专利名称：矿用隔爆真空馈电开关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种开关电器。
目前煤矿用隔爆型馈电开关存在以下几个缺点1、开关中采用空气断路器，动作速度慢，维护工作量大。近年来虽然有少量开关使用了真空断路器，但开关的保护功能不全面。
2、过流保护方式简单，尤其是过载保护特性分散性大，动作值调整范围小。
3、开关中无选择性漏电保护和漏电闭锁功能，在馈电线路发生人身触电或绝缘下降等漏电事故时，开关无法保护。在开关合闸前若线路已有漏电事故发生，也无法对其进行监测，实现闭锁。
4、开关的操作方式为手动操作，不能进行远控和监控，无法满足现代化矿井监测监控系统的要求。
5、开关中无故障信号显示装置。当线路发生故障开关跳闸后，操作人员无法判断故障类型，给寻找和排除故障带来一定的困难。而且开关的状态也无法观察。
专利申请号为86201119.1的“矿用低压电网选择性漏电保护装置”，虽然实现了选择性漏电保护，但是由于它是一个独立的装置，必须与馈电开关配套使用，不但接线复杂，而且维修也不方便。更主要的是这种选择性漏电保护装置采用半波相位比较原理，保护动作速度慢，不能满足人身触电情况下30ms的动作时间要求。
本实用新型所设计的真空馈电开关，克服了上述之缺点，实现了选择性漏电保护，为煤矿井下提供了一种动作速度快，防爆性能好，维护工作量小，能够满足现代化矿井监控需要的矿用隔爆真空馈电开关。
真空馈电开关的选择性漏电保护是以附加直流闭锁的高灵敏的零序功率方向原理实现的，即漏电时漏电支路由附加直流、零序电压、零序电流组成的与门条件实现选择性跳闸。该开关由总开关和多台分开关组成一个完整的供电系统。总开关采用附加直流检测原理，分开关采用零序功率方向原理对电网进行连续绝缘监测和漏电保护。真空馈电开关主要由选择性漏电保护电路，漏电闭锁电路，过流保护电路，远方监控电路，故障信号显示电路和真空断路器组成。
本实用新型所提供的真空馈电开关，不但具有选择性漏电保护和漏电闭锁功能，而且可实现两级选择性漏电保护，它的保护功能多，整定范围广，并具有远方控制功能。此外该开关还具有事故记忆功能和显示信号记忆功能，它的动作速度快，在人身触电情况下的动作时间不大于30ms；发生事故的停电范围小，可缩短漏电故障的处理时间，从而提高了煤炭产量和煤矿生产的安全性。
图1，矿用隔爆真空馈电开关外形结构图。
1、进线喇叭口2、螺栓3、顶盖4、出线喇叭口5、显示窗6、开关门7、操作手把8、按钮9、底座10、螺栓11、外壳。
图2，总开关原理框图。
X1、X2、X3－电源线端子；D1、D2、D3－负荷线端子；ZBA－闭锁按钮；YB－控制电源变压器；THK－跳合闸控制电路；QAC－真空断路器主触头；LH－电流互感器；ZU0－零序电压取样电路；ZJC－附加直流检测电路；SG－过流试验电路；DY－直流检测、保护电路电源及继电器电路；ZGX－故障及开关状态显示电路；ZLD－漏电保护电路；FA－复位电路；SL－漏电试验电路；GL－过流保护电路；GZ－过流保护动作值整定电路；t－闭锁信号线；PB－高压馈电开关控制线；UOH－零序电压高电位闭锁线；UOL－零序电压信号线及低电位闭锁线。
图3，分开关原理框图。
X1、X2、X3－电源线端子；D1、D2、D3－负荷线端子；BA－闭锁按钮；YB－控制电源变压器；THK－跳合闸控制电路；QAC－真空断路器主触头；LB－零序电流变换器；LH－电流互感器；SL－漏电试验电路；LDB－漏电闭锁电路；BY－漏电闭锁、保护电路电源及继电器电路；FGX－故障显示电路；LD－连锁电路；SG－过流试验电路；FLD－漏电保护电路；FA－复位电路；GL－过流保护电路；GZ－过流保护动作值整定电路；K－控制线；t－闭锁信号线；UOH－零序电压高电位闭锁线；UOL－零序电压信号线及低电位闭锁线。
