一种保护断路器线圈的装置及方法与流程

本发明涉及高压电气设备检修技术领域，尤其涉及一种保护断路器线圈的装置及方法。

背景技术：

高压断路器是电力系统中的重要设备，其运行可靠性对电网的保护与控制至关重要。在电力系统正常运行时，断路器能够接通或切断负荷电流；在电气设备或线路发生短路故障、严重过负荷时，断路器能够由继电保护装置控制而迅速切断故障电流，以防止事故范围的扩大。为了保证断路器的稳定可靠运行，其断路器控制回路中用于控制分、合闸的线圈，以下简称断路器线圈，必须可靠正常工作。

断路器线圈作为断路器控制回路中的核心元件，若线圈得电时间超过一定程度，其自身的发热量过大，会导致线圈烧损。近年来，因断路器拒动、绝缘老化等原因导致的断路器线圈烧损数量呈快速上升趋势。

断路器拒动导致线圈一直带电，造成运维检修人员反应处理时间极短，往往未到达现场，线圈已经烧损。线圈烧损会严重破坏机构箱内其他二次元器件及二次线，增加抢修工作时间。此外，烧损严重甚至会引起设备着火，对断路器造成不可逆的损坏，不仅带来巨大经济损失，更严重影响人身、电网和设备安全。

专用互联网为供电力公司部门使用的互联网。

现有技术问题及思考：

如何解决断路器线圈易坏的技术问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种保护断路器线圈的装置及方法，其通过串联入断路器线圈并用于获知断路器线圈导通电流后根据断路定时断开断路器线圈的定时断路装置等，实现了保护断路器线圈，不易烧坏。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种保护断路器线圈的装置包括串联入断路器线圈并用于获知断路器线圈导通电流后根据断路定时断开断路器线圈的定时断路装置。

进一步的技术方案在于：还包括定时断路模块，用于定时断路装置获取断路定时，定时断路装置在获知断路器线圈导通电流后根据断路定时断开断路器线圈；所述断路定时为从断路器线圈导通电流起至断开断路器线圈的时间。

进一步的技术方案在于：所述定时断路装置为时间继电器。

进一步的技术方案在于：还包括用于获取断路器线圈中电流信息的电流互感器和信号采集器以及获取电流信息模块，所述电流互感器与信号采集器连接并单向通信，获取电流信息模块，用于信号采集器通过电流互感器获取断路器线圈中电流信息。

进一步的技术方案在于：还包括通信装置，所述信号采集器与通信装置连接并单向通信，获取电流信息模块，还用于信号采集器通过通信装置发送电流信息。

进一步的技术方案在于：所述通信装置为无线通信装置。

进一步的技术方案在于：还包括一体机以及显示模块，所述信号采集器与一体机连接并单向通信，显示模块，用于一体机获取电流信息并显示。

进一步的技术方案在于：还包括电源装置、接口转换器和poe接口，所述定时断路装置通过接口转换器的第一端口连接至电源装置，所述电流互感器通过接口转换器的第二端口连接至电源装置，所述电源装置通过poe接口连接至信号采集器。

一种保护断路器线圈的方法包括定时断路的步骤，预设断路定时，在定时断路装置获知断路器线圈导通电流后根据断路定时断开断路器线圈。

进一步的技术方案在于：还包括如下步骤，获取电流信息的步骤，获取并发送断路器线圈中的电流信息；显示的步骤，接收电流信息并显示。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

一种保护断路器线圈的装置包括串联入断路器线圈并用于获知断路器线圈导通电流后根据断路定时断开断路器线圈的定时断路装置。其通过串联入断路器线圈并用于获知断路器线圈导通电流后根据断路定时断开断路器线圈的定时断路装置等，实现了保护断路器线圈，不易烧坏。

一种保护断路器线圈的方法包括定时断路的步骤，预设断路定时，在定时断路装置获知断路器线圈导通电流后根据断路定时断开断路器线圈。其通过定时断路的步骤等，实现了保护断路器线圈，不易烧坏。

详见具体实施方式部分描述。

附图说明

图1是本发明实施例1的电路原理图；

图2是本发明实施例2的原理框图；

图3是本发明实施例3的原理框图；

图4是本发明实施例4的原理框图；

图5是本发明实施例5的原理框图；

图6是本发明实施例6的原理框图；

图7是本发明实施例7的流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是本申请还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例1：

如图1所示，本发明公开了一种保护断路器线圈的装置包括串联入断路器线圈l并用于获知断路器线圈l导通电流后根据断路定时断开断路器线圈l的定时断路装置，所述定时断路装置为时间继电器kt，时间继电器kt的常闭接点kt-1串入断路器线圈l的导线中。

