专利名称：一种电子式开关操作防跳跃电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及高压开关柜的二次控制回路，特别涉及一种电子式开关操作防跳跃电路。
背景技术：
高压开关柜控制回路中的防跳跃功能是指当合闸回路出现故障时进行分闸，控制开关或自动装置的合闸接点由于未能及时返回(例如操作人员未松开手柄，自动装置的合 闸接点粘连)又导致合闸，而此时由于短路事故还未排除，就会出现断路器反复合分闸的 现象。该现象不仅容易引起或扩大事故，还会造成设备损坏或人身事故。传统的电气防跳跃回路一股采用电流启动，电压保持的双线圈电磁型继电器模 式。电流线圈串接于分闸回路作为启动线圈，电压线圈接于合闸回路作为保持线圈。当分 闸时，电流线圈经分闸回路启动，如果合闸回路有故障，电压线圈启动并通过其常开接点自 保持，其常闭接点马上断开合闸回路，保证断路器在分闸过程中不能马上合闸，起到防跳跃 的功能。由于开关柜生产厂家很多，其灭弧原理、操作机构和控制回路各不相同，进行合分 闸操作所需要的线圈工作电流各不相同，即线圈的内阻各不相同，使得串接于其中的防跳 继电器的电流线圈工作所需的启动电流相差悬殊，不同的开关柜需要匹配不同规格的防跳 继电器，而且这种工作于高电压、大电流的防跳继电器体积很大，不适宜用作微机保护装置 内部的防跳功能设计。同时传统的防跳回路设计需要针对交流回路、直流回路的设计分别 使用不同的继电器，通用性不好。
发明内容
为了实现防跳跃电气回路的小型化和通用性，本发明的目的在于提供一种电子式 开关操作防跳跃电路，该电路不仅能实现开关柜电气控制回路的防跳跃功能，还能适应不 同的供电回路(交流回路、直流回路)，自动匹配不同类型的开关柜的合闸线圈、分闸线圈 所需要的启动电流；而且采用该电路设计的防跳功能模块具有体积小，功耗低，适应面广的 特点，可以直接将其设计到微机保护装置中。为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。—种电子式开关操作防跳跃电路，包括控制电源、合闸中间继电器、分闸中间继电 器、辅助中间继电器、合闸线圈、分闸线圈、合闸按钮、分闸按钮；所述控制电源的正负极之 间依次串联有由分闸按钮、分闸中间继电器的线圈、分闸线圈组成的分闸控制回路，以及由 合闸按钮、辅助中间继电器的一组常闭触点、合闸中间继电器的线圈、合闸线圈组成的合闸 控制回路；所述合闸按钮另一个的电节点为HA，HA和控制电源的负极之间依次串接分闸中 间继电器的一组常开触点和辅助中间继电器的线圈，分闸中间继电器的该组常开触点的两 端并联有辅助中间继电器的一组常开触点；其特征在于，所述合闸中间继电器和分闸中间 继电器的线圈的两端分别并联有钳位二级管组。
本发明的进一步特点在于，所述合闸中间继电器、分闸中间继电器、辅助中间继电 器的线圈的两端分别设置有全桥整流电路，全桥整流电路串联在各线圈对应的控制回路中。本发明在合闸中间继电器和分闸中间继电器的线圈的两端分别并联有钳位二级 管组，由于二极管导通时内阻很小，基本可以忽略不计，对于控制回路中的其他元件不会产 生影响。因此不论合、分闸线圈的内阻如何，合、分闸控制回路都可以提供其工作所需要的 启动电流，而且自适应满足匹配要求；解决了传统的防跳电路中因继电器线圈内阻不一致， 在将其串接于开关柜的控制回路时难以配合的问题。同时，本发明在合闸中间继电器、分闸中间继电器、辅助中间继电器的线圈的两端 分别设置有全桥整流电路，全桥整流电路串联在各线圈对应的控制回路中，可以自适应地 工作在具有不同合、分闸操作电流的开关柜中，且交流、直流供电回路通用。此外，合闸按钮、分闸按钮分别用到微机保护装置中的控制开关代替，可以很方便 的适应于微机控制系统中。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步详细说明。图1是开关操作防跳跃电路的电气接线原理图。图2是本发明的一个具体实施例的电路原理图。