图4，接线系统图。
PB－高压馈电开关；KSB－矿用变压器；FD－辅助接地；1－总开关2、3、4－分开关；P－高压控制接线端子；t－闭锁线；K－控制线；H－零序电压高电位闭锁线；L－零序电压信号线及低电位闭锁线。
图5，总开关漏电保护原理图(ZLD)。
J0、J01、J02－漏电鉴别执行继电器及其接点；J1、J11、J12－联动继电器及其接点；JV、JV1－动作电阻值调节继电器及其接点；UOL－零序电压信号线及低电位闭锁线；UOH－零序电压高电位闭锁线；t－闭锁信号线；R1～R16－电阻；C1～C7－电容；D1～D6－二极管；W1～W4－稳压管； Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3、Ⅰ4－电压比较器。
图6，分开关选择性漏电保护原理图(FLD)。
Jx、Jx1、Jx2－防跳闸误动闭锁继电器及其接点；UOH－零序电压高电位闭锁线；UOL－零序电压信号线及低电位闭锁线；BJ、BJ1、BJ2－漏电闭锁继电器及其接点；Ⅰ0－零序电流信号线；W－漏电闭锁动作值整定电位器；DF－分闸信号线；R1～R20－电阻；D1～D6－二极管；C1～C5－电容；Dw－保护稳压管； Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3、Ⅰ4－第一组电压比较器；Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅱ4－第二组电压比较器。
图7，总开关和分开关过流保护原理图(GL)。
G－过载跳闸信号；Y－远端短路跳闸信号；J－近端短路跳闸信号；Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3、Ⅰ4－第一组电压比较器； Ⅱ1、Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅱ4－第二组电压比较器；D1～D6－二极管；R1～R4，R6～R8，R10～R20，R22，R23－电阻； C1～C8－电容；W1～W4－稳压管。
图8，直流检测电源、漏电闭锁电源及保护继电器电路(DY)。
Z1、Z2－整流桥；7812、7912、7824－三端稳压器；GJ、GJ1、GJ2－过载跳闸继电器及其接点；JJ、JJ1、JJ2－近端短路跳闸继电器及其接点；YJ、YJ1、YJ2－远端短路跳闸继电器及其接点；LJ、LJ1、LJ2－漏电动作跳闸继电器及其接点；KJ、KJ1－跳高压继电器及其接点；TJ－闭锁继电器；LD－漏电故障显示信号线；YD－远端短路显示信号线；JD－近端短路显示信号线；GD－过载故障显示信号线；t－闭锁线；K－跳高压开关信号线；BCR－接点端子；G－过载故障跳闸信号线；J－近端短路故障跳闸信号线；Y－远端短路故障跳闸信号线；L－漏电故障跳闸信号线；F－复位信号线；R1～R6－电阻；C1～C6－电容；W1～W3－稳压管；D1～D6－二极管。
图9，总开关零序电压取样电路原理图(ZU0)。
C1～C5－电容；R12、R16－电阻；J01－漏电鉴别执行继电器的常开接点；W1、W2－稳压管；FD－辅助接地；UOL－零序电压信号线及低电位闭锁线。
图10，附加直流检测电路原理图(ZJC)。
SK－三相电抗器；LDDC－附加直流检测电源；KΩ－欧姆表；D1、D5－二极管；DW1、DW2、DW3－稳压管；J01－防电网电压波动调节继电器接点；C3～C7－电容；W2－动作电阻值调节电位器；ZLD－与总漏电电路连接端子；a、b－电压转换端子；R0～R4－电阻。
