低压万能式空气断路器智能控制装置制造方法及图纸

一种跨强电与弱电的断路器智能控制装置，分别联接交流输入、输出端并与断路器相联，它由故障预检保护电路、缺相保护电路、欠压保护电路、过压保护电路、过流保护电路、短路保护电路、断相保护电路、漏电显示电路、控制门、开闭执行单元构成，以控制门为控制和连接中心，各保护电路通过信号采样及处理，再由控制门控制开闭单元实现断路器的智能化开闭控制。本实用新型专利技术功能齐全，性能优越，运行可靠，成本低，操作简单并可自行整定调试。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种跨强电与弱电的断路器智能控制和保护装置。目前国内的低压万能式空气断路器如DW15、DW16、DW17系列仍是传统的电磁式、热电式、机械式，功能不全，仅有过流、短路、欠压保护等功能，且电流整定与调试难度大，准确度低。国外虽有智能式断路器面世，但成本高，价格昂贵。故我国已将断路器的智能化列入国家九五计划低压电器专项计划。本技术的目的在于提供一种功能齐全、性能优越、运行可靠、成本低、操作简单并可由用户自行整定调试的低压万能式空气断路器智能控制装置。本技术技术方案是它分别联接交流输入端和输出端并与断路器相联，它是由故障预检保护电路、缺相保护电路、欠压保护电路、过压保护电路、过流保护电路、短路保护电路、断相保护电路、漏电显示电路、控制门、开闭执行单元构成，在交流输入端还联接有直流稳压电源电路以为其它各电路提供工作电源，其中故障预检保护电路、缺相保护电路、欠压保护电路、过压保护电路分别联接在交流输入端和控制门之间，过流保护电路、短路保护电路、断相保护电路、漏电显示电路则联接在交流输出端和控制门之间；开闭执行单元分别联接控制门和断路器触头并受控制门控制，控制门对各保护电路的采样数据进行分析处理并控制开闭执行单元，实现断路器的闭合和断开。本技术中的开闭执行单元由储能电机控制电路、释能电磁铁控制电路、脱扣器控制电路和开闭执行机构组成，其中储能电机控制电路和脱扣器控制电路均与控制门相联并受控制门控制，释能电磁铁控制电路与储能电机控制电路相联，开闭执行机构分别与可控制其闭合的释能电磁铁控制电路、可控制其断开的脱扣器控制电路及断路器触头相联，开闭执行机构为机械式的开闭执行装置。储能电机控制电路、释能电磁铁控制电路、脱扣器控制电路中均采用固态继电器作为控制元件。这样，断路器闭合由固态继电器控制储能电机和释能电磁铁动作来完成，断路器断开则由固态继电器控制脱扣器动作来完成，而固态继电器受控制门的控制；控制门的功能是数据分析及发出控制信号，它受故障预检保护电路、缺相保护电路、欠压保护电路、过压保护电路、过流保护电路、短路保护电路、断相保护电路所控制，上述保护电路均包含相应的采样电路；漏电显示电路只有漏电检测与显示功能，不与控制门连通。本技术还包括与控制门相联接、用于故障报警的声光报警电路。在故障预检保护电路、短路保护电路、断相保护电路与控制门之间联接有用于故障发生后保持断路器为断开状态的锁定电路、用于恢复电路正常工作状态的复位电路，复位电路中有一复位按钮，按下该按钮则相应的电路解除锁定状态。本技术还包括一个可由人工直接控制断路器断开或闭合的开闭控制电路，该开闭控制电路与控制门相连并包括断开按钮和闭合按钮，在操作人员认为必要时，按断开按钮则断路器断开，操作储能机构并按闭合按钮，则断路器闭合。以下结合附图进一步说明本技术。附图说明图1为本技术的原理方框图；图2为本技术的电气原理图。如图1所示反映本技术的原理结构。在本技术中，断路器的主回路闭合与断开，由控制门控制开闭执行单元完成，而控制门的输入端控制信号分别来自故障预检保护电路、缺相保护电路、欠压保护电路、过压保护电路、过流保护电路、短路保护电路、断相保护电路，上述保护电路的采样信号分别取自主回路的输入端和负载端；其中的故障预检保护电路、短路保护电路、断相保护电路又带有锁定电路及复位电路，只要故障不排除则不能复位，断路器不能闭合，这种故障锁定可保证人身与设备安全；而一旦交流输入端发生缺相、欠压、过压现象或是在故障预检时发现故障，或是在交流负载端发生过流、短路、断相现象，则相应的保护电路向控制门发出控制信号，由空制门控制开闭执行单元断开断路器；输出端发生漏电时则只作显示，不切断主回路。当输入端的缺相、欠压、过压现象或输出端的过流现象得以恢复正常时，按下开闭控制电路中的闭合按钮，由控制门控制开闭执行单元将断路器闭合；而当输入端由故障预检保护电路发现故障或是输出端发生短路、断相现象时，控制门控制开闭执行单元将断路器断开并由锁定电路锁定。如图2所示，QF为断路器触头，控制脱扣器TK、储能电机MD、释能电磁铁TS的三个固态继电器分别为IC75、IC76、IC77，而IC75、IC76、IC77由控制门及定时电路控制并提供交流380V或220V电源完成。控制门由八输入与非门IC23、非门IC26、二输入与非门IC27、2个三输入正与门IC39、IC68等组成。