申请/专利权人：河南森源电气股份有限公司

申请日：2018-06-26

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN108630505B

主分类号：H01H71/12

分类号：H01H71/12;H01H71/24;H01H71/26

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.26#授权;2018.11.02#实质审查的生效;2018.10.09#公开

摘要：本发明涉及一种直流断路器分合闸的控制电路，属于直流断路器控制技术领域。本发明在直流断路器分闸时，在合闸线圈两端施加与合闸线圈主电路相反的电流，对合闸线圈进行反向充电，消除合闸线圈铁芯材料的剩磁，提高了合闸线圈的分闸速度，为快速分闸提供了保障。

主权项：1.一种直流断路器分合闸的控制电路，包括一次部分和二次部分，一次部分包括合闸线圈的主电路，其特征在于，所述合闸线圈主电路包括串接在一次电源两端上的微型断路器、第一接触器的常开触点、第二接触器的第一常开触点和合闸线圈；所述合闸线圈的两端并接有与合闸线圈主电路电流方向相反的充电支路，所述充电支路上串接有第三接触器的常开触点，在直流断路器执行分闸操作时，控制第一接触器的常开触点和第二接触器的第一常开触点中的任一触点断开，使合闸线圈的主电路断开，控制第三接触器的常开触点闭合，对合闸线圈进行反向充电；所述合闸线圈两端还并接有放电支路，该放电支路包括串接的分闸电阻、第二时间继电器的常闭触点和续流二极管，所述放电支路用于合闸线圈的主电路断开后对合闸线圈进行放电，所述放电支路与合闸线圈的并接点通过第三接触器的常闭触点与一次电源连接；在合闸线圈放电达到设定要求后，所述充电支路用于对合闸线圈进行反向充电；所述第一接触器常开触点两端并接有分压电阻；所述第二接触器的第一常开触点一端与一次电源连接，另一端与第一接触器常开触点和分压电阻的并接点连接；所述二次部分中，第一接触器线圈与第一时间继电器的常闭触点串接后通过第一启动开关、第二启动开关接入二次部分供电电源，第一启动开关两端并接有第二接触器的第二常开触点，第一时间继电器线圈、第二接触器线圈和第一二极管均并接在串接的第一接触器线圈与第一时间继电器的常闭触点的两端，中间继电器线圈与第三时间继电器常闭触点串接后通过第二启动开关接入二次部分供电电源，中间继电器的常开触点并接在第二启动开关两端，第三时间继电器的线圈、第二时间继电器的线圈和第二二极管并接在串接的中间继电器线圈和第三时间继电器常闭触点两端，第三接触器的线圈通过第二时间继电器的常开触点连接到二次部分供电电源。