具体实施例方式参照图1，开关操作防跳跃电路中，+KM、_KM分别为控制电源的正负极，HA、HQ节点 为合闸中间继电器HBJ的接入点，TA、TQ节点为分闸中间继电器TBJ的接入。分闸控制回 路由依次串联在控制电源的正负极+KM、-KM之间，由分闸按钮TA、TA节点、分闸中间继电器 TBJ的线圈、TQ节点、分闸线圈TQ组成。合闸控制回路由合闸按钮HA、HA节点、辅助中间 继电器TBJV的一组常闭触点、合闸中间继电器HBJ的线圈、合闸线圈HQ组成。节点HA和 控制电源的负极-KM之间依次串接分闸中间继电器TBJ的一组常开触点、辅助中间继电器 TBJV的线圈和匹配电阻R，分闸中间继电器TBJ的该组常开触点的两端并联有辅助中间继 电器TBJV的一组常开触点。此外，为了适应微机控制，在+KM与HA节点之间设置有控制开关HJ，控制开关HJ 的两端并联有合闸中间继电器HBJ的一组常开节点，可以代替合闸按钮；同理，在+KM与HA 节点之间设置有控制开关TJ，控制开关TJ的两端并联有合闸中间继电器TBJ的一组常开节 点，可以代替分闸按钮。参照图2，与图1中的电气接线原理图相比，TA、TQ节点之间的电路的区别在于，合 闸中间继电器的供电电压为5V，其线圈的供电通过D19 D22组成的全桥整流电路提供，并 且线圈的两端设置有Dl D7共7个二极管作为钳位二极管组；同样，HA、HQ节点之间的电 路的区别在于，分闸中间继电器的供电电压为5V，其线圈的供电通过D15 D18组成的全桥 整流电路提供，并且线圈的两端设置有D8 D14共7个二极管作为钳位二极管组；辅助中 间继电器的线圈的供电通过D23 D26组成的全桥整流电路提供，该线圈的两端设置有滤 波电容Cl。上述全桥整流电路分别串联在各线圈对应的控制回路中。
当有分闸信号触发时，TA信号(来自于微机保护出口或分闸按钮)接通控制电源 +KM,电流经过D19 D22组成的桥式整流，流过Dl D7组成的二极管组，再流经分闸线圈 TQ，直到电源-KM。二极管组正向导通时，由于每只二极管有0. 7V的导通管压降，7只二极 管将会产生产4. 9V的管压降，该电压可以驱动工作电压为DC5V的分闸中间继电器TBJ。分 闸中间继电器TBJ启动后，其两组常开触点吸合，其中一组形成该继电器的自保持回路，即 使TA信号消失或发生抖动，分闸中间继电器TBJ仍能可靠工作；另一组将HA信号与-KM端 相连，如果此时合闸控制回路发生故障(如合闸按钮粘连)，导致合闸控制回路有电压(HA 连接到+KM端)，辅助继电器TBJV将启动。此时，辅助继电器TBJV的一组常开触点闭合，形 成该继电器的自保持回路，其另一组常闭触点打开，将合闸控制回路断开，防止合闸动作的发生，起到防跳跃功能。
如果分闸中间继电器TBJ启动时，合闸控制回路正常，辅助中间继电器TBJV将不 会工作，此时分闸控制回路会为断路器的分闸线圈TQ提供足够大的分闸电流，使断路器可 靠的完成分闸动作。当分闸动作完成后，断路器的辅助触点将断开分闸控制回路的供电，使 分闸辅助继电器TBJ释放。该设计还避免了因分闸控制回路的断路器辅助接点调整不当 (变位过慢)，造成保护出口接点先断弧而烧毁的现象。