IC39为短路保护电路的三路输入提供控制通道，只有当三路输入均为″1″(即无故障)时，IC39输出才为″1″；IC68为长延时过流保护电路的三路输出提供控制通道，其输出送至IC23之输出端；当IC23的8个输入端均为″1″时(此时无故障)，其输出才为″0″。控制门主要是接收各保护电路经采样及处理后的控制信号，通过控制开闭执行单元实现对断路器的开闭控制。本技术开机后，控制变压器KB及3个三端稳压器IC1、IC2、IC3等构成的直流稳压电源电路为本技术提供稳压电源，其中IC2提供高频信号发生器电源，IC3提供漏电显示电路电源。当本技术的故障预检保护电路预检无故障时，八输入与非门IC23的输入端均为″1″，其输出端则为″0″，经非门IC26倒相为1并送至三输入正与门IC69的11脚，因IC69之第9、10脚为″1″，使其输出脚8为″1″，经带OC门反相器IC70倒相后至IC75输入端之负极，IC75导通，脱扣器TK得电，电磁铁吸合，使断路器处于可闭合的机械位置；IC23输出的″0″信号经反相器IC26倒相为“1”，送至二输入与非门IC27之1脚。开机后电源指示灯DYD亮。开闭控制电路中的双D触发器IC29之输出脚5开机后为“0”，送至IC27之2脚，使IC29之3脚为″1″，经非门IC28倒相为″0″，断开指示灯DKD亮。按下闭合按钮YA1时，IC29的5脚输出为″1″，至IC27之2脚，使IC27之3脚输出为″0″，此信号送至可重触发的双单稳态多谐振荡器IC71之1脚，则其13脚输出方波脉冲，经反相器IC72反相输出，送至IC76控制端负极，IC76导通，储能电机MD得电，在约1.5秒内完成弹簧储能；IC71的13脚的方波脉冲之负跳信号送至IC73(同IC71)之1脚，IC73之9脚输出方波脉冲至IC74(同IC70),IC74之8脚输出″0″至IC77之负极，IC77导通，释能电磁铁TS绕组得电，完成断路器触头QF闭合，闭合指示灯BHD亮，断开指示灯DKD灭。按下开闭控制电路的断开按钮YA2，则IC29之1脚为″0″，经二极管D23送至IC69之4脚，使IC69输出为″0″,IC70输出为″1″，至IC75之控制端负极，IC75截止，脱扣器TK失电脱扣，断路器触头QF断开。缺相保护电路由光电耦合器IC5、IC6(同IC71)、电阻R2、R3、R4、R5、R6、电容C13、二极管D14、发光管QXD等组成，IC5的一次侧经R2、D14与输入端A、B相相连；当出现缺相时，IC5的一次侧无电流流过，二次侧5脚输出为″1″,IC6输出由″1″变为″0″，缺相指示灯QXD亮，使IC23输出由″0″变为″1″,IC75失电，脱扣器TK脱扣，使断路器断开。欠压保护电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低压万能式空气断路器智能控制装置，分别联接交流输入端和输出端并与断路器相联，其特征在于是由故障预检保护电路、缺相保护电路、欠压保护电路、过压保护电路、过流保护电路、短路保护电路、断相保护电路、漏电显示电路、控制门、开闭执行单元构成，在交流输入端还联接有直流稳压电源电路以为其它各电路提供工作电源，其中故障预检保护电路、缺相保护电路、欠压保护电路、过压保护电路分别联接在交流输入端和控制门之间，过流保护电路、短路保护电路、断相保护电路、实现漏电检测及显示的漏电显示电路则联接在交流输出端和控制门之间；开闭执行单元分别联接控制门和断路器触头并受控制门控制，控制门对各保护电路的采样数据进行分析处理并控制开闭执行单元，实现断路器的闭合和断开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种低压万能式空气断路器智能控制装置，分别联接交流输入端和输出端并与断路器相联，其特征在于是由故障预检保护电路、缺相保护电路、欠压保护电路、过压保护电路、过流保护电路、短路保护电路、断相保护电路、漏电显示电路、控制门、开闭执行单元构成，在交流输入端还联接有直流稳压电源电路以为其它各电路提供工作电源，其中故障预检保护电路、缺相保护电路、欠压保护电路、过压保护电路分别联接在交流输入端和控制门之同，过流保护电路、短路保护电路、断相保护电路、实现漏电检测及显示的漏电显示电路则联接在交流输出端和控制门之间；开闭执行单元分别联接控制门和断路器触头并受控制门控制，控制门对各保护电路的采样数据进行分析处理并控制开闭执行单元，实现断路器的闭合和断开。2.根据权利要求1所述的低压万能式空气断路器智能控制装置，其特征在于开闭执行单元由储能电机控制电路、释能电磁铁控制电路、脱扣器控制电路和开闭执行机构组成，其中储能电机控制电路和脱扣器控制电路均与控制门相联并受控制门控制，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭龙云，
申请(专利权)人：湖南省计算技术研究所，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]