CN208782463U - 一种合分闸线圈保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种合分闸线圈保护装置，包括合闸电路和分闸电路，合闸电路包括合闸电源供电模块，合闸电源供电模块的输出端与合闸定时电路的电源输入端相连接，合闸定时电路的信号输出端与合闸执行电路的信号采集端相连接，合闸执行电路与合闸线圈回路通过继电器相连接；分闸电路包括分闸电源供电模块，分闸电源供电模块的输出端与分闸定时电路的电源输入端相连接，分闸定时电路的信号输出端分别与计数电路的信号输入端和分闸执行电路的信号采集端相连接，计数电路的反馈端与分闸定时电路的信号输入端相连接，分闸执行电路与分闸线圈回路通过继电器相连接。本实用新型具有安全性高、供电可靠性强、成本低廉、结构简单且容易实现等优点。

Description

一种合分闸线圈保护装置

技术领域

本实用新型涉及一种断路器领域，更具体地说，涉及一种合分闸线圈保护装置。

背景技术

在电力系统的稳定运行中，真空断路器简称断路器是用以接通及开断供电电路的各种工作状态如空载、正常负载、过载或短路故障等的重要开关设备。在正常运行时，断路器通过控制合分闸线圈，与内部机构的配合来实现断路器的接通和分断电气设备的负荷电流；在发生短路故障时，断路器通过控制分闸线圈，与内部机构的配合来可靠切断短路电流，防止事故发生，保证电力系统的安全运行。

电力供电系统运行中，经常发生高压断路器分、合闸线圈烧毁事故。分、合闸线圈的烧毁，主要是由于通以分、合闸线圈回路中的电流不能正常切断，致使分、合闸线圈长时间通电造成的。在分、合闸线圈烧毁后，导致断路器不能再次分、合闸操作，从而无法正常供电；同理，在发生电力事故时，无法正常分闸，引起电力设备的烧毁、火灾等严重后果。

发明内容

本实用新型为了克服现有技术中存在的传统的高压断路器容易出现分、合闸线圈烧毁，且分、合闸线圈烧毁后导致断路器不能再次正常工作的问题，现提供具有可避免分、合闸线圈烧毁优点的一种合分闸线圈保护装置。

本实用新型的一种合分闸线圈保护装置，包括合闸电路和分闸电路，所述的合闸电路包括合闸电源供电模块，所述的合闸电源供电模块的输出端与合闸定时电路的电源输入端相连接，所述的合闸定时电路的信号输出端与合闸执行电路的信号采集端相连接，所述的合闸执行电路与合闸线圈回路通过继电器相连接；所述的分闸电路包括分闸电源供电模块，所述的分闸电源供电模块的输出端与分闸定时电路的电源输入端相连接，所述的分闸定时电路的信号输出端分别与计数电路的信号输入端和分闸执行电路的信号采集端相连接，所述的计数电路的反馈端与分闸定时电路的信号输入端相连接，所述的分闸执行电路与分闸线圈回路通过继电器相连接。

所述的合闸电源供电模块可为整个合闸控制电路提供稳定的DC12V的电源。所述的合闸定时电路可为整个合闸控制电路提供定时控制的功能。所述的合闸执行电路可有效地执行合闸定时电路给的控制命令，从而来控制继电器K1的动作关系。合闸执行电路执行完成合闸控制命令后，继电器K1的常闭触点转换成断开，从而切断合闸回路电源来保护合闸电磁铁线圈。

所述的分闸电源供电模块可为整个分闸控制电路提供稳定的DC12V的电源。所述的分闸定时电路可为整个分闸控制电路提供定时控制的功能。计数电路计算分闸操作命令次数，到达设定的次数后反馈给分闸定时电路，从而停止分闸命令过程。所述的分闸执行电路可有效地执行分闸定时电路给的控制命令，从而来控制继电器K1的动作关系。分闸执行电路执行完成分闸控制命令后，继电器的常闭触点转换成断开触点，从而切断分闸回路电源来保护分闸电磁铁线圈。

