CN207116277U - 断路器选相分合闸装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种断路器选相分合闸装置，包括断路器和断路器分合闸控制系统，断路器包括第一极柱，第二极柱和第三极柱，第一极柱、第二极柱和第三极柱内均设有压力传感器，分合闸控制系统包括主控制器，温度传感器，计时器，第一驱动电路，第二驱动电路，第三驱动电路，第一电机，第二电机，第三电机，无线通信电路，报警电路，第一分合闸操作机构，第二分合闸操作机构和第三分合闸操作机构。本实用新型具有实时补偿功能和分合闸时间稳定的特点。

Description

断路器选相分合闸装置

技术领域

本实用新型涉及高压电断路器制造使用技术领域，尤其是涉及一种具有补偿功能和分合闸时间稳定的断路器选相分合闸装置。

背景技术

众所周知，随着超高压、特高压输电线路的出现和广泛应用，断路器在投切负荷以及开断短路电流过程中产生的电压及涌流，往往会危及设备的绝缘及电力系统稳定性，因此有必要对断路器分合闸操作过程进行一定的控制和优化，而要实现精确控制并取得理想的效果，保证断路器机构的固有动作时间离散性和稳定性是很重要的因素。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中，断路器进行分合闸操作时，分合闸时间不稳定，会危及电力系统稳定性的问题，提供了一种具有补偿功能和分合闸时间稳定的断路器选相分合闸装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种断路器选相分合闸装置，包括断路器和断路器分合闸控制系统，断路器包括第一极柱，第二极柱和第三极柱，第一极柱、第二极柱和第三极柱内均设有压力传感器，分合闸控制系统包括主控制器，温度传感器，计时器，第一驱动电路，第二驱动电路，第三驱动电路，第一电机，第二电机，第三电机，无线通信电路，报警电路，第一分合闸操作机构，第二分合闸操作机构和第三分合闸操作机构；各个压力传感器、温度传感器、计时器、第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路、无线通信电路和报警电路均与主控制器电连接，第一驱动电路与第一电机电连接，第二驱动电路与第二电机电连接，第三驱动电路与第三电机电连接，第一分合闸操作机构与第一电机机械连接，第二分合闸操作机构与第二电机机械连接，第三分合闸操作机构与第三电机机械连接。

本实用新型在原有三相连动断路器的基础上，实现对三个极柱各配有一个分合闸操作机构，由传统的三相机械联动改为三相分相操作来控制断路器的分合闸，分合闸操作机构构由电机驱动控制，压力传感器用于采集极柱内气体压力数据，温度传感器用于采集外界环境温度，计时器用于记录断路器各相分合闸动作完成时间。断路器机构动作时间随着机构累计动作次数等参量的改变会产生微小变化，在掌握气体压力变化，外界环境温度变化以及电机控制回路电压变化等对断路器固有分合闸动作时间的影响量后，通过传感器监测外部各参量实时值，并通过主控制器内预置补偿曲线插值计算，得出断路器分合闸动作时间在当前实时条件下因诸多参量变化产生的偏差，以实现对固有分合闸动作时间的预期修正。本实用新型具有实时补偿功能和分合闸时间稳定的特点。

作为优选，报警电路包括蜂鸣器、限流电路、续流电感L、开关电路和非门电路。蜂鸣器的一端接地，蜂鸣器的另一端连接在限流电路的一端上，限流电路的另一端连接在续流电感L的一端上，续流电感L的另一端连接在开关电路的一端上，开关电路的另一端连接在主控制器上，开关电路的控制端连接在非门电路的输出端上，非门电路的输入端连接在主控制器上。主控制器内设有断路器各相正常进行分合闸动作的时间范围，当断路器任意一相进行分合闸的动作时间超过主控制器内设定的时间范围时，报警电路中的蜂鸣器就会发出声响。

作为优选，限流电路包括电阻R8、电阻R9、电阻R10和NPN型的三极管Q2；开关电路包括电阻R6、电阻R7和PNP型的三极管Q3；电阻R6的一端与非门电路的输出端连接，电阻R6的另一端与三极管Q3的基极连接，电阻R7的一端与三极管Q3的基极连接，电阻R7的另一端与三极管Q3的发射极连接，三极管Q3的发射极与主控制器连接，三极管Q3的集电极与续流电感L的一端连接，续流电感L的另一端与三极管Q2的集电极连接，电阻R8的一端与三极管Q2的集电极连接，电阻R8的另一端与三极管Q2的基极连接，电阻R9的一端与三极管Q2的基极连接，电阻R9的另一端与蜂鸣器的正极连接，电阻R10的一端与三极管Q2的发射极连接，电阻R10的另一端与蜂鸣器的正极连接，蜂鸣器的负极与GND接地端连接。报警电路通过非门电路的低电平来控制三极管Q3的导通，然后由三极管Q3控制蜂鸣器的通断来实现报警。

