CN204008897U - 变形双稳型模拟断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种变形双稳型模拟断路器。其技术方案是：在实用新型绝缘盒内电路板上采用电阻、电子开关分别模拟分合闸线圈、辅助接点，采用在电子开关漏极分别串接合分闸线圈模拟电阻后再引出反馈端的变形双稳电路模拟合分闸操作回路，能够逼真、完整重现实际断路器动作过程。实用新型大小如同火柴盒，采用三根引出线、无源器件，具有设计简洁、工作可靠、成本极低、操作电源110V及220V能够自动适应、便于现场使用的特点。

Description

变形双稳型模拟断路器

所属技术领域

本实用新型涉及一种变形双稳型模拟断路器，属于电力系统继电保护装置检验技术领域。

背景技术

目前市场上厂家生产的模拟断路器虽然都能够满足使用要求，但普遍存在下列问题：一是接线较多，单相一般要有4条线，即电源负极线、分闸线、合闸线和电源正极线，有的更多；二是需要内置或外接电源支持；三是电压适应能力差，操作电源110V、220V不能够自适应；四是结构过于复杂，影响可靠性；五是体积大、重量大，携带、使用不便；六是造价高。

发明内容

本实用新型提供一种变形双稳型模拟断路器，可以大面积消除背景技术中提到的缺点，所以非常便于现场应用。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：绝缘盒内电路板上采用一个变形双稳电路模拟合闸及分闸操作回路。分合闸回路各由1只电子开关、3只电阻组成。实际断路器辅助接点由电子开关模拟，合分闸线圈由电阻模拟。每路电子开关都由对应的分合闸触发电阻和分合闸触发分压电阻控制开闭。合、分闸回路电子开关源极都接回路负极，漏极分别接合、分闸线圈模拟电阻一端；合闸触发电阻及合闸触发分压电阻一端和分闸回路电子开关栅极连接，分闸触发电阻及分闸触发分压电阻一端与合闸回路电子开关栅极连接；合、分闸触发分压电阻另一端和回路负极连接；合、分闸触发电阻另一端分别与合、分闸线圈模拟电阻另一端连接。在回路负极接点引出负极线，在合闸线圈模拟电阻和合闸触发电阻连接端引出合闸控制线，在分闸线圈模拟电阻和分闸触发电阻连接端引出分闸控制线。整个装置共有3条引出线。

本实用新型的有益效果：一是接线少，只需要接三根线，常规技术方案一般还需要接电源正极线，因此现场接线工作量可以减少25％；二是采用无源器件，不需要内置电池或外接电源，无需维护；三是工作电压范围宽，操作电源110V、220V能够自动适应；四是体积小质量小，大小同一个火柴盒相仿，质量小于30克，便于携带，现场作业时无需考虑放置问题，靠连接线悬挂在端子排上即可；五是线路简洁，摆脱线圈、硬接点器件，可靠性高；六是造价极低，成本不超过30元。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的外形图。

图2是本实用新型的线路连接图。

图中1.合闸回路电子开关，选用场效应管IRF840，2.分闸回路电子开关，选用场效应管IRF840，3.合闸线圈模拟电阻，选用300Ω3W，4.分闸线圈模拟电阻，选用300Ω3W，5.合闸触发电阻，选用2.2MΩ0.25W，6.分闸触发电阻，选用2.2MΩ0.25W，7.分闸触发分压电阻，选用120kΩ0.125W，8.合闸触发分压电阻，选用120kΩ0.125W，9.跳闸位置继电器，10.合闸位置继电器，11.跳闸位置继电器串联电阻，12.合闸位置继电器串联电阻，13.合闸接点，14.分闸接点。

具体实施方式

在图1中，实用新型外壳采用防老化塑料槽形壳体，可拆卸盖板在引出线侧，其四角用螺钉与壳体固定。引出线采用1.5mm²多股软铜线，长度20cm，线头用管型预绝缘端头压制处理，回路负极线采用蓝色，分合闸线采用黄色。

