CN216411496U - 一种用于单线圈开关的全自检电路 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种用于单线圈开关的全自检电路，包括测试单元，测试单元包括电力电子管一、电力电子管二、电力电子管三、电力电子管四，电力电子管一、电力电子管三串联，电力电子管二、电力电子管四串联；储能单元，储能单元包括合闸储能电容、分闸储能电容，电力电子管一与合闸储能电容连接，电力电子管二与分闸储能电容连接，合闸储能电容、分闸储能电容分别与共同参考地连接；检测电阻，检测电阻的第一端与电力电子管四连接，检测电阻的第二端与共同参考地连接；本申请对单线圈开关进行全自检，做到防患于未然，提升整个供电系统的稳定性和安全性，从而使使用者提高对单线圈开关的信任度，从而提高单线圈开关的应用范围。

Description

一种用于单线圈开关的全自检电路

技术领域

本申请涉及检测电路技术领域，具体涉及一种用于单线圈开关的全自检电路。

背景技术

配网断路器在电力系统中承担了至关重要的接通与断开作用，其稳定性直接关乎到整个供电系统的稳定性；现有技术中用于配网断路器主要分为两大类，一类为传统的弹簧操作开关，另一类为以磁控开关和永磁开关为代表的单线圈新型开关；传统的弹簧操作，由于内部结构的零件过多，无法实现自检，当出现问题时不能及时发现，当需要使用的时候可能会导致损失扩大化，从而存在较大的安全隐患；以磁控开关和永磁开关为代表的新型开关，结构较为简单，由于引入了电子电路，因为电子电路容易出现故障，从而使使用者对其安全性进行质疑，安全性和稳定性存在隐患，且使其的应用受到限制。

因此，需要提供一种新的技术方案来解决上述技术问题。

实用新型内容

本申请提供了一种用于单线圈开关的全自检电路，对磁控开关、永磁开关为代表的单线圈开关进行全自检，做到防患于未然，提升整个供电系统的稳定性和安全性，从而使使用者提高对单线圈开关的信任度，从而提高单线圈开关的应用范围。

一种用于单线圈开关的全自检电路，包括：

测试单元，所述测试单元包括电力电子管一、电力电子管二、电力电子管三、电力电子管四，所述电力电子管一、电力电子管三串联，所述电力电子管二、电力电子管四串联；

储能单元，储能单元用于对断路器提供能量，所述储能单元包括合闸储能电容、分闸储能电容，所述电力电子管一与所述合闸储能电容连接，所述电力电子管二与所述分闸储能电容连接，所述合闸储能电容、分闸储能电容分别与共同参考地连接；

检测电阻，检测电阻的第一端与电力电子管四连接，所述检测电阻的第二端与所述共同参考地连接。

作为一种优选方案，所述检测电阻的电阻范围为5mΩ—500mΩ。

作为一种优选方案，所述电力电子管一、电力电子管二、电力电子管三、电力电子管四均采用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)或金属-氧化物半导体场效应晶体管。

作为一种优选方案，所述测试单元与断路器内部的励磁线圈L1连接，励磁线圈L1励磁线圈第一端与电力电子管一和电力电子管三之间的端点一连接，励磁线圈第二端与电力电子管二和电力电子管四之间的端点二连接。

作为一种优选方案，所述电力电子管一、电力电子管二、电力电子管三、电力电子管四、励磁线圈构成H桥，其中，电力电子管一、电力电子管四、励磁线圈、检测电阻组成合闸电流回路，所述电力电子管二、电力电子管三、励磁线圈组成分闸电流回路。

本实用新型中，当断路器处于合闸状态时，对电力电子管一和电力电子管四控制，间歇性的注入短时电流，间歇时间视需求而定，可从几秒钟到几小时不等，注入电流的控制时间应该远远小于合闸动作时的控制时间；注入电流期间，对检测电阻R1两端的电压连续采样，根据获取的采样电压即可判断线圈、合闸储能电容、分闸储能电容电流正常与否，判断逻辑可为最大值、最小值和平均值，技术人员根据具体的情况进行选择即可，本实用新型对其不做具体的限定；由于断路器正常工作期间都为合闸状态，因此在合闸状态时注入短时同向电流，不影响断路器的稳定性，该电流的检测可以判断线圈异常、储能电容异常，因此充分形成了对电子环节的全自检。

