CN217387052U - 永磁式断路器直流主控分闸装置 - Google Patents

Abstract

永磁式断路器直流主控分闸装置，涉及永磁式断路器安全保护领域，包括装置接线端子、信号检测回路、主控分闸回路、延时重动回路、四个二极管、第三继电器、第四继电器、三个电阻和故障报警回路；所述故障报警回路由报警继电器、自锁按钮和声光报警器组成；本实用新型的主控分闸回路与断路器本体分闸回路形成一主一备双分闸操作回路，当主控分闸回路操作失败后，自动退出主控分闸回路，并启动延时重动回路，利用断路器本体分闸回路进行分闸操作，通过两次分闸操作功能，降低了断路器因本体分闸回路失效所引起的拒分故障，并通过声光报警及输出触点进行报警，及时通知现场值守人员紧急处理。

Description

永磁式断路器直流主控分闸装置

技术领域

本实用新型涉及永磁式断路器安全保护技术领域，具体涉及永磁式断路器直流主控分闸装置。

背景技术

断路器拒动是整个电力行业一直面临的难题，而且随着真空断路器服役年限的增加，暴露的问题也越来越多，断路器拒动不仅仅会造成变电站的故障停运，影响正常生产、生活用电，而且还会破坏相关的电气设备，从而给电力企业带来巨大的经济损失，而且断路器“拒跳”，将会造成上一级断路器跳闸，称为“越级跳闸”，这将扩大事故停电范围，甚至有时会导致系统解列，造成大面积停电的恶性事故。因此，断路器“拒跳”比“拒合”带来的危害性更大。

目前，现有的安全保护装置只适用于弹簧操作断路器，而不适用于永磁式断路器；并且由于弹簧操作断路器跳、合闸线圈不能长期通电，所以现有的安全保护装置主要目的是保护弹簧操作断路器的跳、合闸线圈不被烧毁。但是，现有的安全保护装置可以在弹簧操作断路器拒动后，进行弹簧操作断路器二次操作，然而该二次操作仍旧是利用弹簧操作断路器本体跳、合闸回路进行控制的，当弹簧操作断路器本体跳、合闸回路失效后，现有安全保护装置将起不到任何作用。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种永磁式断路器直流主控分闸装置，该装置具有单独的主控分闸回路，加上断路器本体分闸回路，形成一主一备双分闸操作回路，以克服断路器本体分闸回路失效造成的断路器无法分闸的问题。

本实用新型为解决技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型的永磁式断路器直流主控分闸装置，包括：装置接线端子、信号检测回路、主控分闸回路、延时重动回路、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第三继电器、第四继电器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和故障报警回路；所述故障报警回路由报警继电器、自锁按钮和声光报警器组成；所述第三二极管一端与装置接线端子的第一引脚相连，第三二极管另一端与第四继电器第五触点和第四继电器第三触点相连，第四继电器第六触点与第二二极管一端相连，第二二极管另一端与装置接线端子的第十六引脚相连；所述第三继电器的第六触点和第三电阻一端均与装置接线端子的第二引脚相连，第三电阻另一端与装置接线端子的第十四引脚相连；第三继电器第五触点和第四继电器第七触点均与装置接线端子的第三引脚相连；所述第四二极管一端与装置接线端子的第四引脚相连，第四二极管另一端分别与第四继电器第八触点、第四继电器第四触点相连，第四继电器第三触点与信号检测回路相连，信号检测回路与报警继电器第六触点相连，报警继电器第五触点与装置接线端子的第十六引脚相连；所述延时重动回路和报警继电器第二触点均与装置接线端子的第五引脚相连，延时重动回路与装置接线端子的第十六引脚相连，报警继电器第一触点与自锁按钮的C端相连，自锁按钮的NC端与装置接线端子的第十六引脚相连；所述报警继电器第四触点与装置接线端子的第六引脚相连，报警继电器第三触点与装置接线端子的第七引脚相连；所述第三继电器第八触点与装置接线端子的第八引脚相连，第三继电器第七触点与主控分闸回路相连，主控分闸回路与直流接触器的端相连，第四继电器第六触点、信号检测回路、直流接触器的端相连后再与装置接线端子的第十引脚相连；所述直流接触器第八触点、第一二极管一端分别与装置接线端子的第九引脚相连，第三电阻另一端、直流接触器第七触点、第一二极管另一端相连后再与装置接线端子的第十四引脚相连；所述声光报警器一端与装置接线端子的第十引脚相连，第二二极管、报警继电器第五触点、延时重动回路、自锁按钮的NC端、声光报警器另一端连接后再与装置接线端子的第十六引脚相连；所述第二电阻一端与装置接线端子的第十二引脚相连，第二电阻另一端与直流接触器第四触点相连，直流接触器第三触点与装置接线端子的第十五引脚相连；所述第一电阻一端与装置接线端子的第十三引脚相连，第一电阻另一端与直流接触器第二触点相连，直流接触器第一触点与装置接线端子的第十一引脚相连。

