CN203617699U - 一种断路器拒动保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的目的在于解决现有技术所存在的问题，找到一种经济、有效的断路器拒动保护装置。一种断路器拒动保护装置，包括用于检测断路器分合闸电流的检测电路和用于通断断路器分合闸电流的MOS管，所述检测电路的输出端串联有延时电路，延时电路的输出端与MOS管的栅极相连，所述MOS管的漏极、源极两端并联有压敏电阻。装置起到有效的起到拒动保护功能，连通至关断整个过程中，不产生电弧，无需灭弧，更经济，同时压敏电阻对MOS管过压保护，有效防止MOS管被过压损坏。
Description
技术领域
本发明涉及一种断路器拒动保护装置。
背景技术
断路器分合闸线圈通入额定电流的时间不能过长，否则就会烧毁。但在断路器机构拒动时，也就是不能在短时间内完成断路器位置状态转换时，分合闸线圈中就会长期通过额定电流，线圈最终会被烧毁。现在的操作回路，包括断路器操作机构，极少有防止断路器分合闸线圈烧毁的措施。一旦断路器拒动，时间一长，分合闸线圈肯定要烧毁。
公开号为202721438U的发明创造公开了一种断路器线圈保护器，包括绝缘外壳及所述绝缘外壳内的电路，所述绝缘外壳上设有输入接线柱和输出接线柱，所述输入接线柱和所述输出接线柱与所述电路电连接，所述电路包括电源模块、以及与所述电源模块的降压输出端电连接的延时电路，所述延时电路的输出端电连接到驱动电路，所述驱动电路的输出端分别电连接到信号继电器的线圈及灭弧继电器的线圈，所述电路还包括与所述电源模块的降压输出端电连接的运行监控继电器，所述运行监控继电器电连接到安装于所述外壳上的运行指示灯，所述信号继电器的触点及所述灭弧继电器的触点与所述输出接线柱电连接。其不足在于：需要灭弧继电器，同时成本较高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术所存在的问题，找到一种经济、有效的断路器拒动保护装置。
为了实现所述目的，一种断路器拒动保护装置，包括用于检测断路器分合闸电流的检测电路和用于通断断路器分合闸电流的MOS管，所述检测电路的输出端串联于延时电路，延时电路的输出端与MOS管的栅极相连，所述MOS管的漏极、源极两端并联有压敏电阻。
优选的，所述延时电路为555型时基电路。用廉价的集成电路取代了相对而言昂贵的继电器，可以节省投资；因为采用了微功耗的集成电路，使得整个电路的功耗主要以发光二极管回路的功耗为主，降低了功耗。
优选的，所述延时电路包括555型时基电路，所述555型时基电路第二引脚和第六引脚连有第一电阻、第一电容、第二电阻，所述第一电容和第二电阻的另一端与555型时基电路第一引脚相连，所述第一电阻的另一端与检测电路的输出端串联，所述检测电路的输出端另一端连接555型时基电路高电平，所述555型时基电路第三引脚或第七引脚作为延时电路的输出端与MOS管的栅极G相连，所述555型时基电路第三引脚与第四引脚相连。达到所需延时时间后，第三引脚或第七引脚控制MOS管断开，同时第三引脚变为低电平后使第四引脚也变为低电平，从而使MOS管持续断开，达到自保持的目的。
优选的，所述延时电路包括相互并联的第一继电器线圈、第二电容和第一限压二极管，其并联后的整体连接有第三电阻，所述第三电阻与检测电路的输出端相连。
优选的，所述检测电路为电流型防跳继电器，其输出端为电流型防跳继电器的常开接点；或所述检测电路为电流型合闸保持继电器，其输出端为电流型合闸保持继电器的常开接点。便于将断路器拒动保护的功能集成在操作箱。
优选的，所述检测电路为电流型防跳继电器和电流型合闸保持继电器，检测电路的输出端为电流型防跳继电器的常开接点与电流型合闸保持继电器常开接点并联后的节点。便于将装置集成在操作箱中，节省材料，降低成本。
优选的，所述检测电路为相互并联的第一分流电阻、第二限压二级管和低压继电器，所述检测电路与MOS管串联，低压继电器的常开接点作为输出端串联于延时电路。检测电路与MOS管串联作为整体串联在断路器分合闸回路中，检测到电流后，低压继电器的常开接点闭合，启动延时电路，延时电路导通一定时间后，其输出端控制MOS管断开，从而断开分合闸回路。