作为优选，所述的合闸电源供电模块由压敏电阻RV1、热敏电阻Z1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电感L1、电感L2、电阻R1、电阻R5、电阻R20、二极管D1、二极管D2及电源芯片U1组成。

作为优选，所述的合闸定时电路由电阻R4、电容C6、电容C7、电容C8及定时芯片U2组成。

作为优选，所述的合闸执行电路由电阻R2、电阻R3、电阻R6、电阻R7、电阻R8、二极管V2、三极管Q1、三极管Q2及继电器K1的线圈组成。

作为优选，所述的合闸线圈回路由二极管V1、继电器K1的常闭触点、合闸电磁铁的合闸线圈及断路器机构的微动开关S1组成。

作为优选，所述的分闸电源供电模块由压敏电阻RV2、热敏电阻Z2、电容C9、电容C10、电容C12、电容C14、电容C15、电感L3、电感L4、电阻R9、电阻R15、电阻R21、二极管D3、二极管D4及电源芯片U3组成。

作为优选，所述的分闸定时电路由电阻R11、电阻R13、电容C13、电容C16、电容C17、二极管V4、二极管V6及定时芯片U5组成。

作为优选，所述的计数电路由电阻R17、电容C11及计数芯片U4组成。

作为优选，所述的分闸执行电路由电阻R12、电阻R14、电阻R16、电阻R18、电阻R19、二极管V5、三极管Q3、三极管Q4及继电器K2的线圈组成。

作为优选，所述的分闸线圈回路由二极管V3、继电器K2的常闭触点及分闸电磁铁的分闸线圈组成。

使用时，当用户按下断路器合闸操作按钮，合闸电源供电模块带电，输出供电电压，合闸定时电路开始计时，配合合闸执行电路进行断路器合闸操作。若合闸命令发出计时2s后，如果合闸回路继续带电，则合闸定时电路将通过合闸执行电路智能切断合闸线圈回路的电源，从而通过限制合闸线圈的通电时间来保护合闸线圈。

当用户按下断路器分闸操作按钮，分闸电源供电模块带电，输出供电电压，分闸定时电路开始计时，同时计数电路开始计数，配合分闸执行电路进行断路器分闸操作。在断路器分闸时，如果断路器不能实现一次分闸，同时分闸命令未撤销，在2s后分闸定时电路将通过分闸执行电路智能断开分闸线圈回路，同时计数电路计数一次并再次进行一次分闸操作，每间隔500ms分闸一次，计数电路共计三次分闸动作，如断路器仍未分闸，则完全断开分闸线圈回路的电源，从而保证断路器可靠分闸，以及防止分闸线圈烧毁。

本实用新型具有以下有益效果：

1.避免断路器的分闸电磁铁因机械故障、拒分、辅助开关分合闸状态位置调整不当及分闸控制回路辅助开关接点使用不当等故障引起的分闸电磁铁线圈烧毁现象，保护了分闸线圈和分闸回路，多次脉冲分闸可实现断路器可靠分闸，最终实现电气设备和人身保护。

2.避免断路器的合闸电磁铁因机械故障、辅助开关位置不当及合闸开关按钮故障等故障引起的合闸电磁铁线圈烧毁现象，保护了合闸线圈，断路器再次合闸时可靠合闸，提高供电可靠性。

