CN115732249A - 一种高压真空开关驱动电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压真空开关驱动电路，包括有电磁斥力快分机构的驱动电路和永磁机构慢分/合机构的驱动电路，所述电磁斥力快分机构的驱动电路和永磁机构慢分/合机构的驱动电路内均包括有调压整流器、真空继电器JPK、电容C和电压显示器；本发明设置电磁斥力快分机构的驱动电路和永磁机构慢分/合机构的驱动电路进行组合，通过电容储能放电实现大电流脉冲驱动斥力、永磁机构分合闸，放电后自动充电值预设电压，使得本发明充分发挥电磁斥力快分机构和永磁机构慢分/合机构这两种机构的优点,即把永磁驱动机构的稳定驱动力和电磁斥力驱动机构的快速响应时间有机结合起来,以期达到快速稳定的效果。

Description

一种高压真空开关驱动电路

技术领域

本发明涉及高压真空开关驱动技术领域，具体为一种高压真空开关驱动电路。

背景技术

高压直流输电是构架远距离、高传输功率、窄线路走廊、高运行可靠性智能电网的组成部分，研究开发大容量远距离HVDC输电技术与装备是当前智能电网的重点研究内容，直流电网的电压电流等级的提高，对于提升直流断路器故障分断能力意义重大；

为了保证电力系统的安全运行，作为控制、保护元件的高压断路器必须能切断额定电流，开断关合短路电流，开合各种空载和负荷电路，为了完成这些任务，高压断路器必须能及时可靠地分合动静触头，这要借助于操作机构来完成，目前有一种永磁和斥力相结合的快速开关操动机构，在快速分闸时采用斥力分闸，在额定分闸和额定合闸时采用永磁机构分闸，增加了高速操动机构的使用寿命；

由于高压真空开关的保持力很大，分合闸线圈在进行分合闸操作时，流过线圈的驱动电流也较大，可达几十甚至上千安培，对于如此大的电流，需要有专门的驱动元件来控制。

但是现有的驱动元件无法将永磁驱动机构和电磁斥力驱动机构的响应时间有机且快速的结合起来，使得效果不稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压真空开关驱动电路，以解决技术中的上述不足之处。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高压真空开关驱动电路，包括有电磁斥力快分机构的驱动电路和永磁机构慢分/合机构的驱动电路，所述电磁斥力快分机构的驱动电路和永磁机构慢分/合机构的驱动电路内均包括有调压整流器、真空继电器JPK、电容C和电压显示器；

所述调压整流器的整流输出正极与真空继电器JPK的3脚连接，所述调压整流器的整流输出负极与真空继电器JPK的2脚和电容C的负极连接，所述真空继电器JPK的1脚与电容C的正极连接，所述电容C的正负极之间连接电压显示器；

在电磁斥力快分机构的驱动电路中还包括有第一晶闸管模块MFC1，所述第一晶闸管模块MFC1的1脚与电容C的正极连接，所述电容C的负极与第一晶闸管模块MFC1的3脚连接，所述第一晶闸管模块MFC1的2脚和3脚之间连接有高压真空开关的斥力线圈XQC；

在永磁机构慢分/合机构的驱动电路中还包括有第二晶闸管模块MFC2和第三晶闸管模块MFC3，所述第二晶闸管模块MFC2和第三晶闸管模块MFC3的1脚均与电容C的正极连接，所述电容C的负极与第二晶闸管模块MFC2和第三晶闸管模块MFC3的3脚连接，所述第二晶闸管模块MFC2的2脚和3脚之间连接有永磁分闸的驱动线圈XQh，所述第三晶闸管模块MFC3的2脚和3脚之间连接有永磁合闸的驱动线圈XQF。

作为本发明一种优选的方案，所述调压整流器主要由电动调压器TY、固态继电器SSR、变压器T和整流桥ZD组成，所述电动调压器TY的原边接单相交流电AC，所述电动调压器TY的副边的一端接固态继电器SSR而另一端接变压器T的原边，所述固态继电器SSR与变压器T连接，所述变压器T将电压升压后与整流桥ZD连接，所述整流桥ZD的整流输出正极与真空继电器JPK的3脚连接，所述整流桥ZD的整流输出负极与真空继电器JPK的2脚和电容C的负极连接。

作为本发明一种优选的方案，还包括有电阻R，所述真空继电器JPK的1脚与电阻R连接，所述电阻R与电容C的正极连接。

作为本发明一种优选的方案，所述电压显示器包括有电压传感器TV和电压表PV，所述电压传感器TV连接在电容C的正负极之间，所述电压表PV连接在电容C的正负极之间。

作为本发明一种优选的方案，所述电磁斥力快分机构的驱动电路和永磁机构慢分/合机构的驱动电路均连接内部控制器的输出端，由内部控制器控制电磁斥力快分机构的驱动电路和永磁机构慢分/合机构的驱动电路。