优选的，所述检测电路为串联在分合闸回路中的光耦电路，所述光耦电路包括相互并联的第二分流电阻、光耦、第三限压二极管，所述光耦的输出端作为检测电路的输出端串联于延时电路，所述光耦电路与MOS管串联。光耦电路与MOS管串联串联后，其整体串联在断路器分合闸回路中，由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。
所述光耦为线性光耦。
所述延时电路为阻容充电延时电路或时间继电器延时电路。
通过实施本实用新型可以取得以下有益技术效果：装置起到有效的起到拒动保护功能，电路结构简单，连通至关断整个过程中，不产生电弧，无需灭弧，更经济，同时压敏电阻对MOS管过压保护，有效防止MOS管被过压损坏。
附图说明
图1为本实用新型一种实施方式的电路示意图；
图2为本实用新型另一种实施方式的电路示意图；
图3为本实用新型另一种实施方式的电路示意图；
图4为本实用新型另一种实施方式的电路示意图；
图5为本实用新型另一种实施方式的电路示意图；
图6为本实用新型另一种实施方式的电路示意图；
图7为本实用新型另一种实施方式的电路示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明：
如图1～7所示，一种断路器拒动保护装置，包括用于检测断路器分合闸电流的检测电路101和用于通断断路器分合闸电流的MOS管103，所述检测电路101的输出端串联于延时电路102，延时电路102的输出端与MOS管103的栅极相连，所述MOS管103的漏极、源极两端并联有压敏电阻RV。检测电路101和延时电路102串联到分合闸回路中，通过检测电路101检测分合闸电流，当检测到电流时，其输出端改变通断状态，从而启动延时电路102，延时一定时间后，延时电路102的输出端输出低电平，从而使MOS管断开，达到断开分合闸回路的目的，进而保护断路器线圈。
如图1～4所示，所述延时电路102包括555型时基电路104，所述555型时基电路104第二引脚2和第六引脚6连有第一电阻R1、第一电容C1、第二电阻R2，所述第一电容C1和第二电阻R2的另一端与555型时基电路104第一引脚1相连，所述第一电阻R1的另一端与检测电路101的输出端连接，所述检测电路101的输出端另一端连接555型时基电路104第八引脚8和高电平，所述555型时基电路104第三引脚3或第七引脚7作为延时电路102的输出端与MOS管103的栅极G相连，第一引脚1连接COM端；进一步的，高电平与555型时基电路104第三引脚3之间连接有第一发光二极管，555型时基电路104第三引脚3与第一引脚1之间连接有第二发光二极管，所述第一发光二极管和第二发光二极管均串联有分压电阻；555型时基电路104第三引脚3与第四引脚4连接，同时第三引脚3与第四引脚4之间串联开关按钮。进一步的，如图4所示，第一引脚1与MOS管源极S相连，所示MOS管源栅极并联有电阻和稳压二极管，所示MOS管源栅极、电阻、稳压二极管并联后的整体串联有电阻，串联电阻后的整体并联有相互串联的电阻和稳压二极管，第八引脚8连接到所述相互串联的电阻和稳压二极管之间。
压敏电阻RV的额定电压要高于电源电压，但是必须小于此MOS管103的漏源之间的额定电压，压敏电阻RV可以保证MOS管103漏源之间不过电压，可以有效保护MOS管103不被过压电压损坏，而且非常经济。
工作原理：检测电路101检测到分合闸电流时，其输出端闭合，此时，经第一电阻R1对第一电容C1充电，当电压上升至555型时基电路104第五引脚5的电压值后，555型时基电路104的输出翻转，即第三引脚3输出低电平，第一发光二极管被点亮，而第二发光二极管熄灭，第四引脚4变为低电平后，强制将555型时基电路104第三引脚3保持在低电平，即实现了动作状态的“自保持”，复归按钮按下后，555型时基电路104的输出状态将重新由第二引脚2、第六引脚6的电压所定，当检测电路101不动作时，经一定时间，555型时基电路104第三引脚3重新变为高电平。第二电阻R2的作用是给第一电容C1放电，以保证当检测元件的持续动作时间不足以使延时元件动作时，将第一电容C1放电，保证下次动作时能有相同的延时。555型时基电路104的第五引脚5可以通过外部控制，可以通过外部控制第五引脚5的电压，有效控制延时延时电路的延时时间，且便于操作。