在图2所示实施例中，虚线右侧为本实用新型线路。公知的双稳，其反馈元件接在电子开关的漏极，但这种接法难以实现合分闸控制。在本实用新型中两个电子开关(1)、(2)漏极分别串接合分闸线圈模拟电阻(3)、(4)后再引出反馈端，这样就解决了合分闸触发电压的传递问题。双稳的这种变形，是完成本实用新型的关键。虚线左侧为微机保护装置操作部分线路，二者通过电源负极线、合闸线及分闸线互相连接。连接上电后变形双稳同普通双稳一样，在没有外来触发的情况下只有一个稳态，处于哪种稳态受电路参数影响，对本实用新型工作没有什么影响。例如电子开关(1)导通，由于合闸线圈模拟电阻(3)远远小于跳闸位置继电器(9)电阻与跳闸位置继电器串联电阻(11)之和，跳闸位置继电器(9)动作，微机保护装置显示为分位。合闸点H对电源负极电压本来就很低，经过合闸触发电阻(5)及合闸触发分压电阻(8)分压后进一步降低，远低于电子开关(2)开启电压，电子开关(2)可靠开断，合闸位置继电器(10)失电，合位红灯熄灭。电子开关(1)、(2)能够可靠互锁。合闸物理过程为：合闸接点(13)接通→跳闸位置继电器(9)失电，绿灯熄灭→合闸线圈模拟电阻(3)获得操作电压→电子开关(2)导通→合闸位置继电器(10)动作，合位红灯点亮→电子开关(1)断开→合闸线圈模拟电阻失电→合闸操作结束。分闸操作物理过程相反。可见，该实用新型可以逼真、完整地模拟实际断路器动作过程。

电子开关(1)、(2)应采用输入电阻极高的场效应管或IGBT类器件，采用输入电阻较低的普通晶体三极管虽然也可以实现，但会增加线路设计难度、降低电路性能和引发附加问题。

合分闸线圈模拟电阻(3)、(4)取值不宜小于300Ω，否则体积和成本会加大，另外合分闸回路电流加大会降低微机保护装置出口继电器寿命。取值也不应大于750Ω，否则会影响电子开关(1)、(2)的分断性能。合分闸过程中，合分闸线圈模拟电阻(3)、(4)消耗功率最大时超过160W，远远超过标称功率，但由于持续时间极短，接连操作时电阻温升不明显，所以不会出现安全问题。

合分闸触发电阻(5)、(6)的阻值不应低于2MΩ，否则会对跳合闸位置继电器(9)、(10)回路造成干扰，同时影响电子开关(1)、(2)的开启性能。

分合闸触发分压电阻(7)、(8)的作用是：在合分闸接点H、F对回路负极为操作电压时限制电子开关(1)、(2)栅极对回路负极电压，使栅源电压不超过允许值；在电子开关(1)、(2)导通时可以进一步稳定状态。

微机保护装置都有开关位置指示灯以及跳合闸位置接点开出，屏柜上都有分合闸控制开关，实用新型上没有重复设置的必要。

本实用新型分合闸控制线无需区分，只要分别接上分合闸接点即可，实用新型内部合分闸回路角色可以互相转换。

电压范围宽，操作电源110V、220V能够自动适应，90-240V范围内，该实用新型可以稳定工作。

合分闸触发电阻(5)、(6)及合分闸触发分压电阻(7)、(8)取值较大，合分闸操作时电子开关(1)、(2)栅极对负极分布电容两端电压变化趋缓，电子开关(1)、(2)切换时漏源电压变化率降低，因此针对电子开关(1)、(2)无需采取特别保护措施。

线路简洁，只有8只常规分立电子器件，没有采用线圈及硬接点，可靠性极高。

Claims (2)

1.一种变形双稳型模拟断路器，其特征是：采用变形双稳电路模拟分合闸操作回路，电子开关(1)漏极串接合闸模拟电阻(3)后再引出反馈端，电子开关(2)漏极串接分闸模拟电阻(4)后再引出反馈端。

2.根据权利要求1所述的变形双稳型模拟断路器，其特征是：电子开关采用场效应管或IGBT类器件。