图11，过流保护整定、漏电试验、过流试验和复位电路原理图。
SL－漏电试验按钮；R2、R3－电阻；SG－过流试验按钮；YZ－远端短路动作值整定电位器；JZ－近端短路动作值整定电位器；GZ－过载保护动作值整定电位器；R4～R9－电阻；FA－复位按钮；DY－漏电闭锁、直流检测及继电器电路；GL－过流保护电路；YB－电源变压器；FD－辅助接地；LH－电流互感器。
图1所示的馈电开关的进、出线喇叭口1、4各三个，平行排列。按钮8包括启动按钮、试验按钮和复位按钮。显示窗5用以显示各种故障信号，对总开关来说还可以显示电网的运行和绝缘状态。
图2给出了总开关原理方框图，其电路之间的连接关系如下三相电源(660／380V)经电源线端子x1、x2、x3，一路接真空断路器主触尖QAC，经电流互感器LH，接入负载线端子D1、D2、D3；由LH上引出信号线接入过流保护电路GL和过流保护动作值整定电路GZ，其主回路输出端接漏电试验电路SL；另一路经闭锁按钮ZBA后，分成三路，其一由ZBA→控制电源变压器YB→跳合闸控制电路THK；其二由ZBA→零序电压取样电路ZU0→总开关漏电保护电路ZLD；其三由ZBA→附加直流检测电路ZJC→漏电保护电路ZLD。控制电源变压器YB直接向直流检测、保护电路电源及继电器电路DY供电，并向漏电保护电路ZLD和过流试验电路(SG)提供信号。电路DY分别接入跳合闸控制电路THK、故障及开关状态显示电路ZGX、复位电路FA和漏电保护电路ZLD，由ZLD上引出四条信号线t、PB、UOH、UOL。电路ZLD又与过流保护电路GL连接。
图3为分开关原理框图。三相电源(660／380V)经电源线端子x1、x2、x3，一路接真空断路器主触头QAC，经零序电流变换器LB和电流互感器LH接入负载线端子D1、D2、D3，主回路中接入漏电闭锁电路LDB，在LB上引出两条线分别接LDB和漏电保护电路FLD，主回路经LH后接漏电试验电路SL；另一路接闭锁按钮BA→控制电源变压器YB－跳合闸控制电路THK。控制变压器YB直接向漏电闭锁，保护电路电源及继电器电路DY供电，并向过流试验电路SG提供信号；电路DY分别与跳合闸控制电路THK、故障显示电路FGX、漏电闭锁电路LDB、经联接电路LD接漏电保护电路FLD、以及复位电路FA连接，由DY中引出控制线K和闭锁线t。在漏电保护电路FLD中除引出零序电压高电位闭锁线UOH和零序电压信号线及低电位闭锁线UOL外，还与过流保护电路GL连接，由LH上引出两条线分别接入过流保护电路GL和过流保护动作值整定电路GZ。
图4是总开关与分开关的连接线路图，电源经高压馈电开关PB，矿用变压器KSB接入总开关1，然后由总开关1分别配给各分开关2、3、4。在总开关1上设有PP控制线，该控制线接入高压馈电开关控制回路，各开关均设有辅助接地FD和控制线K、H、L、t。
图6为分开关选择性漏电保护原理图(FLD)，该电路主要包括零序电流检测电路、漏电过程防误动闭锁电路、全波相位比较电路、漏电闭锁检测电路和执行电路等。
针对电网漏电在故障支路动作过程中，非故障支路可能产生的误动作问题，在分开关中设置了防误动闭锁电路。该电路由继电器Jx和电容C1串联组成。在漏电过程中，非故障支路中的继电器Jx短时有电，其两对接点J 和J 分别使零序电压信号线UOH为高电位，UOL为低电位，从而使得非故障支路漏电执行电路出口为高电平，起到了闭锁作用。
分开关中选择性漏电保护的零序电流检测采用零序电流变换器(LB)直接套在开关的三相电路上。零序电流变换器一般取其二次负载电阻两端电压作为信号。但因一次电流的大小不同，一次电流与二次电压信号的相位差不同，且易出现不规则的正弦波，影响相位比较或易造成选择性漏电保护误动。为此在电路中利用电容C4与正反向二极管D7、D8并联作为零序电流变换器的二次负载，取电容两端电压信号，则一次电流与二次电压信号的相位差基本不变，即漏电电阻的大小或一次电流的大小，不影响变换器输出信号的相位差角。
