CN203800558U - 自动合闸控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动合闸控制器，包括机壳，机壳内设置有整流电路、稳压电路、延迟触发电路、分别与后台控制系统以及智能型万能式断路器连接的通讯模块，机壳的外壁上设置有时间设定按钮以及检修控制开关；所述整流电路的输入端连接交流电源，整流电路的输出端经稳压电路与延迟触发开关电路的输入端连接，延迟触发电路的输入端还与时间设定按钮连接，延迟触发电路与通讯模块互连；所述检修控制开关串联连接在交流电源进线侧。本实用新型在能够实现断路器自动合闸功能的基础上，具有检修保护功能，为作业人员提供安全的工作环境。

Description

自动合闸控制器

技术领域

本实用新型涉及一种供电技术领域，特别是一种用于控制智能型万能式断路器动作的自动合闸控制器。

背景技术

智能型万能式断路器是融入了微处理器和计算机技术的低压断路器，能够使断路器通过RS485标准通信接口和相应的通信协议与后台控制系统组成主从结构的局域网系统，使系统能够实现远距离的四遥控制功能；同时还具有在线参数检测、动作值可整定、故障记忆及可通信功能等，因此应用较为广泛。

智能型万能式断路器通常安装在箱变中，当变压器高压侧发生故障时能够自动停止工作，使高压侧与低压侧断开，停止对低压侧送电，保障低压用户的用电安全。然而传统型号的智能型万能式断路器，没有自动合闸功能，当高压侧来电时，需要人工干预次啊可以达到对低压侧送电的目的，这就要求工作人员在得知高压稳定送电后，第一时间赶到变台对低压侧进行送电，才能完成对供电场所的及时送电，但如遇晚上或者雷雨大风天气，对于工作人员来说便会有极大不便，甚至还存在安全隐患。

中国专利申请2011103893936公开了一种智能重合闸控制器，包括中央处理器、交流电源模块、驱动模块、分别设置在开关两端的电压互感器以及串联连接在开关上的三相电流互感器，所述电压互感器和电流互感器通过信号放大与滤波模块与中央处理器中的采样通道连接，所述电压互感器和电流互感器通过计量电路模块与中央处理器连接，交流电源模块和驱动模块与中央处理器连接。该申请能够在获取当前电网状态的情况下，智能地进行自动重合闸，但是存在体积大、结构复杂、控制过程繁琐的缺点，并且无检修功能；如遇检修工作进行时，无法实现对输出合闸操作指令输出与否进行控制，对作业人员构成安全威胁。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种结构简单的自动合闸控制器，在能够实现断路器自动合闸功能的基础上，具有检修保护功能，为作业人员提供安全的工作环境。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下。

自动合闸控制器，包括机壳，机壳内设置有整流电路、稳压电路、延迟触发电路、分别与后台控制系统以及智能型万能式断路器连接的通讯模块，机壳的外壁上设置有时间设定按钮以及检修控制开关；所述整流电路的输入端连接交流电源，整流电路的输出端经稳压电路与延迟触发开关电路的输入端连接，延迟触发电路的输入端还与时间设定按钮连接，延迟触发电路与通讯模块互连；所述检修控制开关串联连接在交流电源进线侧。

自动合闸控制器的具体结构为：所述延迟触发电路包括储能启动继电器、合闸启动继电器、启动保护继电器以及储能延时计时器SJ1、第一合闸延时计时器和第二合闸延时计时器；

其中，启动保护继电器线圈连接在稳压电路的输出端，由第二合闸延时计时器常开触点与启动保护继电器常开触点构成的并联支路串联连接在启动保护继电器线圈与稳压电路之间形成启动保护支路；

由储能启动继电器线圈与储能延时计时器常闭触点串联连接的支路与储能延时计时器线圈并联连接后连接在稳压电路的输出端形成储能控制支路；

第二合闸延时计时器线圈与合闸启动继电器线圈并联连接后与第一合闸延时计时器常开触点串联连接形成串联支路，第一合闸延时计时器线圈与串联支路并联连接形成合闸控制支路；

所述通讯模块由触发开关、储能启动继电器常开触点、合闸启动继电器常开触点构成；其中，触发开关通过线缆与后台控制系统连接，储能启动继电器常开触点和合闸启动继电器常开触点分别与断路器连接。