作为优选，本实用新型还包括第一电压检测电路,第二电压检测电路和第三电压检测电路，第一电压检测电路和第一驱动电路电连接，第二电压检测电路与第二驱动电路电连接，第三电压检测电路与第三驱动电路电连接，第一电压检测电路，第二电压检测电路和第三电压检测电路均与主控制器电连接。各个电压检测电路用于检测相对应驱动电路中控制电路的电压大小。

作为优选，本实用新型还包括实时时钟，实时时钟与主控制器电连接。实时时钟为本装置提供了高精度的实时时间，通过主控制器能使断路器在操作人员设定的时刻开始进行分合闸动作，当装置掉电后，此实时时钟可以持续运行一个月。

因此，本实用新型具有如下有益效果：（1）具有实时补偿功能，以实现对固有分合闸动作时间的预期修正；（2）分合闸操作机构的操作功降低为原来的三分之一左右，在长期运行过程中不易发生蠕变、疲软，保证分合闸时间的稳定。

附图说明

图1是本实用新型一种原理框图；

图2是本实用新型中的报警电路的一种电路图。

图中：断路器分合闸控制系统1、压力传感器2、主控制器3、温度传感器4、计时器5、第一电压检测电路6、第二电压检测电路7、第三电压检测电路8、第一驱动电路9、第二驱动电路10、第三驱动电路11、第一电机12、第二电机13、第三电机14、无线通信电路15、报警电路16、实时时钟17。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述：

如图1所示的一种断路器选相分合闸装置，包括断路器和断路器分合闸控制系统1，断路器包括第一极柱，第二极柱和第三极柱，第一极柱、第二极柱和第三极柱内均设有压力传感器2，分合闸控制系统包括主控制器3，温度传感器4，计时器5，第一驱动电路9，第二驱动电路10，第三驱动电路11，第一电机12，第二电机13，第三电机14，无线通信电路15，报警电路16，第一分合闸操作机构，第二分合闸操作机构和第三分合闸操作机构；各个压力传感器、温度传感器、计时器、第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路、无线通信电路和报警电路均与主控制器电连接，第一驱动电路与第一电机电连接，第二驱动电路与第二电机电连接，第三驱动电路与第三电机电连接，第一分合闸操作机构与第一电机机械连接，第二分合闸操作机构与第二电机机械连接，第三分合闸操作机构与第三电机机械连接。

本实用新型还包括第一电压检测电路6,第二电压检测电路7和第三电压检测电路8，第一电压检测电路和第一驱动电路电连接，第二电压检测电路与第二驱动电路电连接，第三电压检测电路与第三驱动电路电连接，第一电压检测电路，第二电压检测电路和第三电压检测电路均与主控制器电连接。各个电压检测电路用于检测相对应驱动电路中控制电路的电压大小。另外，还包括实时时钟17，实时时钟与主控制器电连接。实时时钟为本装置提供了高精度的实时时间，通过主控制器能使断路器在操作人员设定的时刻开始进行分合闸动作。

如图2所示，报警电路包括蜂鸣器、限流电路、续流电感L、开关电路和非门电路。蜂鸣器的一端接地，蜂鸣器的另一端连接在限流电路的一端上，限流电路的另一端连接在续流电感L的一端上，续流电感L的另一端连接在开关电路的一端上，开关电路的另一端连接在主控制器上，开关电路的控制端连接在非门电路的输出端上，非门电路的输入端连接在主控制器上。

限流电路包括电阻R8、电阻R9、电阻R10和NPN型的三极管Q2；开关电路包括电阻R6、电阻R7和PNP型的三极管Q3；开关电路包括电阻R6、电阻R7和PNP型的三极管Q3；电阻R6的一端与非门电路的输出端连接，电阻R6的另一端与三极管Q3的基极连接，电阻R7的一端与三极管Q3的基极连接，电阻R7的另一端与三极管Q3的发射极连接，三极管Q3的发射极与主控制器连接，三极管Q3的集电极与续流电感L的一端连接，续流电感L的另一端与三极管Q2的集电极连接，电阻R8的一端与三极管Q2的集电极连接，电阻R8的另一端与三极管Q2的基极连接，电阻R9的一端与三极管Q2的基极连接，电阻R9的另一端与蜂鸣器的正极连接，电阻R10的一端与三极管Q2的发射极连接，电阻R10的另一端与蜂鸣器的正极连接，蜂鸣器的负极与GND接地端连接。