第三引脚3和第四引脚4可连接常闭开关按钮，以实现对第三引脚3与第四引脚4断开与连接；第三引脚3和第四引脚4也可采用其他连接方式实现动作状态的“自保持”，这种简单方案的替换，也在本实用新型的保护之内；延时电路102除了采用555型时基电路外，也可采用7555、556、7556等定时器来实现相应的功能。
如图1所示，为了便于将装置集成在操作箱中，节省材料，降低成本，采用电流型防跳继电器、电流型合闸保持继电器或其两者的结合作为检测电路101，其对应的常开接点作为检测电路101的输出端串联在第一电阻R1与高电平之间，常开接点闭合可后启动延时电路102。这样的结构不但便于将装置集成在操作箱中，而且节省材料，降低成本。
如图2所示，所述检测电路101为相互并联的第一分流电阻R11、第二限压二级管D2和低压继电器YJ，所述检测电路101与MOS管103串联，低压继电器YJ的常开接点作为输出端与延时电路102串联。检测电路101与MOS管103串联作为一个整体串联在分合闸回路中，分合闸回路导通时，检测电路101导通，低压继电器YJ的常开接点闭合，启动延时电路102，延时电路102导通达到预定时间后，延时电路102控制MOS管103断开，从而达到保护断路器线圈的目的，其优点在于：电路结构简单、功耗低，无火花，控制与被控制的隔离度高，相同原理，也可用直流继电器来代替低压继电器YJ实现分合闸电流的检测。
如图3所示，所述检测电路101为光耦电路，所述光耦电路包括相互并联的二分流电阻R12、光耦、第三限压二极管D3，所述光耦的输出端作为检测电路101的输出端串联在延时电路102中，所述光耦电路与MOS管103串联，所述光耦为线性光耦。光耦电路与MOS管103串联后的整体串联到分合闸回路中，从而通过光耦电路实现对分合闸电流的检测，通过MOS管103控制分合闸回路断通，其优点在于：由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力，使检测更精确。所述光耦为线性光耦，能够保护电路，并减小环境干扰对电路的影响。
所述延时电路102也可为阻容充电延时电路102或时间继电器延时电路102。
如图5、6、7所示，一种断路器拒动保护装置，包括用于检测断路器分合闸电流的检测电路101和用于通断断路器分合闸电流的MOS管103，所述检测电路101的输出端串联有延时电路102，延时电路102的输出端与MOS管103的栅极相连，所述MOS管103的漏极、源极两端并联有压敏电阻RV。所述延时电路包括相互并联的第一继电器线圈J、第二电容C2和第一限压二极管W，其并联的整体连接有第三电阻R3，所述第三电阻R3与检测电路的输出端相连。
延时电路102两端连接电压，检测电路101以及MOS管串联到分合闸回路中，装置通过检测电路101实现对分合闸电流的检测，当检测到电流时，检测电路101的输出端闭合，此时延时电路102开始运作，电源经第三电阻R3对第二电容C2充电，第一继电器线圈J有电阻。当第二电容C2两端的电压升到一定值之后，第一继电器线圈J对应的常闭节点断开，从而使GS之间的电压变为低电压，D、S截止，从而断开分合闸回路；当第二电容C2两端的电压不足动作值时，检测元件的输出端断开，则第二电容C2经第一继电器线圈J的电阻放电，以保证下次动作时有相同的延时，限压二极管W的作用是起限压作用。进一步的，第一继电器线圈J也可为磁保持继电器的置位线圈，磁保持继电器的复位线圈一端依次连接电阻、开关按钮、高电平，另一端连接低电平，磁保持继电器通过开关按钮控制控制磁保持继电器的复位线圈，即可通过磁保持继电器的保持功能，延时电路102控制MOS管断开时，可以持续保持断开，直到通过人工控制开关按钮进行复位。
如图5所示，直接采用电流型防跳继电器、电流型合闸保持继电器或其两者的结合作为检测电路101，其对应的常开接点作为检测电路101的输出端串联在第三电阻R3与高电平之间。采用电流型防跳继电器、电流型合闸保持继电器或其两者的结合作为检测电路101，通过其对应的常开接点的开闭来控制控制延伸电路工作，不但便于将装置集成在操作箱中，而且节省材料，降低成本。
