所述第一端子和所述第二端子之间，其特征在于，用于产生所述第二电脉冲的所述装置包括与所述线圈(L)串联连接的开关(T2)和延迟电路(4)，所述延迟电路(4)将所述第二电脉冲作为命令信号传送至所述开关(T2)，其中，所述延迟电路(4)包括：定时器电路(IC)，所述定时器电路(IC)具有输入(TR)和输出(Q)；集成电路(R2、C1)，所述集成电路(R2、C1)连接在所述定时器电路(IC)的输入(TR)处；和驱动电路(R3、T1、R4)，所述驱动电路(R3、T1、R4)连接在所述定时器电路的输出(Q)处，所述第一电脉冲施加在所述集成电路的端子处，只要连接至所述集成电路的所述定时器电路的输入处的电压达到触发器电平，则所述定时器电路的输出(Q)处的逻辑电平被改变，并且当所述定时器电路的输入处的电压达到所述触发器电平时，只要所述定时器电路的输出处的逻辑电平改变，则所述驱动电路将所述第二电脉冲作为命令信号传送至所述开关(T2)。
2.根据权利要求1所述的操作机构，其特征在于，所述集成电路包括电容器(C1)，在所述电容器(C1)的端子处施加所述第一电脉冲，所述驱动电路包括PNP晶体管(T1)，所述PIN晶体管(T1)的门极连接至所述定时器电路的输出，所述PIN晶体管(T1)的集电极连接至所述开关(T2)的输入命令。
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