本实用新型的报警电路通过PNP型的三极管Q3控制蜂鸣器的通断来实现报警。当断路器任意一相进行分合闸的动作时间超过主控制器内设定的时间范围时，PNP型的三极管Q3基极输入低电平脉冲信号，Q3饱和导通蜂鸣器启动；当断路器各相进行分合闸的动作时间都位于主控制器内设定的时间范围内时，PNP型的三极管Q3基极输入高电平脉冲信号时，Q3截止蜂鸣器自动关闭。

本实用新型的工作原理和方式如下：

当需要对断路器的某个极柱进行分合闸操作时，由操作人员从主监控平台发出指令，无线通信电路接收到相应指令后传输给主控制器，主控制器通过控制相应的驱动电路使相对应的电机工作，与此同时计时器开始计时，电机控制相对应的分合闸操作机构进行分合闸动作；

在进行分合闸动作的过程中，压力传感器实时监测极柱内气体的压力变化，温度传感器实时监测外界环境温度变化，对应电压检测电路监测相对应驱动电路中控制电路的电压大小变化，并通过主控制器内预置的补偿曲线进行插值计算，得出断路器分合闸动作时间在当前实时条件下因极柱内气体的压力变化、外界环境温度变化和驱动电路中控制电路的电压大小变化而产生的偏差，以实现对断路器固有分合闸动作时间的预期修正，分合闸动作完成时，主控制器接收驱动电路的反馈信号，计时器停止计时。

应理解，本实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种断路器选相分合闸装置，其特征是，包括断路器和断路器分合闸控制系统（1），断路器包括第一极柱，第二极柱和第三极柱，第一极柱、第二极柱和第三极柱内均设有压力传感器（2），分合闸控制系统包括主控制器（3），温度传感器（4），计时器（5），第一驱动电路（9），第二驱动电路（10），第三驱动电路（11），第一电机（12），第二电机（13），第三电机（14），无线通信电路（15），报警电路（16），第一分合闸操作机构，第二分合闸操作机构和第三分合闸操作机构；各个压力传感器、温度传感器、计时器、第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路、无线通信电路和报警电路均与主控制器电连接，第一驱动电路与第一电机电连接，第二驱动电路与第二电机电连接，第三驱动电路与第三电机电连接，第一分合闸操作机构与第一电机机械连接，第二分合闸操作机构与第二电机机械连接，第三分合闸操作机构与第三电机机械连接。

2.根据权利要求1所述的断路器选相分合闸装置，其特征是，报警电路包括蜂鸣器、限流电路、续流电感L、开关电路和非门电路。

3.根据权利要求2所述的断路器选相分合闸装置，其特征是，蜂鸣器的一端接地，蜂鸣器的另一端连接在限流电路的一端上，限流电路的另一端连接在续流电感L的一端上，续流电感L的另一端连接在开关电路的一端上，开关电路的另一端连接在主控制器上，开关电路的控制端连接在非门电路的输出端上，非门电路的输入端连接在主控制器上。

4.根据权利要求2所述的断路器选相分合闸装置，其特征是，限流电路包括电阻R8、电阻R9、电阻R10和NPN型的三极管Q2；开关电路包括电阻R6、电阻R7和PNP型的三极管Q3。

5.根据权利要求4所述的断路器选相分合闸装置，其特征是，电阻R6的一端与非门电路的输出端连接，电阻R6的另一端与三极管Q3的基极连接，电阻R7的一端与三极管Q3的基极连接，电阻R7的另一端与三极管Q3的发射极连接，三极管Q3的发射极与主控制器连接，三极管Q3的集电极与续流电感L的一端连接，续流电感L的另一端与三极管Q2的集电极连接，电阻R8的一端与三极管Q2的集电极连接，电阻R8的另一端与三极管Q2的基极连接，电阻R9的一端与三极管Q2的基极连接，电阻R9的另一端与蜂鸣器的正极连接，电阻R10的一端与三极管Q2的发射极连接，电阻R10的另一端与蜂鸣器的正极连接，蜂鸣器的负极与GND接地端连接。

6.根据权利要求1所述的断路器选相分合闸装置，其特征是，还包括第一电压检测电路（6）,第二电压检测电路（7）和第三电压检测电路（8），第一电压检测电路和第一驱动电路电连接，第二电压检测电路与第二驱动电路电连接，第三电压检测电路与第三驱动电路电连接，第一电压检测电路，第二电压检测电路和第三电压检测电路均与主控制器电连接。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的断路器选相分合闸装置，还包括实时时钟（17），实时时钟与主控制器电连接。