为了满足30ms动作时间的要求，分开关的相位比较电路采用全波比较，其电路由零序电压整形电路、零序电流整形电路和相位比较与门电路组成。零序电压整形电路由锯齿波形成电路和小方波形成电路组成。锯齿波的负半波形成电路由输入电阻R3、隔离二极管D1、电压比较器Ⅰ1、积分电路R6、C2，比较电压电路R2、R4和保护二极管D5、D6组成，其积分电路R6与C2和比较电压电路R2与R4分别串联后，与Ⅰ1的输入和输出端连接；正半波由输入电阻R3和比较电压电路R2、R3将信号输入电压比较器Ⅰ3，再经积分电路R11、C3输出。小方波的负半波形成电路由电压比较器Ⅰ2、串联电阻Rθ、Rθ组成的比较电压电路和耦合电阻R7组成；正半波由电压比较器Ⅰ4，串联电阻R9、R6组成的比较电路和耦合电阻R10形成。零序电流整形电路采用矩形波形成电路，其正半波矩形波由电压比较器Ⅱ1和输入电阻R12形成；负半波由电压比较器Ⅱ2和输入电阻R12形成。正半波相位比较与门电路由电压比较器Ⅰ4、Ⅱ1和电阻R13形成；负半波由电压比较器Ⅰ2、Ⅱ2和电阻R14形成，相位比较后的或门电路由二极管D2、D3和R16形成，D2、D3并联后串接于R16，再从并联接点接入比较器Ⅱ3的输入端。选择性漏电保护出口电路由电压比较器Ⅱ3和比较电压电路R15、R17组成。
全波相位比较电路和选择性漏电保护出口电路的原理是电网正常运行时没有零序电压和零序电流信号，也没有小方波和矩形波输出，出口电路Ⅱ3输出高电平，即没有跳闸信号(DF)输出，因此漏电跳闸继电器LJ不动作。当出现不对称漏电时，线路出现零序电压和零序电流，信号无论在正半波还是在负半波，故障支路的零序电流矩形波和零序电压小方波同相位，使或门电路D2、D3的输出端输出触发信号(小方波)，从而出口电路Ⅱ3端输出触发信号(小方波)，使得漏电继电器LJ动作而跳闸，实现选漏保护。
漏电闭锁电路包括电压比较器Ⅱ4，信号电位器W、相串联的反馈电阻R20、取样电阻R16、电容C5，闭锁继电器BJ和与其并联的续流二极管D4，比较电压电路R15、R17和限流电阻等。当漏电跳闸后或合闸前电网发生漏电，由信号电位器上取得的信号电压将高于比较电压，这样电压比较器Ⅱ4输出高电平，使继电器BJ失电，其串接于控制跳闸回路的常开接点BJ1打开，开关无法合闸；而另一对常闭接点BJ2闭合，点亮漏电闭锁指示灯，指示有漏电事故发生。如果没有漏电故障发生，则BJ的常闭接点BJ2打开，漏电显示消失，常开接点BJ1闭合，可以合闸运行。
图5是总开关漏电保护原理图。总开关的漏电保护电路主要包括零序电压取样电路，附加直流检测电路，纵向开关联动电路、电压波动检测电路和双T滤波、加速电路、电网耦合电路等。
为了与高压配电装置配合使用，保证总开关与高压配电装置之间纵向漏电保护的选择性，总开关中设计了高压配电装置联动电路，该电路由充放电延时电路D4、R13、C1、电压比较器Ⅰ3、联动继电器J1及其接点J11、J12、和续流二极管D3组成，同时为保证总开关与分开关之间的漏电纵向选择性，总开关中设计了另一充放电延时电路R10、C2，在分开关漏电拒动时，总开关的延时电路与高压联动电路的延时电路同时起动，只是后者较前者的时间常数大。当总开关同样产生拒动后，充电时间一到，电压比较器Ⅰ3翻转，联动继电器J1失电，其接点J11和J12同时断开，使高压配电装置跳闸。