3.该保护装置成本低廉，结构简单且容易实现。

附图说明

附图1为本实用新型的合闸电路结构电路图。

附图2为本实用新型的分闸电路结构电路图。

合闸电源供电模块100，合闸定时电路101，合闸执行电路102，合闸线圈回路103，分闸电源供电模块104，分闸定时电路105，计数电路106，分闸执行电路107，分闸线圈回路108。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：根据附图1和附图2对本实用新型进行进一步说明，本例的一种合分闸线圈保护装置，包括合闸电路和分闸电路，所述的合闸电路包括合闸电源供电模块100，所述的合闸电源供电模块100的输出端与合闸定时电路101的电源输入端相连接，所述的合闸定时电路101的信号输出端与合闸执行电路102的信号采集端相连接，所述的合闸执行电路102与合闸线圈回路103通过继电器K1相连接；所述的分闸电路包括分闸电源供电模块104，所述的分闸电源供电模块104的输出端与分闸定时电路105的电源输入端相连接，所述的分闸定时电路105的信号输出端分别与计数电路106的信号输入端和分闸执行电路107的信号采集端相连接，所述的计数电路106的反馈端与分闸定时电路105的信号输入端相连接，所述的分闸执行电路107与分闸线圈回路108通过继电器K2相连接。

所述的合闸电源供电模块100由压敏电阻RV1、热敏电阻Z1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电感L1、电感L2、电阻R1、电阻R5、电阻R20、二极管D1、二极管D2及电源芯片U1组成。

所述的压敏电阻RV1的一端与热敏电阻Z1的一端相连接，压敏电阻RV1与热敏电阻Z1的连接节点与电源正极相连接，所述的压敏电阻RV1的另一端与电源负极相连接，所述的压敏电阻RV1的另一端分别与与电容C3的负极、电容C4的负极、电容C5的负极、二极管D2的正极和电阻R5的一端相连接，所述的电容C4的正极、电容C5的正极分别与电感L1的左右两端相连接，所述的电感L1的右端与电源芯片U1的D接口相连接，所述的电源芯片U1的FB接口分别与电阻R1的一端和电阻R20的一端相连接，所述的电源芯片U1的BP接口与S接口之间连接有电容C2，所述的电源芯片U1的S接口分别与二极管D2的负极、电容C1的负极、电感L2的一端相连接，所述的C1的正极分别与电阻R20的另一端、二极管D1的负极相连接。所述的电感L2的另一端与二极管D1的正极相连接，电感L2的另一端分别与电容C3的正极和电阻R5的另一端相连接。

所述的电阻R5与电感L2的连接节点分别与合闸定时电路101的电容C6的一端、电阻R4的一端、定时芯片U2的VR接口、定时芯片U2的VDD接口相连接。所述的压敏电阻RV1与电容C4的连接节点分别与电容C6的另一端、电容C7的一端、电容C8的一端、定时芯片U2的GND接口相连接。所述的定时芯片U2的TH接口分别与定时芯片U2的TR接口、电阻R4的另一端、电容C7的另一端相连接。所述的定时芯片U2的Vc接口与电容C8的另一端相连接。

所述的定时芯片U2的VDD接口分别与合闸执行电路102的电阻R2的一端、二极管V2的负极、继电器K1的线圈一端相连接。所述的定时芯片U2的GND接口分别与合闸执行电路102的电阻R7的一端、三极管Q1的发射极、电阻R8的一端、三极管Q2发射极相连接。所述的定时芯片U2的Vo接口与电阻R6的一端相连接。所述的电阻R6的另一端分别与电阻R7的另一端和三极管Q1的基极相连接。所述的三极管Q1的集电极分别与电阻R2的另一端和电阻R3的一端相连接。所述的电阻R3的另一端分别与电阻R8的另一端和三极管Q2的基极相连接。所述的三极管Q2的集电极分别与二极管V2的正极、继电器K1的线圈另一端相连接。

所述的合闸线圈回路103由二极管V1、继电器K1的常闭触点、合闸电磁铁的合闸线圈及断路器机构的微动开关S1组成。所述的二极管V1的负极与微动开关S1的一端相连接，所述的微动开关S1的另一端与合闸电磁铁的合闸线圈的一端相连接，所述的合闸电磁铁的合闸线圈的另一端分别与二极管V1的正极、继电器K1的常闭触点相连接。

