防烧自保护分合闸电磁铁装置及其控制方法与流程

本发明属于电子电路设计领域，尤其涉及防烧自保护分合闸电磁铁装置及其控制方法。

背景技术：

分合闸电磁铁线圈是电力系统控制，保护回路的最终执行元器件，又是高压断路器操作机构种的重要元件之一，对电力系统的安全可靠运行有着举足轻重的作用。

分合闸电磁铁线圈作为一种瞬间工作元件，装配在配电柜设备的控制机构上，当机构需要分合闸时，分合闸电磁铁通电，铁芯撞击机构的脱扣弯板，使机构利用储能弹簧迅速分合闸。

在运行中时常会因为分合闸机构卡涩，辅助接点不良，或控制回路压降等原因造成线圈长时间带电，发生烧毁分合闸线圈的现象，给电网的安全稳定运行带来不利影响。

目前现有的分合闸电磁铁在正常状态是一次瞬间工作机制，但是当操作机构润滑失效卡涩或者操作电源亏电的情况下，会因为分合闸不能一次顶开脱扣弯板，分合闸信号不能及时切换，最终因分合闸电磁铁长期通电而烧毁。

所以现有的分合闸电磁铁遇到故障都只有一次且只有一次动作机会。一旦烧毁就报废了，只能等待维修。而等待过程很长，需要找相同型号参数的配件或者安排电柜生产厂方售后服务人员到达现场拆开设备更换分合闸电磁铁，影响了用户的及时供电。造成了设备生产厂家和直接用户双方不必要的经济损失。

申请号为cn201610543922.6的专利公开了断路器分合闸电磁铁智能控制模块，包括依次连接的输入电源、整流滤波电路及电力电子开关；所述电力电子开关的输出端分别与合闸线圈及分闸线圈的输入端连接；所述合闸线圈及分闸线圈的输出端分别与单刀双掷继电器的常开触点及常闭触点连接，所述单刀双掷继电器的不动端与霍尔电流传感器的输入端连接；所述霍尔电流传感器的输出端与控制器连接；所述控制器与隔离驱动电路的输入端连接，所述隔离驱动电路的输出端与电力电子开关连接完成对线圈电流的闭环控制。本发明对分合闸电磁铁的线圈电流进行闭环斩波控制，从根本上改变分合闸电磁铁的激励方式。但很明显，该专利提供的装置过于复杂，一是更多的元器件引入不稳定因素，二是提高了使用和维修的成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于公开可靠性高、安全性好、成本低的防烧自保护分合闸电磁铁装置及其控制方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种可以实现两次或多次动作的防烧自保护分合闸电磁铁装置，包括s1常闭温度控制开关1、s2常闭温度控制开关2、s3常开温度控制开关3和电磁铁线圈4；

s1常闭温度控制开关1、s2常闭温度控制开关2和电磁铁线圈4串联，s3常开温度控制开关3并联在s2常闭温度控制开关2两端。

进一步地，s1常闭温度控制开关1的动作温度高于s3常开温度控制开关3的动作温度，s3常开温度控制开关3的动作温度高于s2常闭温度控制开关2的动作温度。

进一步地，s1常闭温度控制开关1为断电后自动闭合的型号或断电后不自动闭合的型号。

进一步地，一种可以实现两次或多次动作的防烧自保护分合闸电磁铁装置的控制方法，包含如下步骤：

步骤(1)：将s1常闭温度控制开关1、s2常闭温度控制开关2和电磁铁线圈4串联，然后使s3常开温度控制开关3并联在s2常闭温度控制开关2两端，然后接入电路；

步骤(2)：当分合闸电磁铁接收到信号时第一次动作，使得电磁铁线圈4通电并产生热量，当电磁铁线圈4遇故障长期通电使s2常闭温度控制开关2的温度达到s2常闭温度控制开关2的动作温度时，s2常闭温度控制开关2断开，电磁铁线圈4失电复位；

步骤(3)：s2常闭温度控制开关2断开后，电磁铁线圈4的温度仍然持续升高，使得s3常开温度控制开关3闭合，分合闸电磁铁实现第二次动作；

步骤(4)：若分合闸电磁铁第一次动作和第二次动作都没有撞开机构顶板，电磁铁线圈4继续产生热量使温度升高，达到s1常闭温度控制开关1的动作温度后，s1常闭温度控制开关1断开；

步骤(5)：若s1常闭温度控制开关1使用断电后自动闭合的型号，则一定时间后温度下降，s1常闭温度控制开关1自动闭合；若s1常闭温度控制开关1使用断电后不自动闭合的型号，则等待工作人员手动闭合。

本发明的有益效果为：

本发明采用多个温控开关组成的温度控制电路，在电路中可以实现对电磁铁线圈的多次动作，一方面提高了电路的可靠性，另一方面提高了电路的安全性，降低了使用和维修的成本。

附图说明

图1是一种可以实现两次或多次动作的防烧自保护分合闸电磁铁装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图来进一步描述本发明：

本发明适用于vs1真空断路器，zw32,zw20住上断路器以及充气柜环网柜等输配电设备的二次控制元器件，在开关设备需要分合闸的时候，分合闸电磁铁能够迅速动作，使设备可靠运行，且实现了免维护。

实施例1：

如图1，在电磁铁线圈内部串联1号常闭温度控制开关s1，另外两只温度控制开关为并联，2号为常闭s2。3号为常开s3；注：常开温度控制开关s3的温度设置点较高于常闭温度开关s2。s2和s3并联后和s1串联。然后和电磁铁线圈串联组成闭合回路。

a.当分合闸电磁铁接收信号时第一次动作，利用电磁线圈通电产生热量的原理，当电磁铁线圈遇故障长期通电受热到一定程度时，2号常闭温度控制开关s2断开先断开电源，分合闸电磁铁线圈失电复位。

b.再利用线圈持续温升的特点，短时间内，3号常开温度控制开关s3闭合接通，短时间内分合闸电磁铁实现第二次通电动作，防止事故扩大化，如果两次动作都无法撞开机构顶板，最终温升到达1号s1设置的终极保护点时，s1断开电源，防止电磁铁线圈过热烧毁。

c.当1号常闭温度控制开关s1断开后，等待一段时间线圈内部温度回降后，s1闭合，会再次接通电源，实现分合闸电磁铁再次动作。

注：另外1号终级常闭温度控制开关s1也可选用断电复位型，即当常闭温度控制开关s1断开后，需要手动断电才可接通电源，不会自动复位。防止特殊场合操作人员不知情的情况下突然合闸，产生事故。

采用本发明技术方案后，当分合闸电磁铁接收信号时第一次动作，如遇故障原因当分合闸电磁铁在长期通电时，温度升高到一定程度后，会自动断开电源，然后在短时间内再一次动作，尝试第二次分合闸动作，一般情况下利用机构半轴扣紧量渐进的特点，两次动作基本完成任务。如果两次动作均不能排除故障，电磁铁线圈最终也不会因为热量急剧升高而烧毁。起到了保护电磁铁的作用。断电后温度下降，电磁铁又能恢复通电，使分合闸电磁铁可以重复使用，不需要维修更换，免去了售后维修的经济损失和用户等待的时间。

以上所述并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。