上述自动合闸控制器的改进在于：储能延时计时器采用断开延迟型定时器，第二合闸延时计时器采用接通延迟型定时器，第一合闸延时计时器采用保持型接通延迟定时器。

自动合闸控制器的另一种具体结构为：所述延迟触发电路包括焊接在PCB电路板上的80C52单片机、启动控制单元、合闸控制单元以及储能控制单元，80C52单片机的输入端分别与时间设定按钮和通讯模块连接，80C52单片机的输出端分别与启动控制单元、合闸控制单元以及储能控制单元，启动控制单元、合闸控制单元以及储能控制单元的输出端分别与通信模块连接。

上述自动合闸控制器的改进在于：所述启动控制单元包括启动继电器J1、二极管D5、PNP三极管Q1、NPN三极管Q2以及电阻R3；所述PNP三极管Q1的基极连接80C52单片机的输出端，PNP三极管Q1的发射极连接稳压电路的5V输出端，PNP三极管Q1的集电极经电阻R3连接NPN三极管Q2的基极，NPN三极管Q2的集电极经二极管D5连接稳压电路的12V输出端，NPN三极管Q2的发射极接地；所述启动继电器J1的线圈并联连接二极管D5的两端；

合闸控制单元包括合闸继电器J2、二极管D6、PNP三极管Q3、NPN三极管Q4以及电阻R4；所述PNP三极管Q3的基极连接80C52单片机的输出端，PNP三极管Q3的发射极连接稳压电路的5V输出端，PNP三极管Q3的集电极经电阻R4连接NPN三极管Q4的基极，NPN三极管Q4的集电极经二极管D6连接稳压电路的12V输出端，NPN三极管Q4的发射极接地；所述合闸继电器J2的线圈并联连接二极管D6的两端；

储能控制单元包括储能继电器J3、二极管D7、PNP三极管Q5、NPN三极管Q6以及电阻R5；所述PNP三极管Q5的基极连接80C52单片机的输出端，PNP三极管Q5的发射极连接稳压电路的5V输出端，PNP三极管Q5的集电极经电阻R5连接NPN三极管Q6的基极，NPN三极管Q6的集电极经二极管D7连接稳压电路的12V输出端，NPN三极管Q6的发射极接地；所述储能继电器J3的线圈并联连接二极管D7的两端；

所述启动继电器J1的常开触点J1-1、合闸继电器J2的常开触点J2-1以及储能继电器J3的常开触点J3-1构成通讯模块。

上述自动合闸控制器的改进还在于：所述PCB电路板上还设置有延迟指示灯，所述延迟指示灯连接在稳压电路的5V输出端和80C52单片机的输出端P2.0之间。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步如下。

本实用新型操作灵活、安装简单方便，可靠性高，能够在高压侧来电稳定后，自动对智能型万能式断路器进行控制，使断路器重新回到工作状态，实现高压与变台的连接，达到自动送电的目的。本实用新型机壳外壁上设置的检修控制开关，用于在进行检修工作时，将开关至关位置，可是断路器处于分闸状态，不受高压送电影向，确保作业安全。本实用新型在进行自动合闸的过程中，只启动依次合闸机会，并且必须在规定时间内完成，否则进入启动保护状态，所有合闸信号取消，以便于有效保护断路器。机壳外壁上设置的时间设定按钮，方便对各个继电器的工作时间进行设定。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

