专利名称：具有三段保护功能的塑壳式直流断路器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有过载长延时、短路短延时和短路瞬时三段保护功能的塑壳式直流断路器。
背景技术：
电力工程必须具备安全可靠的控制电源，控制电源分为两类一类是直流电源，一类是交流电源。由于直流电源独立于交流动力电源系统之外，不受交流电源系统事故的影响，具有安全可靠、运行维护方便等优点，从而得到广泛应用。
随着发电厂、变电站的控制负荷和动力负荷对直流电源的要求越来越高，其保护电器的过载保护、短路保护要求也十分严格，它不应拒动，也不应误动，尤其是不允许越级误动，否则将导致电力设备的损坏和系统故障、事故波及范围扩大甚至造成大面积停电等严重事故。为保证电力设备安全运行，要求保护电器(直流断路器)准确、可靠、快速切断故障电流。目前的塑壳式直流断路器只具有过载长延时和短路瞬时保护，不能很好的满足要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有三段保护功能的塑壳式直流断路器，该断路器采用电子控制装置实现短路短延时、双金属片实现过载长延时和电磁铁实现短路瞬时的三段保护，保证了断路器功能的可靠性。
按照本发明所提供的技术方案，在基座内有两个带灭弧装置的触头系统，形成两个极；以及相互连接的分离脱扣器与牵引杆；在其中一个极上连接过载长延时脱扣器与短路瞬时脱扣器；另一个极上连接短路短延时触发装置和短路短延时控制装置，并且，短路短延时触发装置的输出与短路短延时控制装置的输入端连接，短路短延时控制装置的输出与分励脱扣器连接；过载长延时脱扣器与短路瞬时脱扣器分别与牵引杆连接。
短路短延时触发装置由电磁铁和微动开关构成，短路短延时控制装置由控制电路构成。过载长延时脱扣器主要由双金属片构成。在控制电路中，直流断路器触点的输出与信号变换器连接，信号变换器的输出与隔离器连接，隔离器的输出与驱动器连接，驱动器的输出与脱扣器连接；当直流断路器的触点闭合时，触点有了信号，并将此信号传给信号变换器，信号变换器产生30毫秒(或60毫秒)的延时，这个延时将隔离器的输入端置于高电位30毫秒(或60毫秒)，隔离器的输出端是低电位，迫使驱动器截止，脱扣器不能脱扣。
本发明可以在断路器的一个极上实现过载长延时脱扣和短路瞬时脱扣功能，在另一个极上，通过短路短延时触发装置中的电磁铁动作，驱动一触点信号给短路短延时控制装置，该装置经过一定时间的延时后，给分励脱扣器发出脱扣指令，由分励脱扣器通过牵引杆使断路器脱扣。
本发明设计的塑壳式直流断路器，具有过载长延时、短路短延时和短路瞬时三段保护功能，具有分断能力高、飞弧短、短路短延时准确等特点。特别是增加了短路短延时功能，实现系统的全选择性。
图1为断路器符号图。
图2为断路器外形图。
图3为图5的流程图。
图4为断路器结构图。
图5为短路短延时控制装置原理图。
具体实施例方式
如图3所示，1、带灭弧装置的触头系统；2、过载长延时脱扣器；3、短路瞬时脱扣器；5、牵引杆；6、分励脱扣器；7、短路短延时控制装置；8、基座；9、短路短延时触发装置。
在基座8内有两个带灭弧装置的触头系统1，形成两个极；以及相互连接的分离脱扣器6与牵引杆5；在其中一个极上连接过载长延时脱扣器2与短路瞬时脱扣器3；另一个极上连接短路短延时触发装置9和短路短延时控制装置7，并且，短路短延时触发装置9的输出与短路短延时控制装置7的输入端连接，短路短延时控制装置7的输出与分励脱扣器6连接；过载长延时脱扣器2与短路瞬时脱扣器3分别与牵引杆5连接。短路短延时触发装置9由电磁铁和微动开关构成，短路短延时控制装置7是由控制电路构成。过载长延时脱扣器2主要由双金属片构成。
当线路中出现过载时，过载电流使连接导电系统的导电板发热，热量传给过载长延时脱扣器2，过载长延时脱扣器2主要由双金属片构成，在热量的作用下产生弯曲，推动牵引杆5使断路器脱扣，将故障电流切除；当出现短路时，本发明中的断路器将根据短路电流的大小分别处理一、如果短路电流大于等于额定工作电流的5倍，而小于设定的瞬动电流时，则启动短路短延时功能模块4。短路短延时功能模块4由短路短延时触发装置9和短路短延时控制装置7组成，短路短延时触发装置9由电磁铁和微动开关构成，短路短延时控制装置7是由控制电路构成，其原理图见图4。短路短延时功能模块4的工作过程由短路短延时触发装置9发出触发信号，短路短延时控制装置7得到信号后，进行延时，延时达到预先设定的值后，发出脱扣指令，由分励脱扣器6打动牵引杆5使断路器脱扣，即断路器的动静触头分开。二、如果短路电流大于设定的瞬动电流时，则由短路瞬时脱扣器3动作，通过牵引杆5使断路器脱扣，迅速将故障电流切除。