作为本发明一种优选的方案，所述内部控制器的输入端连接光纤或者手动面板，通过光纤控制内部控制器或者手动面板控制内部控制器。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：设置电磁斥力快分机构的驱动电路和永磁机构慢分/合机构的驱动电路进行组合，通过电容储能放电实现大电流脉冲驱动斥力、永磁机构分合闸，放电后自动充电值预设电压，使得本发明充分发挥电磁斥力快分机构和永磁机构慢分/合机构这两种机构的优点,即把永磁驱动机构的稳定驱动力和电磁斥力驱动机构的快速响应时间有机结合起来,以期达到快速稳定的效果。

附图说明

图1为本发明的结构连接电路示意图；

图2为本发明的总控制方式示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术方案和实现方式做出更清楚地解释和说明，以下介绍实现本发明技术方案的几个优选的具体实施例。

下文的描述本质上仅是示例性的而并非意图限制本公开、应用及用途。应当理解，在所有这些附图中，相同或相似的附图标记指示相同的或相似的零件及特征。各个附图仅示意性地表示了本公开的实施方式的构思和原理，并不一定示出了本公开各个实施方式的具体尺寸及其比例。在特定的附图中的特定部分可能采用夸张的方式来图示本公开的实施方式的相关细节或结构，本文所引用的各种出版物、专利和公开的专利说明书，其公开内容通过引用整体并入本文，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

实施例

参照说明书附图1-2，本发明实施例提供一种高压真空开关驱动电路，包括有电磁斥力快分机构的驱动电路和永磁机构慢分/合机构的驱动电路，所述电磁斥力快分机构的驱动电路和永磁机构慢分/合机构的驱动电路内均包括有调压整流器、真空继电器JPK、电容C和电压显示器；

所述调压整流器的整流输出正极与真空继电器JPK的3脚连接，所述调压整流器的整流输出负极与真空继电器JPK的2脚和电容C的负极连接，所述真空继电器JPK的1脚与电容C的正极连接，所述电容C的正负极之间连接电压显示器；

在电磁斥力快分机构的驱动电路中还包括有第一晶闸管模块MFC1，所述第一晶闸管模块MFC1的1脚与电容C的正极连接，所述电容C的负极与第一晶闸管模块MFC1的3脚连接，所述第一晶闸管模块MFC1的2脚和3脚之间连接有高压真空开关的斥力线圈XQC；

在永磁机构慢分/合机构的驱动电路中还包括有第二晶闸管模块MFC2和第三晶闸管模块MFC3，所述第二晶闸管模块MFC2和第三晶闸管模块MFC3的1脚均与电容C的正极连接，所述电容C的负极与第二晶闸管模块MFC2和第三晶闸管模块MFC3的3脚连接，所述第二晶闸管模块MFC2的2脚和3脚之间连接有永磁分闸的驱动线圈XQh，所述第三晶闸管模块MFC3的2脚和3脚之间连接有永磁合闸的驱动线圈XQF。

进一步的，所述调压整流器主要由电动调压器TY、固态继电器SSR、变压器T和整流桥ZD组成，所述电动调压器TY的原边接单相交流电AC，所述电动调压器TY的副边的一端接固态继电器SSR而另一端接变压器T的原边，所述固态继电器SSR与变压器T连接，所述变压器T将电压升压后与整流桥ZD连接，所述整流桥ZD的整流输出正极与真空继电器JPK的3脚连接，所述整流桥ZD的整流输出负极与真空继电器JPK的2脚和电容C的负极连接。

进一步的，还包括有电阻R，所述真空继电器JPK的1脚与电阻R连接，所述电阻R与电容C的正极连接。

进一步的，所述电压显示器包括有电压传感器TV和电压表PV，所述电压传感器TV连接在电容C的正负极之间，所述电压表PV连接在电容C的正负极之间。

进一步的，所述电磁斥力快分机构的驱动电路和永磁机构慢分/合机构的驱动电路均连接内部控制器的输出端，由内部控制器控制电磁斥力快分机构的驱动电路和永磁机构慢分/合机构的驱动电路，所述内部控制器的输入端连接光纤或者手动面板，通过光纤控制内部控制器或者手动面板控制内部控制器，光纤控制是远程控制，手动面板控制是现场手动控制。

在使用时：

在电磁斥力快分机构的驱动电路中，电容C充电时固态继电器SSR导通，同时真空继电器JPK的1脚和3脚导通，则1脚和2脚断开，此时220V单相交流电AC通过调压器TY调压至变压器T原边，经变压器T升压，再经整流桥ZD整流，输出直流电压，通过电阻R限流后给电容C充电，内部控制器给第一晶闸管MFC1发送导通信号使第一晶闸管MFC1导通，第一晶闸管MFC1导通后电容C对外部的斥力线圈XQC脉冲放电，产生电磁斥力使机构分闸，流过第一晶闸管MFC1的电流减小至接近零时第一晶闸管MFC1关断，此时自动给电容C充电，为下一次放电做准备；