为了防止由于电网电压波动造成动作电阻值的变化，总开关中还设计了电压波动检测电路。该电路的组成及接线是电压比较器Ⅰ4的输入端由串联电阻R14、R15的中间提取信号，电阻R14、R15串联后与相串联的稳压管W4、电容C7并联，动作电阻值调节器Jv和续流二极管D6并联后串于R14电路中，该电路中还包括接控制变压器二次绕组的电压波动检测的两个二极管。当电网电压产生波动时，电压比较器Ⅰ4翻转，调节继电器Jv有电，其常开接点短接加速电路中的稳压管W3，以保证漏电保护动作电阻值在合适的范围内。
零序电压取样电路(ZU0)如图9所示，它由电容C1、C2、C3、C4、C5，稳压管W1、W2，电阻R12、R16所组成，C1、C2、C3的一端分别接入三相电网，另一端相并后与C5相串再由C5的一端接辅助接地FD，C4与R12相串后一端接入C1、C2、C3的并联点，另一端与J01、R16、W1、W2的并联电路相接输入零序电压信号。
针对电网非漏电情况下暂态过程产生的零序电压造成的电源中性点不接地电网选择性漏电保护的误动作问题，在总开关漏电保护电路中设计了附加直流检测电路ZJC(见图10)。该电路由附加直流电源(LDDC)、电网耦合电路(SK)、双T滤波电路、加速电路、动作值整定电位器(W2)、绝缘监视千欧表(KΩ)、防欧姆表冲击电容(C7)、漏电鉴别比较电路Ⅰ1、漏电鉴别执行继电器J0和闭锁选择性漏电保护环节的漏电鉴别继电器出口接点J01、J02组成。其连接顺序是三相电源经电网耦合电路(SK)分别接双T滤波电路和加速电路，附加直流电源(LDDC)输入滤波信号，其输出端串接欧姆表(KΩ)、电容C7与电位器(W2)并联后接地，整定电位器输出信号接入总开关漏电保护插件ZLD。按照附加直流电源检测电网漏电的原理，以不大于20ms的漏电鉴别继电器的接点J01和J02对进行选择性全波相位比较的零序电压进行闭锁，即只有电网漏电时才允许零序电压和零序电流进行全波相位比较。在没有发生漏电的情况下，电网对地绝缘电阻很大，不能起动漏电鉴别继电器J0，即非漏电时电网任何操作暂态过程，因零序电压被闭锁均不会使分开关的选择性漏电保护发生误动作。当电网发生漏电时漏电鉴别比较电路Ⅰ1将使闭锁继电器J0失电，这样其两对常开接点J01、J02将被打开，解除零序电压信号的闭锁。此时，分开关的全波相位比较电路可正常工作，同时，总开关的漏电比较鉴别电路也起动了保证漏电纵向选择性的延时电路。若分支漏电故障被解除，则延时电路同时被闭锁线(t)解除，漏电鉴别比较电路又投入正常工作。如果分开关产生拒动，则总开关的漏电延时一到，便发出跳总开关的执行信号，从而使整个供电系统停电。
本实用新型的总开关与分开关的过流保护板具有互换性。过流保护电路如图7所示。该电路主要由过载保护、近端短路和远端短路的保护电路组成。过载保护电路由四级电压比较器Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3、Ⅰ4；四级电压比较电路R19、R22，R2、R3，R6、R7，R10、R11；四级充电延时电路R20、C2、R4、C3、R6、C4、R12、C5；四或门电路D2、D3、D4、D5；出口执行电路Ⅱ1、R14、R15；保护稳压管W4、W1和输入电阻R1组成。四级延时电路的时间常数是严格依据过载保护反时限特性确定的，其过载保护整定范围较广，从130A到400A，过载信号同时加到四级电压比较器的输入端，但是由于各级比较电压和充电延时时间常数不同，所得到的延时时间亦不同。但不论那级延时时间到，都会经过或门电路使出口电路Ⅱ1翻转，发出过载跳闸信号。
开关的短路保护分近端短路和远端短路，即主保护区短路瞬动保护和后备短路延时过流保护。主保护区短路瞬动保护电路由电压比较器Ⅱ4，输入电阻R18、稳压管W3和电压比较电路R14、R15组成。后备短路延时过流保护电路由电压比较器Ⅱ2、Ⅱ3，充电短路延时电路R17、C6，输入电阻R16、稳压管W2和电压比较电路R14、R15组成。
