CN209912772U - 一种分合闸控制回路控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分合闸控制回路控制器，用以实现简化分合闸控制回路的接线。本实用新型属于电气工程中的电气控制设备领域，主要包括信号输入电路、多输入与门以及信号输出电路。信号输入电路用以连接外部节点同时具有隔离作用，多输入与门用以实现逻辑判断，信号输出电路用以控制分合闸控制回路。本实用新型具有便于二次控制回路中分合闸控制回路的闭锁信号的连接；同时便于电气试验的有益效果。

Description

一种分合闸控制回路控制器

技术领域

本实用新型涉及电气工程领域的继电保护设备领域，具体涉及一种分合闸控制回路控制器。

背景技术

在变配电施工的工程中，需要连接很多二次线缆，尤其是断路器的控制回路需要串接各种电气设备的位置信号。以出线高压柜的为例，如图4所示，为一种高压开关柜的控制回路的原理图，其中虚线框内，在出线断路器的合闸控制回路中需要串接已储能的位置信号、隔离开关的工作位的位置信号、接地刀断开的位置信号、就地远方转换开关的就地信号等，只有这些位置信号都到位的情况下才允许断路器进行合闸操作。而在实际的施工过程中，需要串接电缆，将上述信号的节点串接到合闸控制回路中。由于线缆较多容易出现混乱的情况，同时接线端子较少，压线过多时不方便施工，进而给电气试验和正常运维造成了诸多不便。降低了电气施工的效率。因此设计一种便于二次回路中分合闸控制回路接线的一种分合闸控制回路控制器成为一种迫切的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供了具有便于连接分合闸控制回路的闭锁信号的一种分合闸控制回路控制器。

本发明要解决的技术问题的技术方案是：一种分合闸控制回路控制器，其特征在于：包括至少两个信号输入电路、一个多输入与门以及信号输出电路，所述信号输入电路的输出端和多输入与门的输入端连接，相应的，信号输入电路的输入端和外部的常闭信号节点连接，组成常闭信号闭锁回路；所述信号输入电路的输出端通过非门与多输入与门的输入端连接，相应的，信号输入电路的输入端和外部的常开信号节点连接，组成常开信号闭锁回路；所述多输入与门的输出端与信号输出电路的输入端连接，所述信号输出电路的输出端作为常开节点串接在分合闸控制回路中。

更好的，所述信号输入电路包括信号输入外接端子、光耦、分压电阻，所述信号输入外接端子、分压电阻以及光耦的信号输入端串接后并接在电源的正负极之间，所述光耦的输出端的集电极和电源的正极电气连接，输出端的发射极和多输入与门的输入端连接，或者通过非门与多输入与门的输入端连接。

更好的，所述光耦的第六引脚通过按键开关和电源的正极电气连接。

更好的，所述信号输出电路包括开关管和继电器以及控制输出外接端子，所述开关管的控制极和多输入与门的输出端电气连接，所述开关管的集电极和电源的正极电气连接，开关管的负极的继电器的线圈绕组的一极电气连接，继电器线圈绕组的另一极和电源的负极电气连接，所述继电器的常开触点和控制输出外接端子电气连接。

更好的，所述继电器设有多路常开触点，并且信号输出电路设有数量与继电器的常开触点数量相同的控制输出外接端子。

更好的，所述继电器同时设有常开触点和常闭触点。

本实用新型的有益效果在于：

1、便于二次控制回路中分合闸控制回路的闭锁信号的连接；

2、便于电气试验。

附图说明

图1是本实用新型一种实施的示意图。

图2是本实用新型常闭信号闭锁回路的示意图，

图3是本实用新型常开信号闭锁回路的示意图，

图4是现有技术中分合闸控制回路的闭锁原理图。

图中：

J2、控制输出外接端子；K1、继电器；Q、开关管；SW、按键开关；R1、分压电阻；U1、光耦；J1、信号输入外接端子；U3、非门；300、信号输出电路；U2、多输入与门；100、信号输入电路；

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和有益效果更加清楚，下面对本实用新型的实施方式做进一步的详细解释。

如图1所示，一种分合闸控制回路控制器，包括至少两个信号输入电路100、一个多输入与门U2以及信号输出电路300。

信号输入电路100用以将外部的无源常开节点信号转换为本实用新型所能识别的电信号，用以给后续的电路提供判断依据。因此，信号输入电路100的输入端和外部的信号节点电气连接以达到采集外部设备位置信号的目的。