进一步的，所述信号检测回路对操作指令及永磁式断路器位置信号进行检测，并对主控分闸操作即第一次分闸操作和第二次分闸操作是否执行完毕进行判断检测。

进一步的，所述主控分闸回路根据信号检测回路检测的操作指令及永磁式断路器状态进行判断，并进行主控分闸操作即第一次分闸操作，主控分闸操作直流接触器线圈动作，直流接触器主触点闭合将控母电源直接作用于永磁式断路器机构线圈，并再次根据信号检测回路检测的信号进行判断主控分闸操作即第一次分闸操作是否执行完毕。

进一步的，当主控分闸操作即第一次分闸操作失败后，延时大于设定时间要求，所述延时重动回路启动，内部触点闭合，将控母电源接至原有的断路器本体分闸回路进行重动分闸操作即第二次分闸操作，并根据信号检测回路检测的信号进行判断重动分闸操作即第二次分闸操作是否执行完毕。

进一步的，所述延时重动回路启动时，同时启动故障报警回路，报警继电器动作，并通过报警继电器及自锁按钮进入自保持状态，此时故障报警回路驱动声光报警器、报警继电器进行报警，直至人为操作复位自锁按钮解除报警。

进一步的，所述声光报警器的型号为：YDSG-DC110V；自锁按钮的型号为：LA135-11/20A3红色；直流接触器的型号为：CZY1-10/22C；第二继电器的型号为：JQX-115F-I/0602ZS4AF；第三继电器的型号为：JQX-115F-I/0602ZS4AF；第四继电器的型号为：JQX-115F-I/0602ZS4AF；第一二极管的型号为：10A/800V；第二二极管-第四二极管的型号均为：1N5408；第一电阻和第二电阻的型号和阻值为：RX20-50W-15Ω；第三电阻的型号和阻值为：RX20-25W-1K8J。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用主控分闸重动设计，以装置作为第一次分闸操作，第一次分闸操作失败后，驱动断路器本体分闸回路进行第二次分闸操作，实现分闸重动效果。

2、本实用新型中，主控分闸回路、延时重动回路、信号检测回路相互隔离，防止单个回路失效后影响其他回路正常运行。

3、本实用新型通过信号检测回路能实时检测断路器位置状态及操作指令，通过主控分闸回路进行断路器分闸操作，并隔离断路器本体分闸回路，以免引发操作冲突。

4、本实用新型具有单独的主控分闸回路，加上断路器本体分闸回路，形成一主一备双分闸操作回路，当主控分闸回路操作失败后，自动退出主控分闸回路，并启动延时重动回路，利用断路器本体分闸回路进行分闸操作。本实用新型通过两次分闸操作功能，极大地降低了断路器因本体分闸回路失效所引起的拒分故障，并通过声光报警及输出触点进行报警，及时通知现场值守人员紧急处理。

附图说明

图1为本实用新型的永磁式断路器直流主控分闸装置的内部原理图。

图2为本实用新型的永磁式断路器直流主控分闸装置的外部接线图。

图中，J1：装置接线端子；ZKHL：主控分闸回路；XHHL：信号检测回路；HA：声光报警器；CDHL：延时重动回路；KM1：直流接触器；D1-D4：第一二极管-第四二极管；S1：自锁按钮；KJ2：第二继电器；KJ3：第三继电器；KJ4：第四继电器；R1-R3：第一电阻-第三电阻。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的永磁式断路器直流主控分闸装置，主要包括：装置接线端子J1、信号检测回路XHHL、主控分闸回路ZKHL、延时重动回路CDHL、第一二极管D1-第四二极管D4、第三继电器KJ3、第四继电器KJ4、第一电阻R1-第三电阻R3和故障报警回路。故障报警回路主要由报警继电器KJ2、自锁按钮S1和声光报警器HA组成。

第三二极管D3一端与装置接线端子J1的第一引脚1相连，第三二极管D3另一端与第四继电器KJ4第五触点5和第四继电器KJ4第三触点3相连，第四继电器KJ4第六触点6与第二二极管D2一端相连，第二二极管D2另一端与装置接线端子J1的第十六引脚16相连。