图2是实施例1的电路图。

图3为实施例2所述整流电路、稳压电路的电路图。

图4为实施例2所述80C52单片机的电路图。

图5为实施例2所述启动控制单元的电路图。

图6为实施例2所述合闸控制单元的电路图。

图7为实施例2所述储能控制单元的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：

自动合闸控制器，包括机壳，机壳内设置有整流电路、稳压电路、延迟触发电路、分别与后台控制系统以及智能型万能式断路器连接的通讯模块，机壳的外壁上设置有时间设定按钮以及检修控制开关。所述整流电路的输入端连接交流交流电源，整流电路的输出端经稳压电路与延迟触发开关电路的输入端连接，延迟触发电路的输入端还与时间设定按钮连接，延迟触发电路与通讯模块互连；所述检修控制开关串联连接在交流电源进线侧。本实用新型各电路及器件间的连接关系如图1所示，各计时器的定时时间设定可通过设置在机壳外壁上的时间设定按钮进行设定。

实施例1

本实施例的电路图如图2所示。所述的延迟触发电路包括储能启动继电器、合闸启动继电器、启动保护继电器以及储能延时计时器、第一合闸延时计时器和第二合闸延时计时器，其中储能延时计时器采用断开延迟型定时器，第二合闸延时计时器采用接通延迟型定时器，第一合闸延时计时器采用保持型接通延迟定时器。

其中，启动保护继电器线圈CJ3连接在稳压电路的输出端，由第二合闸延时计时器常开触点SJ3-1与启动保护继电器常开触点CJ3-1构成的并联支路串联连接在启动保护继电器线圈CJ3与稳压电路之间形成启动保护支路。

由储能启动继电器线圈CJ1与储能延时计时器常闭触点SJ1-1串联连接的支路与储能延时计时器线圈SJ1并联连接后连接在稳压电路的输出端形成储能控制支路。

第二合闸延时计时器线圈SJ3与合闸启动继电器线圈CJ2并联连接后与第一合闸延时计时器常开触点SJ2-1串联连接形成串联支路，第一合闸延时计时器线圈SJ2与串联支路并联连接形成合闸控制支路。

所述通讯模块由触发开关K、储能启动继电器常开触点CJ1-1、合闸启动继电器常开触点CJ2-1构成；其中，触发开关K通过线缆与后台控制系统连接，储能启动继电器常开触点CJ1-1和合闸启动继电器常开触点CJ2-1分别与断路器连接。

本实施例的工作过程如下所述：

当本实施例接收到后台控制系统的触发信号后，触发开关K闭合，电源接通。合闸控制支路的第一合闸延时计时器线圈SJ2得电，由于第一合闸延时计时器采用保持型接通延迟定时器，因此只有当第一合闸延时计时器设定时间到达时，第一合闸延时计时器常开触点SJ2-1才会闭合，可避免停电后一来电即合闸送电，对电源设备产生冲击，还可防止电网频繁来电，断路器频繁合分闸现象的发生。

当第一合闸延时计时器常开触点SJ2-1闭合时，第二合闸延时计时器线圈SJ3与合闸启动继电器线圈CJ2得电，合闸启动继电器常开触点CJ2-1闭合，向断路器发出闭合指令。

当第二合闸延时计时器线圈SJ3设定时间到达时，第二合闸延时计时器常开触点SJ3-1闭合，启动保护继电器线圈CJ3得电动作，启动保护继电器常开触点CJ3-1闭合，第一合闸延时计时器线圈SJ2失电，第一合闸延时计时器常开触点SJ2-1打开，第二合闸延时计时器线圈SJ3与合闸启动继电器线圈CJ2失电，进入启动保护状态。

电源接通的同时，储能控制支路的储能延时计时器线圈SJ1得电，由于储能延时计时器为断开延迟型定时器，因此储能启动继电器线圈CJ1得电，储能启动继电器常开触点CJ1-1闭合，向断路器发出储能信号；当储能延时计时器设定时间到达时，储能延时计时器常闭触点SJ1-1断开，储能启动继电器线圈CJ1失电，进入启动保护状态。

实施例2

本实施例所述的延迟触发电路包括焊接在PCB电路板上的80C52单片机、启动控制单元、合闸控制单元以及储能控制单元，80C52单片机的输入端分别与时间设定按钮和通讯模块连接，80C52单片机的输出端分别与启动控制单元、合闸控制单元以及储能控制单元，启动控制单元、合闸控制单元以及储能控制单元的输出端分别与通信模块连接。