图5是与图4相对应的流程图。图5中直流断路器的触点10是J1-S1、J2-S1，信号变换器11包括U1、R1、R2、R3、C1，隔离器1 2是由U2、R4组成，驱动器13由U4、U5、R5、R6组成，脱扣器14由L1构成。其中，直流断路器触点10的输出与信号变换器11连接，信号变换器11的输出与隔离器12连接，隔离器12的输出与驱动器13连接，驱动器13的输出与脱扣器14连接。
当直流断路器的触点10闭合时J1-S1、J2-S1被接通，触点10有了信号并将此信号传给信号变换器11，信号变换器11中的U1、R3、C1就产生了30毫秒的延时，这个延时将隔离器12中U2的输入端置高电位30毫秒，隔离器12的输出端是低电位。隔离器12的输出端连接驱动器13。驱动器13的输入端与隔离器12的输出端连接，迫使驱动器13中U4的输入端截止。因为驱动器13中的U4输出端和U5的输入端连接就使得U5的输出端也呈截止状态，L1脱扣器14不能脱扣。
若30毫秒过后直流断路器的触点10还闭合，这时图5中的信号变换器11的延时结束，隔离器12输出端由低电位变为高电位，与其连接的13也从低变为高，U5导通输出端产生电流驱动L1，使脱扣器14动作将断路器脱扣。
权利要求
1.具有三段保护功能的塑壳式直流断路器，其特征是在基座(8)内有两个带灭弧装置的触头系统(1)，形成两个极；以及相互连接的分离脱扣器(6)与牵引杆(5)；在其中一个极上连接过载长延时脱扣器(2)与短路瞬时脱扣器(3)；另一个极上连接短路短延时触发装置(9)和短路短延时控制装置(7)，并且，短路短延时触发装置(9)的输出与短路短延时控制装置(7)的输入端连接，短路短延时控制装置(7)的输出与分离脱扣器(6)连接；过载长延时脱扣器(2)与短路瞬时脱扣器(3)分别与牵引杆(5)连接。
2.如权利要求1所述具有三段保护功能的塑壳式直流断路器，其特征是短路短延时触发装置(9)由电磁铁和微动开关构成，短路短延时控制装置(7)由控制电路构成。
3.如权利要求1所述具有三段保护功能的塑壳式直流断路器，其特征是过载长延时脱扣器(2)主要由双金属片构成。
4.如权利要求2所述具有三段保护功能的塑壳式直流断路器，其特征是在控制电路中，直流断路器触点(10)的输出与信号变换器(11)连接，信号变换器(11)的输出与隔离器(12)连接，隔离器(12)的输出与驱动器(13)连接，驱动器(13)的输出与脱扣器(14)连接；当直流断路器的触点(10)闭合时，触点(10)有了信号，并将此信号传给信号变换器(11)，信号变换器(11)产生30毫秒的延时，这个延时将隔离器(12)的输入端置于高电位30毫秒，隔离器(12)的输出端是低电位，迫使驱动器(13)截止，脱扣器(14)不能脱扣。
全文摘要
具有三段保护功能的塑壳式直流断路器，涉及一种具有过载长延时、短路短延时和短路瞬时三段保护功能的塑壳式直流断路器。按照本发明所提供的技术方案，在基座内有两个带灭弧装置的触头系统，形成两个极；以及相互连接的分离脱扣器与牵引杆；在其中一个极上连接过载长延时脱扣器与短路瞬时脱扣器；另一个极上连接短路短延时触发装置和短路短延时控制装置，并且，短路短延时触发装置的输出与短路短延时控制装置的输入端连接，短路短延时控制装置的输出与分离脱扣器；过载长延时脱扣器与短路瞬时脱扣器分别与牵引杆连接。本断路器采用电子控制装置实现短路短延时、双金属片实现过载长延时和电磁铁实现短路瞬时的三段保护，保证了断路器功能的可靠性。
文档编号H01H71/12GK1808666SQ20061003838
公开日2006年7月26日 申请日期2006年2月16日 优先权日2006年2月16日
发明者王茂华, 张凤亚, 易军 申请人:Tcl低压电器(无锡)有限公司