所述的分闸电源供电模块104由压敏电阻RV2、热敏电阻Z2、电容C9、电容C10、电容C12、电容C14、电容C15、电感L3、电感L4、电阻R9、电阻R15、电阻R21、二极管D3、二极管D4及电源芯片U3组成。

所述的压敏电阻RV2的一端与热敏电阻Z2的一端相连接，所述的压敏电阻RV2与热敏电阻Z2连接节点与电源正极相连接，所述的压敏电阻RV2的另一端与电源负极相连接，所述的压敏电阻RV2的另一端分别与与电容C12的负极、电容C14的负极、电容C15的负极、二极管D4的正极和电阻R15的一端相连接，所述的电容C14的正极、电容C15的正极分别与电感L3的左右两端相连接，所述的电感L3的右端与电源芯片U3的D接口相连接，所述的电源芯片U3的FB接口分别与电阻R9的一端和电阻R21的一端相连接，所述的电源芯片U3的BP接口与S接口之间连接有电容C10，所述的电源芯片U3的S接口分别与二极管D3的负极、电容C9的负极、电感L4的一端相连接，所述的C9的正极分别与电阻R21的另一端、二极管D3的负极相连接。所述的电感L4的另一端与二极管D3的正极相连接，电感L4的另一端分别与电容C12的正极和电阻R15的另一端相连接。

所述的电阻R15与电感L4的连接节点分别与分闸定时电路105的电容C13的一端、电阻R11的一端、定时芯片U5的VDD接口相连接。所述的压敏电阻RV2与电容C14的连接节点分别于电容C13的另一端、电容C16的一端、电容17的一端和定时芯片U5的GND接口相连接。所述的电阻R11的另一端分别于电阻R13的一端、二极管V4的负极和定时芯片U5的DIS接口相连接。所述的电阻R13的另一端与二极管V6的负极相连接，所述的二极管V6的正极分别与电容C16的另一端、相连接二极管V4的正极、定时芯片U5的TH接口和定时芯片U5的TR接口相连接。所述的定时芯片U5的Vc接口与电容17的另一端相连接。

所述的定时芯片U5的VR接口与计数芯片U4的C0接口相连接，所述的定时芯片U5的Vo接口分别与计数芯片U4的~CP1接口和分闸执行电路107的电阻R14的一端相连接。所述的计数芯片U4的VCC接口分别与定时芯片U5的VCC接口、电容C11的一端、计数芯片U4的CP0接口相连接。所述的电容C1另的一端分别与电阻R17的一端、计数芯片U4的MR接口相连接。所述的电阻R17另一端分别与计数芯片U4的GND接口和定时芯片U5的GND接口相连接。

所述的计数芯片U4的GND接口分别与分闸执行电路107的电阻R18的一端、三极管Q4的发射极、电阻R19的一端、三极管Q3发射极相连接。所述的电阻R14的另一端分别与电阻R18的另一端和三极管Q4的基极相连接。所述的三极管Q4的集电极分别与电阻R12的另一端和电阻R16的一端相连接。所述的电阻R16的另一端分别与电阻R19的另一端和三极管Q3的基极相连接。所述的三极管Q3的集电极分别与二极管V5的正极、继电器K2的线圈一端相连接。所述的计数芯片U4的VCC接口分别与电阻R12的另一端、二极管V5的负极、继电器K2的线圈另一端相连接。

所述的分闸线圈回路108由二极管V3、继电器K2的常闭触点及分闸电磁铁的分闸线圈组成。所述的二极管V3的负极与分闸电磁铁的分闸线圈的一端相连接，所述的分闸电磁铁的分闸线圈的另一端分别与继电器K2的常闭触点和二极管V3的正极相连接。

使用方式：当用户按下断路器合闸操作按钮，电源供电模块100带电，输出供电电压，定时电路101开始计时，配合合闸执行电路102进行断路器合闸操作。若合闸命令发出计时2s后，如果合闸回路继续带电，则定时电路101将通过合闸执行电路102智能切断合闸线圈回路103的电源，从而通过限制合闸线圈的通电时间来保护合闸线圈。