如图6所示，所述检测电路101为相互并联的第一分流电阻R11、第二限压二级管D2和低压继电器YJ，所述检测电路101与MOS管103串联，低压继电器YJ的常开接点作为输出端与延时电路102串联，将所述检测电路101与MOS管103作为一个整体串联在分合闸电流回路中，当MOS管103断开断开时，则第二电容C2经第一继电器线圈J的电阻放电，第二电容C2两端降到一定值后电压。
如图7所示，所述检测电路101为串联在分合闸回路中的光耦电路，所述光耦电路包括相互并联的第二分流电阻R12、光耦、第三限压二极管D3，所述光耦的输出端作为检测电路101的输出端串联在延时电路102中，所述光耦电路与MOS管串联，所述光耦为线性光耦。其优点在于：由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力，使检测更精确；线性光耦，能够保护电路，并减小环境干扰对电路的影响。
本实用新型有效对短路器进行拒动保护，在导通至关断整个过程中，不产生电弧，无需单独灭弧，不但使装置更简化，而且降低了成本，同时也提高了安全性，关断过程中在断口产生的过电压由压敏电阻吸收，提高了装置的安全性及使用寿命。
以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。
Claims (10)
1.一种断路器拒动保护装置，其特征在于：包括用于检测断路器分合闸电流的检测电路、延时电路和用于通断断路器分合闸电流的MOS管，所述检测电路的输出端串联于延时电路，延时电路的输出端与MOS管的栅极相连，所述MOS管的漏极、源极两端并联有压敏电阻。
2.如权利要求1所述的一种断路器拒动保护装置，其特征在于：所述延时电路为555型时基电路。
3.如权利要求1所述的一种断路器拒动保护装置，其特征在于：所述延时电路包括555型时基电路，所述555型时基电路的第二引脚和第六引脚连有第一电阻、第一电容、第二电阻，所述第一电容和第二电阻的另一端与555型时基电路第一引脚相连，所述第一电阻的另一端与检测电路的输出端串联，所述检测电路的输出端另一端连接555型时基电路高电平，所述555型时基电路第三引脚或第七引脚作为延时电路的输出端与MOS管的栅极G相连，所述555型时基电路第三引脚与第四引脚相连。
4.如权利要求1所述的一种断路器拒动保护装置，其特征在于：所述延时电路包括相互并联的第一继电器线圈、第二电容和第一限压二极管，其并联后的整体连接有第三电阻，所述第三电阻与检测电路的输出端相连。
5.如权利要求1～4中任意一个所述的一种断路器拒动保护装置，其特征在于：所述检测电路为电流型防跳继电器，其输出端为电流型防跳继电器的常开接点；或所述检测电路为电流型合闸保持继电器，其输出端为电流型合闸保持继电器的常开接点。
6.如权利要求1～4中任意一个所述的一种断路器拒动保护装置，其特征在于：所述检测电路为电流型防跳继电器和电流型合闸保持继电器，检测电路的输出端为电流型防跳继电器的常开接点与电流型合闸保持继电器常开接点并联后的节点。
7.如权利要求1～4中任意一个所述的一种断路器拒动保护装置，其特征在于：所述检测电路为相互并联的第一分流电阻、第二限压二级管和低压继电器，所述检测电路与MOS管串联，低压继电器的常开接点作为输出端串联于延时电路。
8.如权利要求1～4中任意一个所述的一种断路器拒动保护装置，其特征在于：所述检测电路为光耦电路，所述光耦电路包括相互并联的第二分流电阻、光耦、第三限压二极管，所述光耦的输出端作为检测电路的输出端串联于延时电路，所述光耦电路与MOS管串联。
9.如权利要求8所述的一种断路器拒动保护装置，其特征在于：所述光耦为线性光耦。
10.如权利要求1～4中任意一个所述的一种断路器拒动保护装置，其特征在于：所述延时电路为阻容充电延时电路或时间继电器延时电路。
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| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140528 Termination date: 20201227 |
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