全文数据：一种直流断路器分合闸的控制方法及电路技术领域[0001]本发明涉及一种直流断路器分合闸的控制方法及电路，属于直流断路器控制技术领域。背景技术[0002]在低压配电网络中，最容易出现且最容易造成破坏的故障就是短路。断路器是避免短路故障造成更大破坏的最有效的电气设备，必须要有良好的短路接通能力和短路分断能力。[0003]为满足断路器的分合闸功能需求，对断路器的操作机构通常使用弹簧、气压等机械操作机构和电磁操作机构配合设计。但在断路器发生的故障中，机械故障所占比例较高，这是因为机械装置通常有结构复杂、安全隐患难以排除、对工作环境要求较高等诸多不利因素。与此相反，电磁操动机构有结构简单、制作成本低、可靠性较高等诸多优点，因此在断路器的操动机构中应尽可能多的使用电磁机构，以使断路器工作更加可靠。[0004]随着直流输配电的广泛推广和应用，直流断路器的重要性日益凸显出来。在直流断路器中，由交流断路器发展而来的机械式直流断路器因为成本较低、技术较为成熟等原因得到了广泛应用。直流断路器与交流断路器相比有着截然不同的应用环境，直流断路器在分闸过程中，断开合闸线圈的主电路，使合闸线圈失电，实现断路器的分闸操作，但是在此过程中，采用铁磁材料的断路器的合闸线圈存在剩磁，影响了断路器的快速分闸。发明内容[0005]本发明的目的是提供一种直流断路器分合闸的控制方法，以解决直流断路器在分闸时由于合闸线圈存在剩磁影响分闸速度的问题;本发明还提供了一种直流断路器分合闸的控制电路。[0006]本发明为解决上述技术向题而提供一种直流断路器分合闸的控制方法，其特征在于，在直流断路器分闸时，断开直流断路器合闸线圈的主电路，使合闸线圈失电，并在合闸线圈两端施加与主电路电流相反的电流，对合闸线圈进行反向充电。[0007]本发明在直流断路器分闸时，在合闸线圈两端施加与合闸线圈主电路相反的电流，对合闸线圈进行反向充电，消除合闸线圈铁芯材料的剩磁，提高了合闸线圈的分闸速度，为快速分闸提供了保障。[0008]进一步地，为了保证在直流断路器分闸时，合闸线圈能够彻底放电，在直流断路器合闸线圈的主电路断开后，还需控制合闸线圈进行放电，在合闸线圈放电达到设定要求后，对合闸线圈进行反向充电。[0009]进一步地，为了保证直流断路器有足够的合闸保持力，且能降低能耗，避免合闸线圈严重发热，在直流断路器合阐动作完成后，将分压电阻接入合闸线圈的主电路，降低合闸线圈的电压。[0010]本发明还提供了一种直流断路器分合闸的控制电路，包括合闸线圈的主电路，所述合闸线圈的两端并接有与合闸线圈主电路电流方向相反的充电支路，该充电支路用于在直流断路器分闸，且合闸线圈的主电路断开时对合闸线圈进行反向充电。[0011]本发明在直流断路器分闸时，在合闸线圈两端施加与合闸线圈主电路相反的电流，对合闸线圈进行反向充电，消除合闸线圈铁芯材料的剩磁，提高了合闸线圈的分闸速度，为快速分闸提供了保障。[0012]进一步地，为了保证在直流断路器分闸时，合闸线圈能够彻底放电，所述合闸线圈两端还并接有放电支路，该放电支路包括串接的分闸电阻和续流二极管，该放电支路用于合闸线圈的主电路断开后对合闸线圈进行放电。[0013]进一步地，为了保证合闸线圈主回路断电后，合闸线圈能够放电，所述的放电支路上串接有时间继电器的常闭触点。[0014]进一步地，为了保证直流断路器有足够的合闸保持力，且能降低能耗，避免合闸线圈严重发热，所述合闸线圈的主电路还包括与合闸线圈串接的第一接触器常开触点，所述第一接触器常开触点两端并接有分压电阻。[0015]进一步地，第一接触器线圈与启动开关串接后连接到二次供电电源两端。[0016]进一步地，所述第一接触器线圈的两端并接有第二接触器，所述第二接触器的第一常开触点串接在合闸线圈的主电路上，一端与合闸线圈主电路的电源连接，另一端与第一接触器常开触点和分压电阻的并接点连接。附图说明[0017]图1是本发明直流断路器分合闸的控制电路的电路原理图。具体实施方式[0018]下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。[0019]本发明直流断路器分合闸的控制方法的实施例[0020]本发明的直流断路器分合闸的控制方法，是在直流断路器分闸时，断开直流断路器合闸线圈的主电路，使合闸线圈失电，并在合闸线圈两端施加与主电路电流相反的电流，对合闸线圈进行反向充电，以消除合闸线圈铁芯材料的剩磁，提高合闸线圈的分闸速度，为快速分闸提供保障。该方法的具体实现手段在下面的控制电路的实施例中进行详细说明，这里不再具体说明。[0021]本发明直流断路器分合闸的控制电路的实施例[0022]本发明直流断路器分合闸的控制电路包括一次部分和二次部分，其中一次部分包括合闸线圈主电路，合闸线圈的两端并接有与合闸线圈主电路电流方向相反的充电支路，该充电支路用于在直流断路器分闸，且合闸线圈的主电路断开时对合闸线圈进行反向充电，以消除合闸线圈铁芯材料的剩磁，为快速分闸提供保障。[0023]具体而言，如图1所示，一次部分采用220V直流电源供电，一次部分的合闸线圈主电路包括串接在一次电源22〇V直流电）两端上的微型断路器QF1、第一接触器KM2的常开触点、第二接触器KM1的第一常开触点和合闸线圈，合闸线圈两端并接有与合闸线圈主电路电流方向相反的充电支路，该充电支路上串接有第三接触器线圈KM3的常开触点，在直流断路器执行分闸操作时，控制第一接触器KM2的常开触点和第二接触器KM1的第一常开触点中的任一触点断开，使合闸线圈的主电路断开，控制第三接触器的常开触点闭合，对合闸线圈进行反向充电。[0024]为了保证在直流断路器分闸时，合闸线圈能够彻底放电，合闸线圈两端还并接有放电支路，该放电支路包括串接的分闸电阻和续流二极管，该放电支路用于合闸线圈的主电路断开后对合闸线圈进行放电，该放电支路与合闸线圈的并接点通过第三接触器KM3的常闭触点与一次电源连接；当合闸线圈的主电路断开时，合闸线圈能量通过续流二极管和分闸电阻快速释放，续流回路中电流降为零之后，KM3线圈得电，常开触点闭合，常闭触点断开，对合闸线圈进行反向充电，消除铁芯材料的剩磁。[0025]合闸时，DC220V电源直接加在合闸线圈上，产生足够的电磁吸力，使断路器迅速合闸，并为分闸弹簧充能，但是在合闸完成时，若还是将DCMOV电源直接加在合闸线圈上，则会因为合闸线圈电压过高导致发热严重，影响合闸性能，为此，本发明在合闸线圈主电路的第一接触器常开触点两端并接一个分压电阻，在合闸完成后，控制第一接触器失电，将分压电阻串入主回路中，使合闸线圈电压降低，并提供合闸保持力，同时降低能耗，避免合闸电磁铁严重发热。[0026]该控制电路的二次部分如图1所示，采用24V直流电进行供电，第一接触器KM2线圈与第一时间继电器KT1的常闭触点串接后通过启动开关SB1、SB2接入24V直流电，启动开关两端并接有第二接触器KM1的常开触点，第一时间继电器KT1线圈、第二接触器线圈和第一二极管均并接在串接第一接触器线圈KM2与第一时间继电器KT1的常闭触点的两端；中间继电器KA线圈与第三时间继电器KT3常闭触点串接后通过启动开关SB2接入24V直流电，中间继电器KA的常开触点并接在SB2两端，第三时间继电器KT3的线圈、第二时间继电器KT2的线圈和第二二极管均并接在串接的KA线圈和KT3常闭触点两端;第三接触器KM3的线圈通过第二时间继电器KT2的常闭触点连接到24V直流电上。[0027]上述电路的具体的控制过程如下：当断路器合闸时，闭合微型断路器QF1、QF2,闭合开关SB1，第一时间继电器KT1线圈、第一接触器KM2线圈和第二接触器KM1线圈均得电，常开触点KM1和KM2闭合，此时DC220V电压直接加在合闸线圈两侧，线圈中电流较大，进行快速合闸，同时为分闸弹簧充能。当断路器合闸动作完成之后，KT1常闭触点延时开关断开，KM2线圈失电，KM2触点断开，分压电阻接入主电路中，合闸线圈电压降低，为断路器提供合适的合闹保持力，冋时降低功耗，避免了电磁铁的过热。[0028]分闸操作时，按下SB2按钮，KM1线圈失电，KM1触点断开，合闸线圈主回路断电；时间继电器KT2、KT3线圈得电;主回路断电后，合闸线圈能量通过续流二极管和分闸电阻快速释放，续流回路中电流降为零之后，KT2常闭触点延时开关断开，常开延时开关闭合，KM3线圈得电，常开触点闭合，常闭触点断开，对合闸线圈进行反向充电，消除铁芯材料的剩磁，最后KT3常闭触点延时开关断开，整个电路断电。