当用户按下断路器分闸操作按钮或者断路器故障分闸时，电源供电模块104带电，输出供电电压，定时电路105开始计时，同时计数电路106开始计数，配合合闸执行电路107进行断路器分闸操作。在断路器分闸时，如果断路器不能实现一次分闸，同时分闸命令未撤销，在2s后定时电路105将通过分闸执行电路107智能断开分闸线圈回路108，同时计数电路106计数一次并再次进行一次分闸操作，每间隔500ms分闸一次，计数电路106共计三次分闸动作，如断路器仍未分闸，则完全断开分闸线圈回路108的电源，从而保证断路器可靠分闸，以及防止分闸线圈烧毁。

以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的结构特征并不局限于此，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)

1.一种合分闸线圈保护装置，包括合闸电路和分闸电路，其特征是，所述的合闸电路包括合闸电源供电模块（100），所述的合闸电源供电模块（100）的输出端与合闸定时电路（101）的电源输入端相连接，所述的合闸定时电路（101）的信号输出端与合闸执行电路（102）的信号采集端相连接，所述的合闸执行电路（102）与合闸线圈回路（103）通过继电器K1相连接；所述的分闸电路包括分闸电源供电模块（104），所述的分闸电源供电模块（104）的输出端与分闸定时电路（105）的电源输入端相连接，所述的分闸定时电路（105）的信号输出端分别与计数电路（106）的信号输入端和分闸执行电路（107）的信号采集端相连接，所述的计数电路（106）的反馈端与分闸定时电路（105）的信号输入端相连接，所述的分闸执行电路（107）与分闸线圈回路（108）通过继电器K2相连接。

2.根据权利要求1所述的一种合分闸线圈保护装置，其特征是，所述的合闸电源供电模块（100）由压敏电阻RV1、热敏电阻Z1、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电感L1、电感L2、电阻R1、电阻R5、电阻R20、二极管D1、二极管D2及电源芯片U1组成。

3.根据权利要求1所述的一种合分闸线圈保护装置，其特征是，所述的合闸定时电路（101）由电阻R4、电容C6、电容C7、电容C8及定时芯片U2组成。

4.根据权利要求1所述的一种合分闸线圈保护装置，其特征是，所述的合闸执行电路（102）由电阻R2、电阻R3、电阻R6、电阻R7、电阻R8、二极管V2、三极管Q1、三极管Q2及继电器K1的线圈组成。

5.根据权利要求1所述的一种合分闸线圈保护装置，其特征是，所述的合闸线圈回路（103）由二极管V1、继电器K1的常闭触点、合闸电磁铁的合闸线圈及断路器机构的微动开关S1组成。

6.根据权利要求1所述的一种合分闸线圈保护装置，其特征是，所述的分闸电源供电模块（104）由压敏电阻RV2、热敏电阻Z2、电容C9、电容C10、电容C12、电容C14、电容C15、电感L3、电感L4、电阻R9、电阻R15、电阻R21、二极管D3、二极管D4及电源芯片U3组成。

7.根据权利要求1所述的一种合分闸线圈保护装置，其特征是，所述的分闸定时电路（105）由电阻R11、电阻R13、电容C13、电容C16、电容C17、二极管V4、二极管V6及定时芯片U5组成。

8.根据权利要求1所述的一种合分闸线圈保护装置，其特征是，所述的计数电路（106）由电阻R17、电容C11及计数芯片U4组成。

9.根据权利要求1所述的一种合分闸线圈保护装置，其特征是，所述的分闸执行电路（107）由电阻R12、电阻R14、电阻R16、电阻R18、电阻R19、二极管V5、三极管Q3、三极管Q4及继电器K2的线圈组成。

10.根据权利要求1所述的一种合分闸线圈保护装置，其特征是，所述的分闸线圈回路（108）由二极管V3、继电器K2的常闭触点及分闸电磁铁的分闸线圈组成。