如图2所示，图2中虚线部分为信号输入电路100，其包括外接端子J1、光耦U1、分压电阻R1。外接端子J1、控制输对外用以连接导线。外接端子J1为电气工程领域或电气设备领域常用的接线端子。常见的品牌有希捷、菲尼克斯等，可在其官网查阅各类型的端子。本实用新型的外接端子是欧式PCB接线端子，其焊接在PCB板上，然后可以连接外部的导线。本实用新型中外接端子J1采用双引脚的接线端子。

光耦U1是光耦合器的简称。光耦合器亦称光电隔离器或光电耦合器。它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器(红外线发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管，光敏电阻)封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”转换。以光为媒介把输入端信号耦合到输出端的光电耦合器，由于它具有体积小、寿命长、无触点，抗干扰能力强，输出和输入之间绝缘，单向传输信号等优点，在数字电路上获得广泛的应用。

信号输入外接端子J1的两个引脚可以看做一个开关，信号输入外接端子J1和分压电阻R1以及光耦U1的信号输入端串接后并接在电源的正负极之间。当与信号输入外接端子J1连接的外部的触点闭合时，光耦的输入端接通电源，光耦的输出端的光敏三极管导通。当与外接端子J1连接的外部的触点断开时，光耦的输入端与电源断开，光耦的输出端的光敏三极管断开。

在分合闸控制回路中串接的信号有常闭节点也有常开接点，因此外接端子J1可能连接常闭触点也可能连接常开触点，因此为了便于连接不同类型的外部节点本实用新型设置了两个闭锁回路，分别为常闭信号闭锁回路、常开信号闭锁回路。

如图2中虚线部分所示，常闭信号闭锁回路用以连接外部的常闭信号节点。该回路中信号输入电路100的输出端和多输入与门U2的输入端连接，相应的，信号输入电路100的输入端和外部的常闭信号节点连接。即，信号输入外接端子J1和外部的设备位置信号的常闭触点电气连接，光耦U1的输出端的集电极和电源的正极电气连接，光耦输出端的发射极与多输入与门U2的其中一个输入端电气连接。

如图3中虚线部分所示，常开信号闭锁回路用以连接外部的常开信号节点。该回路中，信号输入电路100的输出端通过非门U3与多输入与门U2的输入端连接，相应的，信号输入电路100的输入端和外部的常开信号节点连接。即，信号输入外接端子J1和外部设备的位置信号的常开触点电气连接，光耦U1的输出端的集电极和电源的正极电气连接，光耦U1的输出端的发射极通过非门U3与多输入与门U2的其中一个输入端电气连接。

更好的，在高压柜运行之前都要进行电气试验，其中就包括继电保护试验，在试验的过程的外部的设备可能由于没有带电而无法切换位置信号，因此在实际的试验过程中，往往是人为的短接或者断开某一条导线，以达到解除闭锁的目的。但是在拆线和接线的过程中常常容易出错，尤其是断路器的分合闸控制回路，器闭锁的节点较多，更容易错乱。因此，为了便于解除闭锁，光耦选用的型号为4N25，其第六引脚可以驱动光耦的输出端的导通和断开。此时，光耦U1的第六引脚通过按键开关SW与电源的正极电气连接。需要解除闭锁时直接按下按键开关SW即可。按键开关SW为一种自锁开关，在按下之后可以保持导通的状态，再次按下之后保持断开的状态。

多输入与门U2的输出端与信号输出电路300的输入端连接，信号输出电路300的输出端作为常开点串接在分合闸控制回路中。

多输入与门U2是与门的一种，常见的多输入与门有2输入1输出，4输入1输出，8输入1输出等。常常一个芯片上设有多路，如型号为CD4068的芯片，就是一种8输入1输出的与门。如图1所示，多输入与门U2为4输入1输出与门，其中包括两路常闭信号闭锁回路和两路常开信号闭锁回路。如图1所示，本实施例具有接入四路闭锁信号的功能，其中两路是接常闭节点的闭锁信号，另外两个是接常开触点的闭锁信号。相应的信号输入电路100设有四个，四个外接端子J1分别为J11、J12、J13、J14，分压电阻分别为R11、R12、R13、R14，以及四个光分别为U11、U12、U13、U14。其中四个外接端子J1可以采用一个八引脚的端子。