第三继电器KJ3的第六触点和第三电阻R3一端均与装置接线端子J1的第二引脚2相连，第三电阻R3另一端与装置接线端子J1的第十四引脚14相连。第三继电器KJ3第五触点5和第四继电器KJ4第七触点7均与装置接线端子J1的第三引脚3相连。

第四二极管D4一端与装置接线端子J1的第四引脚4相连，第四二极管D4另一端分别与第四继电器KJ4第八触点8、第四继电器KJ4第四触点4相连，第四继电器KJ4第三触点3与信号检测回路XHHL相连，信号检测回路XHHL与报警继电器KJ2第六触点6相连，报警继电器KJ2第五触点5与装置接线端子J1的第十六引脚16相连。

延时重动回路CDHL和报警继电器KJ2第二触点2均与装置接线端子J1的第五引脚5相连，延时重动回路CDHL与装置接线端子J1的第十六引脚16相连，报警继电器KJ2第一触点1与自锁按钮S1的C端相连，自锁按钮S1的NC端与装置接线端子J1的第十六引脚16相连。

报警继电器KJ2第四触点4与装置接线端子J1的第六引脚6相连，报警继电器KJ2第三触点3与装置接线端子J1的第七引脚7相连。

第三继电器KJ3第八触点8与装置接线端子J1的第八引脚8相连，第三继电器KJ3第七触点7与主控分闸回路ZKHL相连，主控分闸回路ZKHL与直流接触器KM1的A1端相连，第四继电器KJ4第六触点6、信号检测回路XHHL、直流接触器KM1的A2端相连后再与装置接线端子J1的第十引脚10相连。

直流接触器KM1第八触点8、第一二极管D1一端分别与装置接线端子J1的第九引脚9相连，第三电阻R3另一端、直流接触器KM1第七触点7、第一二极管D1另一端相连后再与装置接线端子J1的第十四引脚14相连。

声光报警器HA一端与装置接线端子J1的第十引脚10相连，第二二极管D2、报警继电器KJ2第五触点5、延时重动回路CDHL、自锁按钮S1的NC端、声光报警器HA另一端连接后再与装置接线端子J1的第十六引脚16相连。

第二电阻R2一端与装置接线端子J1的第十二引脚12相连，第二电阻R2另一端与直流接触器KM1第四触点4相连，直流接触器KM1第三触点3与装置接线端子J1的第十五引脚15相连。

第一电阻R1一端与装置接线端子J1的第十三引脚13相连，第一电阻R1另一端与直流接触器KM1第二触点2相连，直流接触器KM1第一触点1与装置接线端子J1的第十一引脚11相连。

其中，信号检测回路XHHL，用于对操作指令及永磁式断路器位置信号进行检测，并对主控分闸操作(第一次分闸操作和第二次分闸操作)是否执行完毕进行判断检测。

主控分闸回路ZKHL，用于根据信号检测回路XHHL检测的操作指令及永磁式断路器状态进行判断，并进行主控分闸操作(第一次分闸操作)，主控分闸操作直流接触器KM1线圈动作，直流接触器KM1主触点闭合将控母电源直接作用于永磁式断路器机构线圈L，并再次根据信号检测回路XHHL检测的信号进行判断主控分闸操作(第一次分闸操作)是否执行完毕。

延时重动回路CDHL，当主控分闸操作(第一次分闸操作)失败后，延时大于设定时间要求，延时重动回路CDHL启动，内部触点闭合，将控母电源+KM接至原有的断路器本体分闸回路进行重动分闸操作(第二次分闸操作)，并根据信号检测回路XHHL检测的信号进行判断重动分闸操作(第二次分闸操作)是否执行完毕。

故障报警回路主要包括：报警继电器KJ2、自锁按钮S1和声光报警器HA，当主控分闸操作失败后，延时重动回路CDHL启动时，同时启动故障报警回路，报警继电器KJ2动作，并通过报警继电器KJ2(第一触点1和第二触点2)及自锁按钮S1进入自保持状态，此时故障报警回路驱动声光报警器HA、报警继电器KJ2(第三触点3和第四触点4)三种方式进行报警，直至人为操作复位自锁按钮S1解除报警。