其中，时间继电器kt本身以及相应的电器连接技术为现有技术在此不再赘述。

实施例1说明：

将时间继电器kt的常闭接点kt-1串入断路器线圈l的导线中，此时常闭接点kt-1为导通状态，断路器线圈l为导通状态但无电流，手动设置时间继电器kt的断路定时为5秒钟。

当继电保护装置通过控制电路控制断路器动作时，断路器线圈l中有电流并流过时间继电器kt的常闭接点kt-1，时间继电器kt获知断路器线圈l导通电流，延时5秒钟后，时间继电器kt将其常闭接点kt-1打开，断路器线圈l为断开状态无电流，从而有效避免断路器线圈l被烧坏，解决了断路器线圈易被烧坏的技术问题。

实施例2：

实施例2与实施例1不同之处在于，还包括定时断路模块，用于定时断路装置获取断路定时，定时断路装置在获知断路器线圈导通电流后根据断路定时断开断路器线圈；所述断路定时为从断路器线圈导通电流起至断开断路器线圈的时间。

如图2所示，本发明公开了一种保护断路器线圈的装置包括串联入断路器线圈l并用于获知断路器线圈l导通电流后根据断路定时断开断路器线圈l的定时断路装置以及定时断路模块，所述定时断路装置为时间继电器kt，时间继电器kt的常闭接点kt-1串入断路器线圈l的导线中，所述定时断路模块为程序模块。

定时断路模块，用于时间继电器kt获取断路定时，时间继电器kt在获知断路器线圈l导通电流后根据断路定时断开断路器线圈l；所述断路定时为从断路器线圈l导通电流起至断开断路器线圈l的时间。

其中，时间继电器kt本身以及相应的电器连接技术为现有技术在此不再赘述。

实施例2说明：

将时间继电器kt的常闭接点kt-1串入断路器线圈l的导线中，此时常闭接点kt-1为导通状态，断路器线圈l为导通状态但无电流，手动设置时间继电器kt的断路定时为5秒钟。

当继电保护装置通过控制电路控制断路器动作时，断路器线圈l中有电流并流过时间继电器kt的常闭接点kt-1，时间继电器kt获知断路器线圈l导通电流，延时5秒钟后，时间继电器kt将其常闭接点kt-1打开，断路器线圈l为断开状态无电流，从而有效避免断路器线圈l被烧坏，解决了断路器线圈易被烧坏的技术问题。

实施例3：

实施例3与实施例2不同之处在于，还包括用于获取断路器线圈中电流信息的电流互感器和信号采集器以及获取电流信息模块，所述电流互感器与信号采集器连接并单向通信，获取电流信息模块，用于信号采集器通过电流互感器获取断路器线圈中电流信息。

如图3所示，本发明公开了一种保护断路器线圈的装置包括串联入断路器线圈l并用于获知断路器线圈l导通电流后根据断路定时断开断路器线圈l的定时断路装置、用于获取断路器线圈l中电流信息的电流互感器和信号采集器以及定时断路模块和获取电流信息模块两个程序模块，所述定时断路装置为时间继电器kt，时间继电器kt的常闭接点kt-1串入断路器线圈l的导线中，所述电流互感器位于断路器线圈l一侧，电流互感器与信号采集器连接并单向通信。

定时断路模块，用于时间继电器kt获取断路定时，时间继电器kt在获知断路器线圈l导通电流后根据断路定时断开断路器线圈l；所述断路定时为从断路器线圈l导通电流起至断开断路器线圈l的时间。

获取电流信息模块，用于信号采集器通过电流互感器获取断路器线圈l中电流信息。

其中，时间继电器kt、电流互感器和信号采集器本身以及相应的通信连接技术为现有技术在此不再赘述。

实施例3说明：

将时间继电器kt的常闭接点kt-1串入断路器线圈l的导线中，此时常闭接点kt-1为导通状态，断路器线圈l为导通状态但无电流，手动设置时间继电器kt的断路定时为5秒钟。

当继电保护装置通过控制电路控制断路器动作时，断路器线圈l中有电流并流过时间继电器kt的常闭接点kt-1，时间继电器kt获知断路器线圈l导通电流，延时5秒钟后，时间继电器kt将其常闭接点kt-1打开，断路器线圈l为断开状态无电流，从而有效避免断路器线圈l被烧坏，解决了断路器线圈易被烧坏的技术问题。