附图说明

图1是本申请的电路原理图；

附图标记：

1、电力电子管一 2、电力电子管二 3、电力电子管三

4、电力电子管四 5、第一端 6、励磁线圈第一端

7、励磁线圈第二端 8、合闸储能电容 9、分闸储能电容

10、第二端。

具体实施方式

以下结合附图1对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

实施例一：

本实施例提供了一种用于单线圈开关的全自检电路，包括：

测试单元，测试单元用于对断路器的线圈、储能电容等进行检测，判断其是否异常，提高了断路器的安全性和稳定性，所述测试单元包括电力电子管一1、电力电子管二2、电力电子管三3、电力电子管四4，优选地，所述电力电子管一1、电力电子管二2、电力电子管三3、电力电子管四4采用全控管，更具体为采用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)或金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)；所述电力电子管一1、电力电子管三3串联，所述电力电子管二2、电力电子管四4串联；

储能单元，储能单元用于对断路器提供能量，所述储能单元包括合闸储能电容8、分闸储能电容9，所述电力电子管一1与所述合闸储能电容8连接，所述电力电子管二2与所述分闸储能电容9连接，所述合闸储能电容8、分闸储能电容9分别与共同参考地PG连接；

检测电阻R1，检测电阻R1的设置用于检测合闸线圈的电流，检测电阻R1的第一端5与电力电子管四4连接，所述检测电阻R1的第二端10与所述共同参考地PG连接；优选地，所述检测电阻R1的电阻范围为5mΩ—500mΩ。

实施例二：

本实施例提供了一种用于单线圈开关的全自检电路的具体应用，具体地，

一种用于单线圈开关的全自检电路用于断路器，所述断路器内部的励磁线圈L1的励磁线圈第一端6与电力电子管一1和电力电子管三3之间的端点一连接，所述励磁线圈L1的励磁线圈第二端7与电力电子管二2和电力电子管四4之间的端点二连接；更具体为：所述电力电子管一1、电力电子管二2、电力电子管三3、电力电子管四4、励磁线圈构L1成H桥，其中，电力电子管一1、电力电子管四4、励磁线圈L1、检测电阻R1构成合闸斜对角，形成合闸电流回路，所述电力电子管二2、电力电子管三3、励磁线圈L1构成分闸斜对角，形成分闸电流回路，电力电子管四4作为下管，其下端与检测电阻R1连接，优选地，所述检测电阻R1的电阻范围为5mΩ—500mΩ，其目的是既不影响励磁线圈构L1的阻感特性，又可以检测通过检测电阻R1的电流，由于该检测电阻R1在合闸回路上，流经该检测电阻R1的电流即为合闸线圈电流。

当断路器处于合闸状态时，对电力电子管一1和电力电子管四4控制，间歇性的注入短时电流，间歇时间视需求而定，可从几秒钟到几小时不等，注入电流的控制时间应该远远小于合闸动作时的控制时间；注入电流期间，对检测电阻R1两端的电压连续采样，根据获取的采样电压即可判断线圈电流、合闸储能电容8、分闸储能电容9正常与否，判断逻辑可为最大值、最小值和平均值。

实施例三：

本实施例提供了一种不同的检测方法，具体地：

所述电力电子管一1与储能电压VDC_HZ连接，电力电子管一2与储能电压VDC_FZ连接；也即合闸储能电容8设置在储能电压VDC_HZ和共同参考地PG之间，分闸储能电容9设置在储能电压VDC_FZ和共同参考地PG之间；实际使用的时候可以通过电压监控与间歇电流监控相结合的方式进行整体的自检，通过间歇电流监控的方式对励磁线圈L1进行检测，通过电压监测对合闸储能电容8、合闸储能电容9，以及与合闸储能电容8、合闸储能电容9连接的前端设备进行检测，具体为采用现有技术中的比较器电路监测储能电压VDC_FZ和储能电压VDC_HZ，无论前端充电环节损坏，还是合闸储能电容8、合闸储能电容9损坏，都能通过储能电压VDC_FZ和储能电压VDC_HZ反馈出来；当储能电压异常时，即充分性的反应了电子线路故障。

