CN216086266U - 一种断路器防跳电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种断路器防跳电路，包括开关合位遥信单元、远方控制开关合单元、就地控制开关合单元、合圈给电控制单元和防跳单元。本实用新型通过模拟电路来实现功能，仅采用了电阻、电容、二极管、三极管、光耦这五种基本元件即可实现防跳功能，可靠性极高，而且功能投退方便、元件成本低、PCB板面积占用小。

Description

一种断路器防跳电路

技术领域

本实用新型属于断路器技术领域，具体涉及一种断路器防跳电路。

背景技术

断路器用于在正常运行时接通或断开电路，故障情况在继电保护装置的作用下迅速断开电路，特殊情况下可靠地接通短路电流。断路器是在正常或故障情况下接通或断开高压电路的专用电器，因此，断路器是否可靠动作，直接影响电力系统的安全运行。

由于合闸回路手合或遥合接点以及重合闸出口接点粘连等原因，造成断路器合闸回路一直有输出电压，当合闸回路出现故障时进行分闸，因短路事故未排除，又会立即进行合闸，这时就会出现断路器反复合分闸，这样断路器反复合分－合分称为断路器跳跃。跳跃情况的发生，将造成断路器的遮断能力下降，可能致使断路器爆炸。所以必须针对断路器可能发生的合闸跳跃问题装设防止跳跃装置，即防跳装置。

目前实现断路器防跳，有两种主要方案：一是继电器搭建回路，二是使用MCU，通过软件实现。采用上述两种方案的防跳电路结构复杂，成本较高。

实用新型内容

为解决现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种断路器防跳电路。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型提供一种断路器防跳电路，包括开关合位遥信单元、远方控制开关合单元、就地控制开关合单元、合圈给电控制单元和防跳单元；

所述开关合位遥信电路包括依次串联的二极管D1、电阻R2、三极管Q1；

所述远方控制开关合单元包括二极管D3、与二极管D3依次串联的电阻R3和光耦E1，以及与二极管D3依次串联的电阻R7、三极管Q2；

所述就地控制开关合单元包括二极管D5、与二极管D5依次串联的电阻R3和光耦E1，以及与二极管D5依次串联的电阻R7、三极管Q2；

所述光耦E1的输入端还与使能控制脚KZ_EN电连接，所述光耦E1的输出端还分别电连接有电阻R1、稳压二极管ZD1；

所述合圈给电控制单元为通过依次串联的电阻R6、二极管D2、电阻R5分别电连接到光耦E1的输入端、三极管Q1的集电极；

所述防跳单元包括光耦E2、与光耦E2输入端串联的二极管D7和电阻R8、与光耦E2输出端串联的二极管D6和电阻R9、以及与光耦E2输出端串联的二极端D4和电阻R4，所述光耦E2的输入端还电连接到三极管Q2的集电极。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述三极管Q1、三极管Q2为NPN型三极管。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述电阻R2的输出端与三极管Q1的基极电连接，所述三极管Q1的发射极与电源负端电连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述电阻R7的输出端与三极管Q2的基极电连接，所述三极管Q2的发射极、电阻R9还与电源负端GND电连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述电阻R1还与电源正端VIN电连接，所述稳压二极管ZD1还与电源负端GND电连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述光耦E1的输入端还并联有滤波电容C1，所述光耦E2的输入端还并联有滤波电容C2。

本实用新型相较于现有技术，具有以下有益效果：本实用新型通过模拟电路来实现功能，仅采用了电阻、电容、二极管、三极管、光耦这五种基本元件即可实现防跳功能，可靠性极高，而且功能投退方便、元件成本低、PCB板面积占用小。

附图说明

图1是本实用新型一种的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

为了达到本实用新型的目的，如图1所示，在本实用新型的其中一种实施方式中提供一种断路器防跳电路，包括开关合位遥信单元、远方控制开关合单元、就地控制开关合单元、合圈给电控制单元和防跳单元；

所述开关合位遥信电路包括依次串联的二极管D1、电阻R2、三极管Q1；

所述远方控制开关合单元包括二极管D3、与二极管D3依次串联的电阻R3和光耦E1，以及与二极管D3依次串联的电阻R7、三极管Q2；

所述就地控制开关合单元包括二极管D5、与二极管D5依次串联的电阻R3和光耦E1，以及与二极管D5依次串联的电阻R7、三极管Q2；

所述光耦E1的输入端还与使能控制脚KZ_EN电连接，所述光耦E1的输出端还分别电连接有电阻R1、稳压二极管ZD1；所述合圈给电控制单元为通过依次串联的电阻R6、二极管D2、电阻R5分别电连接到光耦E1的输入端、三极管Q1的集电极；

所述防跳单元包括光耦E2、与光耦E2输入端串联的二极管D7和电阻R8、与光耦E2输出端串联的二极管D6和电阻R9、以及与光耦E2输出端串联的二极端D4和电阻R4，所述光耦E2的输入端还电连接到三极管Q2的集电极。

具体的，二极管D1的输入端与开关合位遥信控制脚YX-H电连接，二极管D1的输出端与电阻R2的输入端电连接，电阻R2的输出端与三极管Q1的基极电连接，三极管Q1的发射极与电源负端GND电连接，三极管Q1的集电极与电阻R5的输出端电连接；