信号采集器通过电流互感器获取断路器线圈l中电流信息，以便管理人员研究断路器线圈l中电流信息与其线圈品质的对应关系。

实施例4：

实施例4与实施例3不同之处在于，还包括无线通信装置，所述信号采集器与无线通信装置连接并单向通信，获取电流信息模块，还用于信号采集器通过通信装置发送电流信息。

如图4所示，本发明公开了一种保护断路器线圈的装置包括串联入断路器线圈l并用于获知断路器线圈l导通电流后根据断路定时断开断路器线圈l的定时断路装置、用于获取断路器线圈l中电流信息的电流互感器、信号采集器和无线通信装置以及定时断路模块和获取电流信息模块两个程序模块，所述定时断路装置为时间继电器kt，时间继电器kt的常闭接点kt-1串入断路器线圈l的导线中，所述电流互感器位于断路器线圈l一侧，电流互感器与信号采集器连接并单向通信，所述信号采集器与无线通信装置连接并单向通信。

定时断路模块，用于时间继电器kt获取断路定时，时间继电器kt在获知断路器线圈l导通电流后根据断路定时断开断路器线圈l；所述断路定时为从断路器线圈l导通电流起至断开断路器线圈l的时间。

获取电流信息模块，用于信号采集器通过电流互感器获取断路器线圈l中电流信息，信号采集器通过无线通信装置发送电流信息。

其中，时间继电器kt、电流互感器、信号采集器和无线通信装置本身以及相应的通信连接技术为现有技术在此不再赘述。

实施例4说明：

将时间继电器kt的常闭接点kt-1串入断路器线圈l的导线中，此时常闭接点kt-1为导通状态，断路器线圈l为导通状态但无电流，手动设置时间继电器kt的断路定时为5秒钟。

当继电保护装置通过控制电路控制断路器动作时，断路器线圈l中有电流并流过时间继电器kt的常闭接点kt-1，时间继电器kt获知断路器线圈l导通电流，延时5秒钟后，时间继电器kt将其常闭接点kt-1打开，断路器线圈l为断开状态无电流，从而有效避免断路器线圈l被烧坏，解决了断路器线圈易被烧坏的技术问题。

信号采集器通过电流互感器获取断路器线圈l中电流信息，信号采集器通过无线通信装置发送电流信息。更方便管理人员获取断路器线圈l中电流信息，以便研究断路器线圈l中电流信息与其线圈品质的对应关系。

实施例5：

实施例5与实施例4不同之处在于，还包括管理终端，信号采集器通过无线通信装置和专用互联网与管理终端连接并通信，所述管理终端为台式电脑。

如图5所示，本发明公开了一种保护断路器线圈的装置包括串联入断路器线圈l并用于获知断路器线圈l导通电流后根据断路定时断开断路器线圈l的定时断路装置、用于获取断路器线圈l中电流信息的电流互感器、信号采集器、无线通信装置和管理终端以及定时断路模块和获取电流信息模块两个程序模块，所述定时断路装置为时间继电器kt，时间继电器kt的常闭接点kt-1串入断路器线圈l的导线中，所述管理终端为台式电脑，所述电流互感器位于断路器线圈l一侧，电流互感器与信号采集器连接并单向通信，所述信号采集器与无线通信装置连接并单向通信，信号采集器通过无线通信装置和专用互联网与管理终端连接并通信。

定时断路模块，用于时间继电器kt获取断路定时，时间继电器kt在获知断路器线圈l导通电流后根据断路定时断开断路器线圈l；所述断路定时为从断路器线圈l导通电流起至断开断路器线圈l的时间。

获取电流信息模块，用于信号采集器通过电流互感器获取断路器线圈l中电流信息，信号采集器通过无线通信装置发送电流信息至台式电脑。

其中，时间继电器kt、电流互感器、信号采集器、无线通信装置和台式电脑本身以及相应的通信连接技术为现有技术在此不再赘述。

实施例5说明：

将时间继电器kt的常闭接点kt-1串入断路器线圈l的导线中，此时常闭接点kt-1为导通状态，断路器线圈l为导通状态但无电流，手动设置时间继电器kt的断路定时为5秒钟。

当继电保护装置通过控制电路控制断路器动作时，断路器线圈l中有电流并流过时间继电器kt的常闭接点kt-1，时间继电器kt获知断路器线圈l导通电流，延时5秒钟后，时间继电器kt将其常闭接点kt-1打开，断路器线圈l为断开状态无电流，从而有效避免断路器线圈l被烧坏，解决了断路器线圈易被烧坏的技术问题。