本实施例所述的整流电路、稳压电路也都焊接在PCB电路板上，其中整流电路和稳压电路的电路图如图3所示，80C52单片机的电路图如图4所示。

启动控制单元的电路图如图5所示。包括启动继电器J1、二极管D5、PNP三极管Q1、NPN三极管Q2以及电阻R3；所述PNP三极管Q1的基极连接80C52单片机的输出端，PNP三极管Q1的发射极连接稳压电路的5V输出端，PNP三极管Q1的集电极经电阻R3连接NPN三极管Q2的基极，NPN三极管Q2的集电极经二极管D5连接稳压电路的12V输出端，NPN三极管Q2的发射极接地；所述启动继电器J1的线圈并联连接二极管D5的两端。

合闸控制单元的电路图如图6所示。包括合闸继电器J2、二极管D6、PNP三极管Q3、NPN三极管Q4以及电阻R4；所述PNP三极管Q3的基极连接80C52单片机的输出端，PNP三极管Q3的发射极连接稳压电路的5V输出端，PNP三极管Q3的集电极经电阻R4连接NPN三极管Q4的基极，NPN三极管Q4的集电极经二极管D6连接稳压电路的12V输出端，NPN三极管Q4的发射极接地；所述合闸继电器J2的线圈并联连接二极管D6的两端。

储能控制单元的电路图如图7所示。包括储能继电器J3、二极管D7、PNP三极管Q5、NPN三极管Q6以及电阻R5；所述PNP三极管Q5的基极连接80C52单片机的输出端，PNP三极管Q5的发射极连接稳压电路的5V输出端，PNP三极管Q5的集电极经电阻R5连接NPN三极管Q6的基极，NPN三极管Q6的集电极经二极管D7连接稳压电路的12V输出端，NPN三极管Q6的发射极接地；所述储能继电器J3的线圈并联连接二极管D7的两端。

所述启动继电器J1的常开触点J1-1、合闸继电器J2的常开触点J2-1以及储能继电器J3的常开触点J3-1构成通讯模块。

当PNP三极管Q1的基极接收到80C52单片机输出的信号后，启动继电器J1线圈得电，并开始计时，当设定时间到时，启动继电器J1的常开触点J1-1闭合，并将信号发送至智能型万能式断路器，启动断路器供电回路为智能型万能式断路器供电。当PNP三极管Q3的基极接收到80C52单片机输出的信号后，合闸继电器J2线圈得电，并开始计时，当设定时间到时，合闸继电器J2的常开触点J2-1闭合，并将信号发送至智能型万能式断路器，控制智能型万能式断路器进行合闸操作。当PNP三极管Q5的基极接收到80C52单片机输出的信号后，储能继电器J3线圈得电，并开始计时，当设定时间到时，储能继电器J3的常开触点J3-1闭合，并将信号发送至智能型万能式断路器，控制智能型万能式断路器进行储能。

本实施例的PCB电路板上还设置有延迟指示灯，延迟指示灯连接在稳压电路的5V输出端和80C52单片机的输出端P2.0之间，用于标识延迟控制状态。

Claims (6)

1.自动合闸控制器，其特征在于：包括机壳，机壳内设置有整流电路、稳压电路、延迟触发电路、分别与后台控制系统以及智能型万能式断路器连接的通讯模块，机壳的外壁上设置有时间设定按钮以及检修控制开关；所述整流电路的输入端连接交流电源，整流电路的输出端经稳压电路与延迟触发开关电路的输入端连接，延迟触发电路的输入端还与时间设定按钮连接，延迟触发电路与通讯模块互连；所述检修控制开关串联连接在交流电源进线侧。

2.根据权利要求1所述的自动合闸控制器，其特征在于：所述延迟触发电路包括储能启动继电器、合闸启动继电器、启动保护继电器以及储能延时计时器SJ1、第一合闸延时计时器和第二合闸延时计时器；