权利要求：1.一种直流断路器分合闸的控制方法，其特征在于，在直流断路器分闸时，断开直流断路器合闸线圈的主电路，使合闸线圈失电，并在合闸线圈两端施加与主电路电流相反的电流，对合闸线圈进行反向充电。2.根据权利要求1所述的直流断路器分合闸的控制方法，其特征在于，在直流断路器合闸线圈的主电路断开后，还需控制合闸线圈进行放电，在合闸线圈放电达到设定要求后，对合闸线圈进行反向充电。3.根据权利要求1或2所述的直流断路器分合闸的控制方法，其特征在于，在直流断路器合闸动作完成后，将分压电阻接入合闸线圈的主电路，降低合闸线圈的电压。4.一种直流断路器分合闸的控制电路，包括合闸线圈的主电路，其特征在于，所述合闸线圈的两端并接有与合闸线圈主电路电流方向相反的充电支路，该充电支路用于在直流断路器分闸，且合闸线圈的主电路断开时对合闸线圈进行反向充电。5.根据权利要求4所述的直流断路器分合闸的控制电路，其特征在于，所述合闸线圈两端还并接有放电支路，该放电支路包括串接的分闸电阻和续流二极管，该放电支路用于合闸线圈的主电路断开后对合闸线圈进行放电。6.根据权利要求5所述的直流断路器分合闸的控制电路，其特征在于，所述的放电支路上串接有时间继电器的常闭触点。7.根据权利要求4或6所述的直流断路器分合闸的控制电路，其特征在于，所述合闸线圈的主电路还包括与合闸线圈串接的第一接触器常开触点，所述第一接触器常开触点两端并接有分压电阻。8.根据权利要求7所述的直流断路器分合闸的控制电路，其特征在于，第一接触器线圈与启动开关串接后连接到二次供电电源两端。9.根据权利要求8所述的直流断路器分合闸的控制电路，其特征在于，所述第一接触器线圈的两端并接有第二接触器，所述第二接触器的第一常开触点串接在合闸线圈的主电路上，一端与合闸线圈主电路的电源连接，另一端与第一接触器常开触点和分压电阻的并接点连接。

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