信号采集器通过电流互感器获取断路器线圈l中电流信息，信号采集器通过无线通信装置发送电流信息至台式电脑。管理人员通过管理终端更方便获取并管理断路器线圈l中电流信息，以便研究断路器线圈l中电流信息与其线圈品质的对应关系。

实施例6：

实施例6与实施例5不同之处在于，还包括电源装置、接口转换器、poe接口和一体机以及显示模块，所述定时断路装置通过接口转换器的第一端口连接至电源装置，所述电流互感器通过接口转换器的第二端口连接至电源装置，所述电源装置通过poe接口连接至信号采集器，所述信号采集器与一体机连接并单向通信，显示模块，用于一体机获取电流信息并显示。

如图6所示，本发明公开了一种保护断路器线圈的装置包括串联入断路器线圈l并用于获知断路器线圈l导通电流后根据断路定时断开断路器线圈l的定时断路装置、用于获取断路器线圈l中电流信息的电流互感器、信号采集器、无线通信装置、管理终端、接口转换器和一体机以及定时断路模块、获取电流信息模块和显示模块共三个程序模块，所述定时断路装置为时间继电器kt，所述管理终端为台式电脑，所述时间继电器kt的常闭接点kt-1串入断路器线圈l的导线中，时间继电器kt通过接口转换器的第一端口连接至接口转换器内置的电源装置，所述电流互感器位于断路器线圈l一侧，电流互感器通过接口转换器的第二端口连接至接口转换器内置的电源装置，所述接口转换器通过其poe接口连接至信号采集器，即电流互感器通过接口转换器与信号采集器连接并单向通信，所述信号采集器与无线通信装置连接并单向通信，信号采集器通过无线通信装置和专用互联网与管理终端连接并通信，信号采集器与一体机有线连接并单向通信。

定时断路模块，用于时间继电器kt获取断路定时，时间继电器kt在获知断路器线圈l导通电流后根据断路定时断开断路器线圈l；所述断路定时为从断路器线圈l导通电流起至断开断路器线圈l的时间。

获取电流信息模块，用于信号采集器通过电流互感器获取断路器线圈l中电流信息，信号采集器通过无线通信装置发送电流信息至台式电脑，信号采集器发送电流信息至一体机。

显示模块，用于一体机获取电流信息并显示。

其中，时间继电器kt、电流互感器、接口转换器、信号采集器、一体机、无线通信装置和台式电脑本身以及相应的通信连接技术为现有技术在此不再赘述。

实施例6说明：

将时间继电器kt的常闭接点kt-1串入断路器线圈l的导线中，此时常闭接点kt-1为导通状态，断路器线圈l为导通状态但无电流，手动设置时间继电器kt的断路定时为5秒钟。

当继电保护装置通过控制电路控制断路器动作时，断路器线圈l中有电流并流过时间继电器kt的常闭接点kt-1，时间继电器kt获知断路器线圈l导通电流，延时5秒钟后，时间继电器kt将其常闭接点kt-1打开，断路器线圈l为断开状态无电流，从而有效避免断路器线圈l被烧坏，解决了断路器线圈易被烧坏的技术问题。

信号采集器通过电流互感器获取断路器线圈l中电流信息，信号采集器通过无线通信装置发送电流信息至台式电脑。管理人员通过管理终端更方便获取并管理断路器线圈l中电流信息，以便研究断路器线圈l中电流信息与其线圈品质的对应关系。

信号采集器发送电流信息至一体机，一体机获取电流信息并显示，方便现场检修人员查看断路器线圈l中电流信息，使用更方便。

实施例7：

如图7所示，本发明公开了一种保护断路器线圈的方法，基于实施例6的装置，包括如下步骤：

s1定时断路

运维人员手动设置时间继电器kt的断路定时为5秒钟，在时间继电器kt获知断路器线圈导通电流后根据断路定时断开断路器线圈。

s2获取电流信息

信号采集器通过电流互感器获取断路器线圈l中电流信息，信号采集器通过无线通信装置发送电流信息至台式电脑，信号采集器发送电流信息至一体机。

s3显示

台式电脑接收电流信息并显示，一体机接收电流信息并显示。

相对于实施例7，在s2获取电流信息的步骤中，信号采集器还可以通过电流互感器和电源装置获取断路器线圈l中电流信息。

本申请的发明构思：

其通过串联入断路器线圈并用于获知断路器线圈导通电流后根据断路定时断开断路器线圈的定时断路装置等，预设断路定时，在定时断路装置获知断路器线圈导通电流后根据断路定时断开断路器线圈，实现了保护断路器线圈，不易烧坏。