二极管D3的输入端与远方控制开关合控制脚YFKH电连接，二极管D5的输入端与就地控制开关合控制脚JDKH电连接，二极管D3、二极管D5的输出端均与电阻R3、电阻R7的输入端电连接，电阻R3的输出端与光耦E1的输入端电连接，光耦E1的输入端还并联有滤波电容C1，光耦E1的输入端还与使能控制脚KZ_EN电连接，光耦E1输出端的集电极与电阻R1电连接，电阻R1还与电源正端VIN电连接, 光耦E1输出端的发射极与稳压二极管ZD1的输出端电连接，稳压二极管ZD1的输入端与电源负端GND电连接；电阻R7的输出端与三极管Q2的基极电连接，三极管Q2的发射极与电源负端电连接，三极管Q2的集电极与光耦E2的输入端电连接；

电阻R8的输入端与开关合位辅助触点FT电连接，二极管D7的输出端与电阻R8的输入端电连接，电阻R8的输出端与光耦E2的输入端电连接，光耦E2的输入端还并联有滤波电容C2，光耦E2输出端的发射极还与二极管D6、二极管D4的输入端电连接，二极管D6的输出端与电阻R9的输入端电连接，电阻R9的输出端与电源负端GND电连接，二极管D4的输出端与电阻R4的输入端电连接，电阻R4的输出端与三极管Q1的基极电连接；

电阻R6的输入端与合圈给电控制脚HQ_G相连接，电阻R6的输出端与二极管D2的输入端电连接，二极管D2的输出端与电阻R5的输入端电连接，电阻R5的输出端与三极管Q1的集电极、光耦E1的输入端电连接。

下面对本实用新型的工作原理作进一步说明：

a)控制使能有效，防跳电路处于投入状态，即开关合位辅助触点FT处于连接状态。

b)控制开关分的信号，一直给出，开关处于分位状态。

c)控制开关合的信号一直给出，如果是远方控制，电流通过二极管D3流向电阻R3、电阻R7。如果是就地控制，电流通过二极管D5流向电阻R3、电阻R7。

d)三极管Q2状态分析。电阻R7流出的电流经三极管Q2的基极B、发射极E流向电源负端GND，三极管Q2导通。此时，三极管Q2的C级处于低电平状态。

e)光耦E2状态分析。因为开关处于分位，开关合位辅助触点FT悬空，光耦E2内部发光二极管没有电流。光耦E2内部晶体管关断。

f)三极管Q1状态分析。因为开关还处于分位，开关合位遥信控制脚YX-H悬空，没有电流通过R2。因为光耦E2内部晶体管断开，没有电流通过R4。所以三极管Q1处于断开状态。

g)光耦E1状态分析。因为三极管Q1关断，二极管D2反向关断，所以电阻R3流出的电流只能流入光耦E1内部的发光二极管，光耦E1内部晶体管导通。稳压管ZD1的K端形成一稳定电压。故有电流通过二极管D2、电阻R5流向光耦E1。光耦E1实现自锁。

h)光耦E1导通，合圈给电控制脚HQ_G的信号一直处于高电平状态。

i)开关合完成。开关合位遥信控制脚YX-H和开关合位辅助触点FT状态变为高电平。

j)三极管Q1变为导通状态，其C端被拉为低电平，光耦E1被关断，合圈给电控制脚HQ_G的信号变为低电平，合圈停止工作。

光耦E2变为导通状态，有电流通过二极管D6、电阻R8流向光耦E2的发光二极管，光耦E2自锁。有电流通过二极管D4、电阻R4流向三极管Q1。三极管Q1被锁定为导通状态。

因为控分信号是一直给出的，所有开关合上的瞬间会立刻断开。

如果控合的信号一直给出，那么光耦E2的自锁状态不能解除，合圈给电控制脚HQ_G的信号就无法再次输出。从而实现防跳功能。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种断路器防跳电路，其特征在于，包括开关合位遥信单元、远方控制开关合单元、就地控制开关合单元、合圈给电控制单元和防跳单元；

所述开关合位遥信电路包括依次串联的二极管D1、电阻R2、三极管Q1；

所述远方控制开关合单元包括二极管D3、与二极管D3依次串联的电阻R3和光耦E1，以及与二极管D3依次串联的电阻R7、三极管Q2；

所述就地控制开关合单元包括二极管D5、与二极管D5依次串联的电阻R3和光耦E1，以及与二极管D5依次串联的电阻R7、三极管Q2；

所述光耦E1的输入端还与使能控制脚KZ_EN电连接，所述光耦E1的输出端还分别电连接有电阻R1、稳压二极管ZD1；

所述合圈给电控制单元为通过依次串联的电阻R6、二极管D2、电阻R5分别电连接到光耦E1的输入端、三极管Q1的集电极；

所述防跳单元包括光耦E2、与光耦E2输入端串联的二极管D7和电阻R8、与光耦E2输出端串联的二极管D6和电阻R9、以及与光耦E2输出端串联的二极端D4和电阻R4，所述光耦E2的输入端还电连接到三极管Q2的集电极。

2.根据权利要求1所述的断路器防跳电路，其特征在于，所述三极管Q1、三极管Q2为NPN型三极管。

3.根据权利要求2所述的断路器防跳电路，其特征在于，所述电阻R2的输出端与三极管Q1的基极电连接，所述三极管Q1的发射极与电源负端电连接。

4.根据权利要求2所述的断路器防跳电路，其特征在于，所述电阻R7的输出端与三极管Q2的基极电连接，所述三极管Q2的发射极、电阻R9还与电源负端GND电连接。

5.根据权利要求1所述的断路器防跳电路，其特征在于，所述电阻R1还与电源正端VIN电连接，所述稳压二极管ZD1还与电源负端GND电连接。

6.根据权利要求1所述的断路器防跳电路，其特征在于，所述光耦E1的输入端还并联有滤波电容C1，所述光耦E2的输入端还并联有滤波电容C2。

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