本实施例的工作原理：当断路器处于合闸状态时，对电力电子管一1和电力电子管四4控制，间歇性的注入短时电流，间歇时间视需求而定，可从几秒钟到几小时不等，注入电流的控制时间应该远远小于合闸动作时的控制时间；注入电流期间，对检测电阻R1两端的电压连续采样，根据获取的采样电压即可判断线圈电流L1、合闸储能电容8、分闸储能电容9充电模块正常与否，判断逻辑可为最大值、最小值和平均值，技术人员根据具体的情况进行选择即可，本实用新型对其不做具体的限定；由于断路器正常工作期间都为合闸状态，因此在合闸状态时注入短时同向电流，不影响断路器的稳定性，该电流的检测可以判断线圈异常、储能电容、异常，因此充分形成了对电子环节的全自检；本实用新型中，还可以对与储能电容连接的充电模块进行检测，即当充电模块出现问题的时候，储能电容的电量就会出现问题，由此即可检测出断路器存在问题，同理，本申请中对于与储能电容连接的各个前置软件均可实现监测，均通过储能电容进行反应，即可迅速的判断出开关存在问题，对其进行更换，防止在使用的时候出现更大的隐患；本实用新型结构简单，使用方便，能够迅速的判断出开关存在问题，当开关存在问题，直接进行更换即可，提高了安全性和稳定性。

由于采用了上述技术方案，本实用新型可对磁控开关、永磁开关等的单线圈开关的执行机构中的所有环节、尤其是电子环节进行全自检，简单可靠，防患于未然，从根源上杜绝断路器带隐患运行的可能性；本实用新型适合于磁控开关和永磁开关的单线圈型号，尤其适合于配网领域环境差、寿命长的户外开关；本实用新型的间歇性注入检测电流，对磁控开关而言，还有补充励磁的好处。

本实用新型所提供的说明书中，说明了大量具体细节；然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践，在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中；然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，实用新型方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本实用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

以上结合附图详细描述了本申请的优选方式，但是，本申请并不限于上述实施方式中的具体细节，在本申请的技术构思范围内，可以对本申请的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本申请的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本申请各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本申请的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本申请的思想，申请其同样应当视为本申请所公开的内容。

Claims (5)

1.一种用于单线圈开关的全自检电路，其特征在于，包括：

测试单元，所述测试单元包括电力电子管一(1)、电力电子管二(2)、电力电子管三(3)、电力电子管四(4)，所述电力电子管一(1)、电力电子管三(3)串联，所述电力电子管二(2)、电力电子管四(4)串联；

储能单元，所述储能单元包括合闸储能电容(8)、分闸储能电容(9)，所述电力电子管一(1)与所述合闸储能电容(8)连接，所述电力电子管二(2)与所述分闸储能电容(9)连接，所述合闸储能电容(8)、分闸储能电容(9)分别与共同参考地PG连接；

检测电阻R1，检测电阻R1的第一端(5)与电力电子管四(4)连接，所述检测电阻R1的第二端(10)与所述共同参考地PG连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于单线圈开关的全自检电路，其特征在于，所述检测电阻R1的电阻范围为5mΩ—500mΩ。

3.根据权利要求1所述的一种用于单线圈开关的全自检电路，其特征在于，所述电力电子管一(1)、电力电子管二(2)、电力电子管三(3)、电力电子管四(4)均采用绝缘栅双极型晶体管或金属-氧化物半导体场效应晶体管。

4.根据权利要求1所述的一种用于单线圈开关的全自检电路，其特征在于，所述测试单元与断路器内部的励磁线圈L1连接，励磁线圈第一端(6)与电力电子管一(1)和电力电子管三(3)之间的端点一连接，励磁线圈第二端(7)与电力电子管二(2)和电力电子管四(4)之间的端点二连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于单线圈开关的全自检电路，其特征在于，所述电力电子管一(1)、电力电子管二(2)、电力电子管三(3)、电力电子管四(4)、励磁线圈L1构成H桥，其中，电力电子管一(1)、电力电子管四(4)、励磁线圈L1、检测电阻R1组成合闸电流回路，所述电力电子管二(2)、电力电子管三(3)、励磁线圈L1组成分闸电流回路。

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