本申请的目的：

探索新的方法或装置设备来有效检测并降低断路器线圈烧损次数，且非常重要。

本申请的特点：

包括时间继电器、接口转换器、电流互感器、信号采集器、无线传输装置、一体机的屏显装置、管理终端的装置主机。时间继电器与接口转换器相连，接口转换器与电流互感器相连、电流互感器与信号采集卡相连，信号采集卡与无线传输装置及屏显装置相连，无线传输装置与装置主机相通讯。

所述的时间继电器，其有两对常开结点、两对常闭结点。其中一对常闭结点串于断路器线圈回路，剩余用作备用。同时时间继电器具有信号输出功能。

所述的接口转换器，输入接口采用四芯航空插头，输出接口采用poe接口，传输速率最高可达2gbps，内置电源装置，可提供直流+12v、-12v、+5v、-5v电压以及5ma恒流源。

所述的电流互感器，其可以检测断路器线圈主回路中的电流，同时可以将电流信号输出给接口转换器。

所述的信号采集器，具有八路同步采样模拟输入通道，ad转换分辨率为24位，采样频率为100s/s-204.8ks/s，最小采样分辨率可达181.9us/s，动态范围为114db，输入接口采用poe接口，输出接口采用usb接口。

所述的无线传输装置，工作频率在2400～2480mhz，串口速率在4800bps以上，传输距离最高到1600m，配有全频棒状天线，全频棒状天线接口采用sma阴头底座。

所述的屏显装置，为液晶触摸屏，分辨率为800x480及以上，触摸方式为电阻式触摸，感应力度为75g，响应时间为5ms。

本发明的工作原理：

如图6所示，工作人员将断路器线圈保护装置直接串联接入断路器控制回路中断路器线圈下部，该装置内部已有电路。当断路器线圈得电回路导通后，时间继电器开始计时，同时电流互感器采集断路器线圈主回路的电流；时间继电器通过接口转换器与电流互感器相连，信号采集器将采集到的时间信息与电流信息处理后通过屏显装置显示，并通过无线传输装置将信号传输至工作人员电脑。

当时间继电器达到整定时间，装置内串联于断路器线圈主回路的常闭结点断开，使得断路器线圈失电，起到保护线圈作用，同时信号采集器采集断电信息。

技术方案说明：

如图6所示，本断路器线圈保护装置包括：时间继电器，接口转换器，电流互感器，电源装置，poe接口，信号采集器，usb接口，无线传输装置，显示器，装置主机。连接方式为：时间继电器、电流互感器通过四芯插头与接口转换器相连，接口转换器通过poe接口与信号采集器相连，信号采集器通过usb接口与无线传输装置相连，无线传输装置通过无线接收模块与工作人员电脑相连。

所述的时间继电器型号为3rp-11015，其有两对常开结点、两对常闭结点。其中一对常闭结点串于断路器线圈回路，剩余用作备用。同时时间继电器具有信号输出给接口转换器。

所述的接口转换器型号为gx16-669，输入接口采用四芯航空插头，输出接口采用poe接口，传输速率最高可达2gbps，内置电源装置，可提供直流+12v、-12v、+5v、-5v电压以及5ma恒流源。接口转换器的作用是将时间继电器输出接口由四芯插头转换可以接入信号采集器的poe接口，同时内置的电源装置能够为其提供所需的工作电源。

所述的电流互感器型号为ct10p1，其可以检测断路器线圈主回路中的电流，同时可以将电流信号输出给接口转换器。

所述的信号采集器型号为ni-pxle4496，具有八路同步采样模拟输入通道，ad转换分辨率为24位，采样频率为100s/s-204.8ks/s，最小采样分辨率可达181.9us/s，动态范围为114db，输入接口采用poe接口，输出接口采用usb接口。信号采集器的作用是将时间、电流信号进行模数转换，从而更有效、快速地传输给无线传输装置。

所述的无线传输装置型号为yx12500，工作频率在2400～2480mhz，串口速率在4800bps以上，传输距离最高到1600m，配有全频棒状天线，全频棒状天线接口采用sma阴头底座。无线传输装置的作用是将信号通过无线方式传送给工作人员主机。

本申请保密运行一段时间后，现场技术人员反馈的有益之处在于：

其通过串联入断路器线圈并用于获知断路器线圈导通电流后根据断路定时断开断路器线圈的定时断路装置等，实现了保护断路器线圈，不易烧坏。

其通过定时断路的步骤等，实现了保护断路器线圈，不易烧坏。