其中，启动保护继电器线圈（CJ3）连接在稳压电路的输出端，由第二合闸延时计时器常开触点（SJ3-1）与启动保护继电器常开触点（CJ3-1）构成的并联支路串联连接在启动保护继电器线圈（CJ3）与稳压电路之间形成启动保护支路；

由储能启动继电器线圈（CJ1）与储能延时计时器常闭触点（SJ1-1）串联连接的支路与储能延时计时器线圈（SJ1）并联连接后连接在稳压电路的输出端形成储能控制支路；

第二合闸延时计时器线圈（SJ3）与合闸启动继电器线圈（CJ2）并联连接后与第一合闸延时计时器常开触点（SJ2-1）串联连接形成串联支路，第一合闸延时计时器线圈（SJ2）与串联支路并联连接形成合闸控制支路；

所述通讯模块由触发开关（K）、储能启动继电器常开触点（CJ1-1）、合闸启动继电器常开触点（CJ2-1）构成；其中，触发开关（K）通过线缆与后台控制系统连接，储能启动继电器常开触点（CJ1-1）和合闸启动继电器常开触点（CJ2-1）分别与断路器连接。

3.根据权利要求2所述的自动合闸控制器，其特征在于：储能延时计时器采用断开延迟型定时器，第二合闸延时计时器采用接通延迟型定时器，第一合闸延时计时器采用保持型接通延迟定时器。

4.根据权利要求1所述的自动合闸控制器，其特征在于：所述延迟触发电路包括焊接在PCB电路板上的80C52单片机、启动控制单元、合闸控制单元以及储能控制单元，80C52单片机的输入端分别与时间设定按钮和通讯模块连接，80C52单片机的输出端分别与启动控制单元、合闸控制单元以及储能控制单元，启动控制单元、合闸控制单元以及储能控制单元的输出端分别与通信模块连接。

5.根据权利要求4所述的自动合闸控制器，其特征在于：所述启动控制单元包括启动继电器J1、二极管D5、PNP三极管Q1、NPN三极管Q2以及电阻R3；所述PNP三极管Q1的基极连接80C52单片机的输出端，PNP三极管Q1的发射极连接稳压电路的5V输出端，PNP三极管Q1的集电极经电阻R3连接NPN三极管Q2的基极，NPN三极管Q2的集电极经二极管D5连接稳压电路的12V输出端，NPN三极管Q2的发射极接地；所述启动继电器J1的线圈并联连接二极管D5的两端；

合闸控制单元包括合闸继电器J2、二极管D6、PNP三极管Q3、NPN三极管Q4以及电阻R4；所述PNP三极管Q3的基极连接80C52单片机的输出端，PNP三极管Q3的发射极连接稳压电路的5V输出端，PNP三极管Q3的集电极经电阻R4连接NPN三极管Q4的基极，NPN三极管Q4的集电极经二极管D6连接稳压电路的12V输出端，NPN三极管Q4的发射极接地；所述合闸继电器J2的线圈并联连接二极管D6的两端；

储能控制单元包括储能继电器J3、二极管D7、PNP三极管Q5、NPN三极管Q6以及电阻R5；所述PNP三极管Q5的基极连接80C52单片机的输出端，PNP三极管Q5的发射极连接稳压电路的5V输出端，PNP三极管Q5的集电极经电阻R5连接NPN三极管Q6的基极，NPN三极管Q6的集电极经二极管D7连接稳压电路的12V输出端，NPN三极管Q6的发射极接地；所述储能继电器J3的线圈并联连接二极管D7的两端；

所述启动继电器J1的常开触点J1-1、合闸继电器J2的常开触点J2-1以及储能继电器J3的常开触点J3-1构成通讯模块。

6.根据权利要求5所述的自动合闸控制器，其特征在于：所述PCB电路板上还设置有延迟指示灯，所述延迟指示灯连接在稳压电路的5V输出端和80C52单片机的输出端P2.0之间。