在分闸操作过程中，辅助中间继电器TBJV的启动是依靠串联在+KM与-KM之间的 电阻R1、R2与辅助中间继电器TBJV的线圈内阻的分压来实现的，二极管D23 D26为桥式 整流，如果控制电源为AC/DC220V，则Rl、R2分别为1 Ik Ω，辅助中间继电器TBJV选择DC24V 微型继电器，与其线圈并联的电容Cl起到电流平滑的作用。当进行合闸操作时，HA信号(来自于微机保护出口或合闸按钮)接通控制电源 +ΚΜ，此时辅助中间继电器TBJV未启动，其常闭触点将D15 D18组成的桥式整流接通，电 流流过D8 D14组成的二极管组，再流经合闸中间继电器HBJ的线圈，到断路器的合闸线 圈HQ，直到外部电源-KM。同分闸回路一样，二极管组正向导通时，产生的4. 9V的管压降将驱动DC5V的合闸 中间继电器HBJ。合闸中间继电器HBJ启动后，其常开触点吸合形成自保持回路，即使HA信 号消失或发生抖动，合闸中间继电器HBJ仍能可靠工作。此时合闸回路会为合闸线圈提供 足够大的合闸电流，使断路器可靠的完成合闸动作，当合闸动作完成后，断路器的辅助触点 将断开合闸回路的供电，使HBJ继电器释放。分闸中间继电器TBJ和合闸中间继电器HBJ的工作方式均属于电流启动型继电 器，该继电器串接于开关柜控制回路中，其内阻很小，此时仅仅为二极管阵列的导通内阻， 因此它们可以与不同类型的开关柜控制回路相匹配，而无需调整任何参数，具有自适应的 特点。同时合、分闸线圈的启动电流是从这两个继电器的触点流过，而非线圈，这使得该继 电器可以选用微型继电器，在通过大容量电流的情况下，大大缩小其体积。基于同样的道 理，辅助中间继电器TBJV也选用微型电压继电器。此外，在电路中设计了三组二极管全桥 整流电路，使得该电路可以交/直流回路通用。
权利要求
一种电子式开关操作防跳跃电路，包括控制电源、合闸中间继电器、分闸中间继电器、辅助中间继电器、合闸线圈、分闸线圈、合闸按钮、分闸按钮；所述控制电源的正负极之间依次串联有由分闸按钮、分闸中间继电器的线圈、分闸线圈组成的分闸控制回路，以及由合闸按钮、辅助中间继电器的一组常闭触点、合闸中间继电器的线圈、合闸线圈组成的合闸控制回路；所述合闸按钮另一个的电节点为HA，HA和控制电源的负极之间依次串接分闸中间继电器的一组常开触点和辅助中间继电器的线圈，分闸中间继电器的该组常开触点的两端并联有辅助中间继电器的一组常开触点；其特征在于，所述合闸中间继电器和分闸中间继电器的线圈的两端分别并联有钳位二级管组。
2.根据权利要求1所述的一种电子式开关操作防跳跃电路，其特征在于，所述合闸中 间继电器、分闸中间继电器、辅助中间继电器的线圈的两端分别设置有全桥整流电路，全桥 整流电路串联在各线圈对应的控制回路中。
全文摘要
本发明公开了一种电子式开关操作防跳跃电路，包括控制电源、合闸中间继电器、分闸中间继电器、辅助中间继电器、合闸线圈、分闸线圈、合闸按钮、分闸按钮；所述控制电源的正负极之间依次串联有由分闸按钮、分闸中间继电器的线圈、分闸线圈组成的分闸控制回路，以及由合闸按钮、辅助中间继电器的一组常闭触点、合闸中间继电器的线圈、合闸线圈组成的合闸控制回路；所述合闸按钮另一个的电节点为HA，HA和控制电源的负极之间依次串接分闸中间继电器的一组常开触点和辅助中间继电器的线圈，分闸中间继电器的该组常开触点的两端并联有辅助中间继电器的一组常开触点；所述合闸中间继电器和分闸中间继电器的线圈的两端分别并联有钳位二极管组。
文档编号H02B1/24GK101807776SQ20101015128
公开日2010年8月18日 申请日期2010年4月20日 优先权日2010年4月20日
发明者康鹏, 徐宏, 李斌, 李鹏, 程晓瑞, 贠维 申请人:咸阳供电局;西北工业大学