在永磁机构慢分/合机构的驱动电路中，电容C充电时固态继电器SSR导通，同时真空继电器JPK的1脚和3脚导通，则1脚和2脚断开，此时220V单相交流电AC通过调压器TY调压至变压器T原边，经变压器T升压，再经整流桥ZD整流，输出直流电压，通过电阻R限流后给电容C充电，内部控制器给第二晶闸管MFC2发送导通信号使第二晶闸管MFC2导通，第二晶闸管MFC2导通后电容C对外部的永磁分闸的驱动线圈XQh脉冲放电，进行分闸，流过第二晶闸管MFC2的电流减小至接近零时第二晶闸管MFC2关断，此时自动给电容C充电，为下一次放电做准备，相应的，内部控制器给第三晶闸管MFC3发送导通信号使第三晶闸管MFC3导通，第三晶闸管MFC3导通后电容C对外部的永磁合闸的驱动线圈XQF脉冲放电，进行合闸，流过第三晶闸管MFC3的电流减小至接近零时第三晶闸管MFC3关断，此时自动给电容C充电，为下一次放电做准备；

需要将电容C放电或外部电源断开后，固态继电器SSR关断，真空继电器JPK的1脚和3脚断开，而1脚和2脚导通，电容C通过电阻R放电。

需要注意的是，以上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (6)

1.一种高压真空开关驱动电路，其特征在于：包括有电磁斥力快分机构的驱动电路和永磁机构慢分/合机构的驱动电路，所述电磁斥力快分机构的驱动电路和永磁机构慢分/合机构的驱动电路内均包括有调压整流器、真空继电器JPK、电容C和电压显示器；

所述调压整流器的整流输出正极与真空继电器JPK的3脚连接，所述调压整流器的整流输出负极与真空继电器JPK的2脚和电容C的负极连接，所述真空继电器JPK的1脚与电容C的正极连接，所述电容C的正负极之间连接电压显示器；

在电磁斥力快分机构的驱动电路中还包括有第一晶闸管模块MFC1，所述第一晶闸管模块MFC1的1脚与电容C的正极连接，所述电容C的负极与第一晶闸管模块MFC1的3脚连接，所述第一晶闸管模块MFC1的2脚和3脚之间连接有高压真空开关的斥力线圈XQC；

在永磁机构慢分/合机构的驱动电路中还包括有第二晶闸管模块MFC2和第三晶闸管模块MFC3，所述第二晶闸管模块MFC2和第三晶闸管模块MFC3的1脚均与电容C的正极连接，所述电容C的负极与第二晶闸管模块MFC2和第三晶闸管模块MFC3的3脚连接，所述第二晶闸管模块MFC2的2脚和3脚之间连接有永磁分闸的驱动线圈XQh，所述第三晶闸管模块MFC3的2脚和3脚之间连接有永磁合闸的驱动线圈XQF。

2.根据权利要求1所述的一种高压真空开关驱动电路，其特征在于：所述调压整流器主要由电动调压器TY、固态继电器SSR、变压器T和整流桥ZD组成，所述电动调压器TY的原边接单相交流电AC，所述电动调压器TY的副边的一端接固态继电器SSR而另一端接变压器T的原边，所述固态继电器SSR与变压器T连接，所述变压器T将电压升压后与整流桥ZD连接，所述整流桥ZD的整流输出正极与真空继电器JPK的3脚连接，所述整流桥ZD的整流输出负极与真空继电器JPK的2脚和电容C的负极连接。

3.根据权利要求1所述的一种高压真空开关驱动电路，其特征在于：还包括有电阻R，所述真空继电器JPK的1脚与电阻R连接，所述电阻R与电容C的正极连接。

4.根据权利要求1所述的一种高压真空开关驱动电路，其特征在于：所述电压显示器包括有电压传感器TV和电压表PV，所述电压传感器TV连接在电容C的正负极之间，所述电压表PV连接在电容C的正负极之间。

5.根据权利要求1所述的一种高压真空开关驱动电路，其特征在于：所述电磁斥力快分机构的驱动电路和永磁机构慢分/合机构的驱动电路均连接内部控制器的输出端，由内部控制器控制电磁斥力快分机构的驱动电路和永磁机构慢分/合机构的驱动电路。

6.根据权利要求5所述的一种高压真空开关驱动电路，其特征在于：所述内部控制器的输入端连接光纤或者手动面板，通过光纤控制内部控制器或者手动面板控制内部控制器。

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