各主保护区均有瞬动保护和后备保护，以保证实现短路过流保护可靠性的同时实现有限的纵向选择性，即由于短路电流计算误差和整定电流整定误差，对两相短路故障保护范围选择性界线不是准确的，所以只能实现有限的纵向选择性，对于三相短路则更是如此，如果为提高选择性的准确性而过分提高瞬态整定值，将会出现瞬动保护死区，对井下安全不利。
图8给出了直流检测电源、漏电闭锁电源和保护继电器电路接线图(DY)。该电路作为总开关和分开关的电源板，具有通用性。该电源板负责供给所有电路的直流工作电源，它由直流工作电源整流滤波稳压电路、附加直流检测电源，各级故障跳闸继电器回路和漏电跳闸闭锁继电器回路组成。
直流工作电源整流滤波稳压电路由整流桥Z1、滤波电容C1、C2，集成三端稳压器7812、7912和电容C3、C4组成。附加直流检测电源由整流桥Z2，限流电阻R6、稳压管W1、W2、W6，集成三端稳压器7824以及电容C6组成。继电器控制电路包括漏电跳闸继电器LJ，续流二极管D4，漏电显示限流电阻R4，过载跳闸继电器GJ、续流二极管D1、过载显示限流电阻R1、近端短路瞬动跳闸继电器JJ，续流二极管D2，近端短路显示限流电阻R2，远端短路短延时跳闸继电器YJ、续流二极管D3、远端短路显示限流电阻R3组成。这些控制用继电器均为磁保持继电器，具有事故类型记忆和故障信号显示记忆功能。继电器GJ、JJ、YJ、LJ、KJ的常闭接点GJ1、JJ1、YJ1、LJ1、KJ1相互串接于合闸线圈的控制回路中，不论哪种故障发生，其相应的继电器有电，常闭接点断开，从而使合闸线圈失电，开关跳闸。GJ、JJ、YJ、LJ、的另一对常开接点GJ2、JJ2、YJ2、LJ2分别接于各自的故障显示电路中，在开关因故障跳闸的同时，其对应的继电器常开接点将显示灯点亮，从而可直观的判断故障类型。
为防止分开关因漏电跳闸过程产生的误动作，在电源板上设计有漏电跳闸过程防误动闭锁电路，它由继电器TJ、充放电延时回路C5、R5和LJ的常开接点LJ2组成。当线路发生漏电时，LJ继电器有电，其串接于控制回路中的常闭接点LJ1断开，使合闸线圈失电跳闸，同时另一对常开接点LJ2一边接通漏电显示电路，一边接通选择性漏电板中的漏电跳闸过程防误动闭锁继电器Jx，由于Jx是一充电回路，只能短时带电，从而使零序电压UOH和UOL分别短时为高电平和低电平，闭锁了其它非漏电支路。与此同时，总开关的漏电执行回路也开始启动，为防止其越级跳闸，当分开关因漏电跳闸时，其常开接点LJ2同时接通了继电器TJ的充电回路，使得TJ短时有电，其常开接点TJ1短时短接了起动总开关漏电执行回路的延时充电电容C2，从而既保证了横向选择性漏电保护，又保证了纵向漏电保护的选择性。
为适应煤矿现代化管理的需要，电路中设计了远方监控电路，该电路由继电器KJ、二极管D6和常闭接点KJ1组成，常闭接点KJ1串接于跳闸的控制回路中。
在开关电源板上还有一个复位电路，它由各控制继电器的复位绕组、复位按钮(FA见图11)、和二极管D5组成。按动复位按钮FA后，各继电器的复位绕组有电，使继电器恢复原始状态。复位后，所有的故障显示均消失，串接于控制回路的各常闭接点闭合，这时又可以重新合闸。
过流保护整定、漏电试验、过流试验和复位电路见图11。为了对漏电保护装置进行试验检验，总开关和分开关都设计了漏电保护试验电路。该电路由漏电试验按钮(SL)，试验电阻R2、R3和辅助接地FD组成，当电源电压为660V时，用R2，380V时，用R3。过流保护试验电路由模拟短路的交流127V信号源，试验按钮(SG)和整流二极管D6组成。