为了实现对分合闸控制回路的通断的控制，信号输出电路300包括开关管Q和继电器K1以及控制输出外接端子J2。

开关管Q的控制极和多输入与门U2的输出端电气连接。开关管Q的集电极和电源的正极电气连接，开关管Q的负极的继电器K1的线圈绕组的一极电气连接，继电器K1线圈绕组的另一极和电源的负极电气连接。继电器K1的常开触点和控制输出外接端子J2电气连接。控制输出外接端子J2相当于一个可控的开关串接在分合闸控制回路中，当满足所有的闭锁条件是，控制回路导通，可以实现合闸。当不满足闭锁条件是，控制回路断开，外部无法合闸。

更好的，继电器K1设有多路常开触点，并且信号输出电路300设有数量与继电器K1的常开触点数量相同的控制输出外接端子J2。信号输出电路300的闭锁状态的信号可以通控制输出外接端子J2控制其他设备。如连接指示灯，符合闭锁条件时，指示灯熄灭，不符合闭锁条件时指示灯亮起。该设计的有益效果在于，为电气试验中排除试验故障提供的依据。实际的试验过程中，断路器拒动的原因很多，可能是不符合闭锁条件也有可能是断路器自身的问题，因此采用指示灯的方法可以高效的排除故障。除了设置多路常开触点之外，同时可以设置常闭触点，以满足不同外部设备的需要。

本实用新型的还设有电源端子，用以连接外部的电源。本实用新型采用的低压电，可以直接连接低压直流电源直接驱动本实施例中的电气元件，同样本实施例也可以设置电源模块，即AD/DC模块、或者DC/DC模块，用以将外部的高压直流电或者是外部高压交流电，常见的220V交流市电，转换为低压直流电。本实施例中的元器件可以5伏直流电，故电源模块的输出电压可以为直流5伏。

综上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型的范围，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，凡依本实用新型的要求范围所述的形状、构造、特征及精神所谓的均等变化与修饰，均应包括与本实用新型的权利要求范围内。

Claims (6)

1.一种分合闸控制回路控制器，其特征在于：

包括至少两个信号输入电路(100)、一个多输入与门(U2)以及信号输出电路(300)，

所述信号输入电路(100)的输出端和多输入与门(U2)的输入端连接，相应的，信号输入电路(100)的输入端和外部的常闭信号节点连接，组成常闭信号闭锁回路；

所述信号输入电路(100)的输出端通过非门(U3)与多输入与门(U2)的输入端连接，相应的，信号输入电路(100)的输入端和外部的常开信号节点连接，组成常开信号闭锁回路；

所述多输入与门(U2)的输出端与信号输出电路(300)的输入端连接，所述信号输出电路(300)的输出端作为常开节点串接在分合闸控制回路中。

2.根据权利要求1所述的一种分合闸控制回路控制器，其特征在于：

所述信号输入电路(100)包括信号输入外接端子(J1)、光耦(U1)、分压电阻(R1)，

所述信号输入外接端子(J1)、分压电阻(R1)以及光耦(U1)的信号输入端串接后并接在电源的正负极之间，

所述光耦(U1)的输出端的集电极和电源的正极电气连接，输出端的发射极和多输入与门(U2)的输入端连接，或者通过非门(U3)与多输入与门(U2)的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的一种分合闸控制回路控制器，其特征在于：

所述光耦(U1)的第六引脚通过按键开关(SW)和电源的正极电气连接。

4.根据权利要求1所述的一种分合闸控制回路控制器，其特征在于：

所述信号输出电路(300)包括开关管(Q)和继电器(K1)以及控制输出外接端子(J2)，

所述开关管(Q)的控制极和多输入与门(U2)的输出端电气连接，所述开关管(Q)的集电极和电源的正极电气连接，开关管(Q)的负极的继电器(K1)的线圈绕组的一极电气连接，继电器(K1)线圈绕组的另一极和电源的负极电气连接，所述继电器(K1)的常开触点和控制输出外接端子电气连接。

5.根据权利要求4所述的一种分合闸控制回路控制器，其特征在于：

所述继电器(K1)设有多路常开触点，并且信号输出电路(300)设有数量与继电器(K1)的常开触点数量相同的控制输出外接端子(J2)。

6.根据权利要求5所述的一种分合闸控制回路控制器，其特征在于：

所述继电器(K1)同时设有常开触点和常闭触点。

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