断路器的静态跳跃闭锁装置 本发明涉及一种由可控硅组成的断路器跳跃闭锁装置。
断路器是电力系统中最重要的控制电器,目前电力系统的断路器防跳跃广泛运用电磁式的防跳继电器。这种电磁式的防跳继电器由一个电流线圈、一个电压线圈、若干对常开接点和常闭接点组成。这些线圈和接点分别串接于断路器的分、合闸回路,如果在合闸瞬间电力系统有短路事故等。继电保护立即动作跳闸;虽然合闸按钮(控制开关)未恢复,因防跳继电器电流线圈励磁后起动,其常开接点闭合,电压线圈励磁使继电器自保持,使继电器的常闭接点处于断开位置,断路器不能继续合闸。这种防跳存在以下缺点:
1、不能防止继电保护动作以外产生的断路器跳跃(如断路器辅助常闭接点断开后断路器不能保持在合闸位置而产生跳跃)。
2、外接线较复杂,维护工作量较大。
3、自身的成本较高。
本发明的任务是提供一种结构简单、静态免维护、按钮(控制开关)每操作一次断路器只合闸一次、以端子排的外型安装在开关柜的端子箱或开关操作机构箱的端子排座上、成本只有原电磁型防跳继电器二十分之一的断路器防跳装置。
本发明的断路器静态跳跃闭锁装置由可控硅1Vs、2Vs,电阻1R、2R、3R、二极管1V、2V组成。其中可控硅1Vs串接在合闸回路作开关元件,电阻1R、二极管1V串接构成可控硅1Vs的触发电路;2Vs作开关合闸的记忆元件,电阻2R、3R及外引的断路器常开辅助接点构成可控硅2Vs的触发电路;可控硅2Vs的阳极T接于电阻1R、一极管1V之间,阴极接电源的负端;二极管2V的阳极接电源的负端,阴极外接于断路器的常闭辅助接点与合闸接触器线圈之间,以保护可控硅1Vs。本发明解决的技术方案中,将可控硅2Vs地阳极接于可控硅1Vs触发回路的1R、1V之间,阴极接于电源负端;若断路器的合闸按钮(控制开关)操作于合闸,可控硅1Vs的阳极得到正电位而导通,断路器合闸,其常开辅助接点闭合,可控硅2Vs导通并自保持(直到1Vs的阳极正电位消失),即使断路器不能保持合闸位置而分闸,其常闭辅助接点闭合,1Vs也不能再次触发导通,使合闸接触器线圈不会多次得电励磁而产生断路器跳跃。
由于可控硅2Vs导通后能自保持,制止了1Vs的再次触发导通,从而保证了断路器不发生跳跃。该装置只有七个电子元器件,组装在一块6cm2的印刷电路板上与引线一起做成五列端子排式的外形,安装在端子排座上即可,简化了结线,使用了静态元器件,免除了电磁型继电器频繁的维护工作。
下面结合附图和具体实施方案对本发明作进一步详细的说明。
图一是本发明断路器的静态跳跃闭锁装置的电气原理图,其中虚线框内为外接的元件。
图二是本发明的装置外形图。①为元件区;②为引接端子。
图一中+WC、-WC:控制电源的正负极;SBC:合闸按钮;QCL:合闸接触器线圈(或合闸线圈);Q1-2:断路器常闭辅助接点;Q3-4:断路器常开辅助接点;105、107:回路编号;1Vs、2Vs:可控硅;1R、2R、3R:电阻;1V、2V:二极管。本装置以控制电压为220V选择元件参数为实例说明,元件参数选择如下:可控硅1Vs为1000V、10A,可控硅2Vs为1000V、0.5A,二极管1V、2V为1000V、1A,电阻1R为27KΩ、2W,
具体动作原理如下:
①断路器合闸前状态为Q1-2闭合,Q3-4断开。
②按合闸按钮SBC闭合,1Vs导通,断路器合闸。
③常开接点Q3-4闭合,2Vs导通,使1Vs的控制极接近负电位。
④常闭接点Q1-2断开,1Vs截止。
⑤若合闸瞬间电力系统有短路事故使断路器自身不能保持在合闸位置而跳闸等,Q1-2再闭合,Q3-4再断开,但此时2Vs继续导通(直到SBC断开),Vs不能再次被触发而继续截止,断路器不跳跃。
本发明中1R的阻值选择应满足以下要求:
Umin为控制电源的最低工作电压。在满足①②后,选大些在相同电压下功率可以小些。