过流保护的整定值是由整定电路完成的。该电路包括过载整定电路、远端短路短延时整定电路和近端短路瞬时动作整定电路，过载整定电路由电阻R6、R9和可调电位器GZ相串联组成，通过旋转电位器GZ改变线路的过载整定值。远端短路短延时整定电路由电阻R4、R5和可调电位器YZ相串联组成，通过旋转电位器YZ可以改变线路后备短路保护的动作值。近端短路瞬时动作整定电路由电阻R6、R7和可调电位器JZ相串联组成，通过旋转电位器JZ可以改变线路主保护短路瞬动的整定值。
权利要求1.一种矿用隔爆真空馈电开关，包括开关外壳、底座、进出线喇叭口、按钮、显示窗等机构和各种电路，其总开关和多台分开关组成完整的供电系统，开关电路由选择性漏电保护电路、漏电闭锁电路、过流保护电路、远方监控电路、故障信号显示电路和电磁真空断路器等组成，其特征是A、总开关主要由零序电压取样电路(ZU0)，附加直流检测电路(ZJC)，漏电保护电路(ZLD)，故障及开关状态显示电路(ZGX)，过流保护电路(GL)，过流保护动作值整定电路(GZ)和直流检测、保护电路电源及继电器电路(DY)等组成；三相电源接入真空断路器主触头(QAC)，经电流互感器(LH)接入负载；同时又经闭锁按钮(ZBA)接控制电源变压器(YB)和跳合闸控制电路(THK)；由(YB)直接向电路(DY)供电并向电路(ZLD)和过流试验电路(SG)提供信号；电路(DY)分别与电路(THK)、(ZGX)、(FA)和(ZLD)连接，在电路(ZLD)上引出四条信号线t、PB、UOH、UOL；电路(SG)与(GL)连接，而电路(GL)分别和电流互感器(LH)及电路(GZ)连接，零序电压取样电路(ZUO)和附加直流检测电路(ZJC)均经闭锁按钮(ZBA)取得电源后接入电路(ZLD)；B、分开关主要由零序电流变换器(LB)、漏电闭锁电路(LDB)、漏电闭锁、保护电路电源及继电器电路(DY)、漏电保护电路(FLD)、过流保护电路(GL)、过流保护动作值整定电路(GZ)等组成；三相电源接真空断路器主触头(QAC)，经变换器(LB)和电流互感器(LH)接入负载；电路(LDB)电源也由主回路提供，同时三相电源经闭锁按钮(BA)接控制电源变压器(YB)和跳合闸控制回路(THK)，由变压器(YB)直接向电路(DY)供电，并向电路(SG)提供信号；电路(DY)分别接入电路(THK)、(FGX)、(FA)、(LDB)，并经联锁电路(LD)接电路(FLD)；由(DY)上引出两条信号线k、t；电路(FLD)分别与变换器(LB)和电路(GL)连接，并引出信号线UOH、UOL；电路(GL)又分别同电路(SG)、(GZ)和互感器(LH)连接；C、总开关和分开关的主回路负载侧连接着漏电试验电路(SL)。
2.根据权利要求1所述的真空馈电开关，其特征在于分开关选择性漏电保护的零序电流检测采用零序电流变换器(LB)直接套在开关的三相电路上，并利用电容与正、反向二极管并联作为(LB)的二次负载；在(FLD)电路中的相位比较电路采用全波比较，该全波相位比较电路包括零序电压整形、零序电流整形和相位比较与门电路，零序电压整形电路采用锯齿波和小方波形成电路，其中锯齿波形成电路由电压比较器Ⅰ1、Ⅰ3、积分电路R8、C2、R11、C3，比较电压电路R2、R4以及保护电路D5、D6和电阻R3组成；小方波形成电路由电压比较器Ⅰ2、Ⅰ4，比较电压电路R9、R6，耦合电阻R7、R10组成；零序电流整形电路采用矩形波形成电路，由电压比较器Ⅱ1、Ⅱ2，电阻R12组成；相位比较与门电路由电压比较器Ⅰ4、Ⅱ1、Ⅰ2、Ⅱ2，电阻R13、R14组成；或门电路则由二极管D2、D3，电阻R16组成；漏电闭锁电路包括电压比较器Ⅰ4，信号电位器W，相串联的电阻R20、R18、电容C5、闭锁继电器BJ，以及与BJ并联的二极管D4和电阻R19、R15、R17组成。