本实用新型中，声光报警器HA的型号为：YDSG-DC110V；自锁按钮S1的型号为：LA135-11/20A3红色；直流接触器KM1的型号为：CZY1-10/22C；第二继电器KJ2的型号为：JQX-115F-I/0602ZS4AF；第三继电器KJ3的型号为：JQX-115F-I/0602ZS4AF；第四继电器KJ4的型号为：JQX-115F-I/0602ZS4AF；第一二极管D1的型号为：10A/800V；第二二极管D2-第四二极管D4的型号均为：1N5408；第一电阻R1和第二电阻R2的型号和阻值为：RX20-50W-15Ω；第三电阻R3的型号和阻值为：RX20-25W-1K8J。

本实用新型的永磁式断路器直流主控分闸装置，其工作原理如下：

1、按图2所示的外部接线图正确配线后进行测试。具体的接线方式如下：

如图2所示，装置接线端子J1，端子为16节，序号1-16，依次对应标号WF+、FK、XT-4、WH+、+KM、BJD2、BJD1、FZ+、KFD+、-KM、L1(+)、+HM、-HM、FD+、L2(+)、XT-30，标号仅起到端子功能标识作用，便于识别端子进行接线安装，无实际意义。其中，装置接线端子J1的第一引脚1(WF+)接至微机保护装置分闸出口；第二引脚2(FK)接至断路器常闭辅助触点QF一端，断路器常闭辅助触点另一端接断路器分闸电容；第三引脚3(XT-4)接至断路器CZ:4外部合闸入口；第四引脚4(WH+)接至微机保护装置合闸出口；第五引脚5(+KM)接至第一微型断路器ZK1控制母线+电源侧；第六引脚6(BJD2)接至装置告警输出端口一端；第七引脚7(BJD1)接至装置告警输出端口另一端；第八引脚8(FZ+)接至断路器常开辅助触点QF一端，断路器常开辅助触点QF另一端接至微机保护装置分闸出口；第九引脚9(KFD+)接至断路器CZ:40控制电容+；第十引脚10(-KM)接至第一微型断路器ZK1控制母线-电源侧；第十一引脚11(L1(+))接至断路器CZ:48机构线圈+；第十二引脚12(+HM)接至第二微型断路器ZK2合闸母线+电源侧；第十三引脚13(-HM)接至第二微型断路器ZK2合闸母线-电源侧；第十四引脚14(FD+)接至断路器CZ:41分闸电容+；第十五引脚15(L2(-))接至断路器CZ:49机构线圈-；第十六引脚16(XT-30)接至断路器CZ:30外部分闸入口。

其中，第一微型断路器ZK1的型号为：DC 10A；第二微型断路器ZK2的型号为：DC6A；断路器辅助触点QF，一对为常闭触点，一对为常开触点。

2、接通第一微型断路器ZK1和第二微型断路器ZK2相对应的合母、控母电源；向装置接线端子J1的第一引脚1(WF+)输入分闸操作命令，第四继电器KJ4动作闭锁合闸回路，且当向装置接线端子J1的第四引脚4(WH+)同时输入合闸操作命令时，第四继电器KJ4自保持，闭锁合闸操作。

3、信号检测回路XHHL检测到分闸操作命令后，进入检测控制状态，并监控分闸操作。

4、在断路器合闸位置(QF)，主控分闸回路ZKHL会同时检测到分闸操作命令，进而驱动直流接触器KM1动作，主触点闭合导通机构线圈L，合母电源驱动断路器完成分闸，同时隔离断路器内部分闸回路及分闸电容。

5、当信号检测回路XHHL在规定时间内检测到控制分闸操作成功后，自动对断路器内部分闸电容放电，并复归后再次进入监测状态。如果在规定时间内未检测到控制分闸操作成功，则延时重动回路CDHL内部触点闭合，驱动报警继电器KJ2线圈动作，报警继电器KJ2触点闭合，将控母电源接通至断路器CZ:30外部分闸入口，驱动断路器进行第二次分闸操作，直至断路器分闸成功或人工复归。同时驱动声光报警器HA进行声光报警，且装置告警输出端口均闭合输出。