3.根据权利要求1所述的真空馈电开关，其特征是在(DY)电路中，漏电继电器LJ、漏电闭锁继电器BJ、过流继电器GJ、YJ、JJ、远方监控继电器KJ的常闭接点相互串接于控制真空断路器合闸线圈的控制电路中，漏电继电器LJ和过流继电器GJ、YJ、JJ的另一对常开接点分别控制各自对应的故障显示电路，LJ、GJ、YJ、JJ均采用磁保持继电器。
4.根据权利要求1所述的真空馈电开关，其特征在于总开关中的附加直流检测电路(ZJC)由附加直流电源(LDDC)、三相电抗器(SK)、双T滤波电路、加速电路、动作值整定电位器W2，并联在电路中的电容C7，千欧表以及在电路(ZLD)中的漏电鉴别比较电路Ⅰ1、漏电鉴别执行继电器J0所组成，其连接顺序是三相电抗器(SK)分别接双T滤波电路和加速电路，附加直流电源(LDDC)输入滤波信号，其输出端串接千欧表，电容C7与电位器W2并联后接(FD)，整定电位器Wz的输出信号接入总开关漏电保护插件(ZLD)；在电路(ZLD)中的高压配电装置联动电路由充放电延时电路D5、R13、C1，电压比较器Ⅰ3、与D5并联的联动继电器J1续流二极管D3组成；在电路(ZLD)中的电压波动检测电路由电压比较器Ⅰ4、电容C7、稳压管W4、电阻R15、反馈电阻R14、动作电阻值调节器Jv、二极管D6组成，输入信号经W4、R15接电压比较器Ⅰ4，Ⅰ4的输入和输出端接反馈电阻R14，再与调节器Jv连接。
5.根据权利要求1所述的真空馈电开关，其特征是过流保护电路(GL)由过载保护电路、近端短路和远端短路保护电路组成，其中过载保护电路由四级电压比较器Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3、Ⅰ4，四级电压比较电路，四级充放电延时电路、四或门电路、出口执行电路和稳压管、电阻等组成；近端短路保护电路由电压比较器Ⅱ4、输入电阻、电压比较电路、稳压管等组成；远端短路保护电路由电压比较器Ⅱ2、Ⅱ3、充放电延时电路、输入电阻、电压比较电路、稳压管等组成。
6.根据权利要求1所述的真空馈电开关，其特征是过流保护动作值整定电路包括过载整定、远端短路短延时整定和近端短路瞬时动作整定电路，分别由电阻和可调电位器GZ、YZ、JZ组成。
7.根据权利要求1所述的真空馈电开关，其零序电压取样电路(ZU0)由电容、电阻和稳压管组成，其特征是电容C1、C2、C3的一端分别接入三相电网，另一端相并后与C5相串联后接辅助接地FD，C4与R12相串后一端接入C1、C2、C3的并联点，另一端与J01、R16、W1、W2的并联电路连接。
8.根据权利要求1所述的真空馈电开关，其特征在于总开关和分开关中设计的电源板(DY)采用集成三端稳压器，其漏电跳闸过程防误动闭锁电路由继电器(TJ)，充放电延时回路和接点LJ2组成。
9.根据权利要求1所述的真空馈电开关，其特征在于电路(DY)中的远方监控控制电路由继电器KJ、二极管组成，继电器KJ的常闭接点KJ1串接于跳闸的控制回路中。
专利摘要一种矿用隔爆真空馈电开关，包括开关外壳、底座、进出线喇叭口、按钮、显示窗等机构和各种电路，其总开关和多台分开关组成完整的供电系流，开关电路由选择性漏电保护电路、漏电闭锁电路、过流保护电路、远方监控电路、故障信号显示电路和电磁真空断路器等组成。选择性漏电保护是以附加直流闭锁的高灵敏的零序功率方向原理实现的。本开关的保护功能多，并能实现两级选择性漏电保护，而且有远方监控功能。开关的动作速度快，在人身触电情况下的动作时间不大于30ms，而且事故停电范围小，可缩短漏电故障的处理时间。
文档编号H02H3/32GK2079375SQ9022633
公开日1991年6月19日 申请日期1990年12月17日 优先权日1990年12月17日
发明者聂文龙, 范筠, 宋建成, 耿太荣 申请人:山西矿业学院