6、装置具有合闸时闭锁分闸功能，当断路器正常进行合闸操作时，第三继电器KJ3动作，第三继电器KJ3常闭点打开，切断分闸回路，以防止合分闸回路同时导通。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.永磁式断路器直流主控分闸装置，其特征在于，包括：装置接线端子、信号检测回路、主控分闸回路、延时重动回路、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第三继电器、第四继电器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和故障报警回路；所述故障报警回路由报警继电器、自锁按钮和声光报警器组成；所述第三二极管一端与装置接线端子的第一引脚相连，第三二极管另一端与第四继电器第五触点和第四继电器第三触点相连，第四继电器第六触点与第二二极管一端相连，第二二极管另一端与装置接线端子的第十六引脚相连；所述第三继电器的第六触点和第三电阻一端均与装置接线端子的第二引脚相连，第三电阻另一端与装置接线端子的第十四引脚相连；第三继电器第五触点和第四继电器第七触点均与装置接线端子的第三引脚相连；所述第四二极管一端与装置接线端子的第四引脚相连，第四二极管另一端分别与第四继电器第八触点、第四继电器第四触点相连，第四继电器第三触点与信号检测回路相连，信号检测回路与报警继电器第六触点相连，报警继电器第五触点与装置接线端子的第十六引脚相连；所述延时重动回路和报警继电器第二触点均与装置接线端子的第五引脚相连，延时重动回路与装置接线端子的第十六引脚相连，报警继电器第一触点与自锁按钮的C端相连，自锁按钮的NC端与装置接线端子的第十六引脚相连；所述报警继电器第四触点与装置接线端子的第六引脚相连，报警继电器第三触点与装置接线端子的第七引脚相连；所述第三继电器第八触点与装置接线端子的第八引脚相连，第三继电器第七触点与主控分闸回路相连，主控分闸回路与直流接触器的端相连，第四继电器第六触点、信号检测回路、直流接触器的端相连后再与装置接线端子的第十引脚相连；所述直流接触器第八触点、第一二极管一端分别与装置接线端子的第九引脚相连，第三电阻另一端、直流接触器第七触点、第一二极管另一端相连后再与装置接线端子的第十四引脚相连；所述声光报警器一端与装置接线端子的第十引脚相连，第二二极管、报警继电器第五触点、延时重动回路、自锁按钮的NC端、声光报警器另一端连接后再与装置接线端子的第十六引脚相连；所述第二电阻一端与装置接线端子的第十二引脚相连，第二电阻另一端与直流接触器第四触点相连，直流接触器第三触点与装置接线端子的第十五引脚相连；所述第一电阻一端与装置接线端子的第十三引脚相连，第一电阻另一端与直流接触器第二触点相连，直流接触器第一触点与装置接线端子的第十一引脚相连。

2.根据权利要求1所述的永磁式断路器直流主控分闸装置，其特征在于，所述信号检测回路对操作指令及永磁式断路器位置信号进行检测，并对主控分闸操作即第一次分闸操作和第二次分闸操作是否执行完毕进行判断检测。

3.根据权利要求1所述的永磁式断路器直流主控分闸装置，其特征在于，所述主控分闸回路根据信号检测回路检测的操作指令及永磁式断路器状态进行判断，并进行主控分闸操作即第一次分闸操作，主控分闸操作直流接触器线圈动作，直流接触器主触点闭合将控母电源直接作用于永磁式断路器机构线圈，并再次根据信号检测回路检测的信号进行判断主控分闸操作即第一次分闸操作是否执行完毕。

4.根据权利要求1所述的永磁式断路器直流主控分闸装置，其特征在于，当主控分闸操作即第一次分闸操作失败后，延时大于设定时间要求，所述延时重动回路启动，内部触点闭合，将控母电源接至原有的断路器本体分闸回路进行重动分闸操作即第二次分闸操作，并根据信号检测回路检测的信号进行判断重动分闸操作即第二次分闸操作是否执行完毕。

5.根据权利要求1所述的永磁式断路器直流主控分闸装置，其特征在于，所述延时重动回路启动时，同时启动故障报警回路，报警继电器动作，并通过报警继电器及自锁按钮进入自保持状态，此时故障报警回路驱动声光报警器、报警继电器进行报警，直至人为操作复位自锁按钮解除报警。

6.根据权利要求1所述的永磁式断路器直流主控分闸装置，其特征在于，所述声光报警器的型号为：YDSG-DC110V；自锁按钮的型号为：LA135-11/20A3红色；直流接触器的型号为：CZY1-10/22C；第二继电器的型号为：JQX-115F-I/0602ZS4AF；第三继电器的型号为：JQX-115F-I/0602ZS4AF；第四继电器的型号为：JQX-115F-I/0602ZS4AF；第一二极管的型号为：10A/800V；第二二极管-第四二极管的型号均为：1N5408；第一电阻和第二电阻的型号和阻值为：RX20-50W-15Ω；第三电阻的型号和阻值为：RX20-25W-1K8J。

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