专利名称：分、合闸速度、时间可控的智能化三极交流开关电器的制作方法
技术领域：
分、合闸速度、时间可控的智能化三极交流开关电器 技术领域
本实用新型涉及电气开关技术领域中的交流开关电器，具体地说是 一种分、合闸速度、时间可控的智能化三极交流开关电器。
技术背景
现有的三极交流开关电器，其分、合闸的速度和时间是随机的，各 次分闸或合闸的速度和时间因电气驱动参数和机械传动参数的变化而 不尽相同，不能控制分闸瞬间或合闸瞬间在交流波形上的位置，因此不 能实现交流"零投切"(在触点上电压为"零"时合闸，在通过触点电 流为"零"时分闸)等功能，以此减少分、合闸时对负载、电网的冲击 和延长开关电器本身的使用寿命。 发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构简洁、运行可靠、使用方便、成 本较低的基于分、合闸速度、时间可控的智能化三极交流开关电器。 本实用新型的技术解决方案是
一种分、合闸速度、时间可控的智能化三极交流开关电器，其特征 是有一台三极交流开关电器，其三极开关有三个分、合闸驱动机构， 分别驱动一极开关，每个驱动机构至少有一个电磁线圈、 一个储能弹簧 或储能永久磁铁、 一个速度或位移传感器，电磁线圈与一个非手动受控 的可调式直流电源相接，非手动受控的可调式直流电源与智能化控制器相接，控制器与各极开关的速度或位移传感器相接。
三级开关的至少二极开关中，每极开关还有至少一个测量检测其触 点二端电压的电压传感器、至少一个检测通过其触点电流的电流传感器 和至少一个检测开关温度的温度传感器，控制器与上述各极开关的电 压、电流、温度传感器相接。
控制器内有接点输出控制接口电路、接点输入信号接口电路和对外 通信接口电路，有工作直流电源电路。
控制器本身具有一个图形显示器或者通过通信接口外接一个图形 显示器，显示开关分、合闸过程电压、电流、速度、位移等图形。
本实用新型有益效果是可以实现分、合闸速度、时间可控，实现交 流"零投切"等功能，以此减少交流开关电器分、合闸时对负载和电网 的冲击，延长交流开关电器的使用寿命，同时实现测量、保护、信号、 联机、故障自诊断、分合闸过程图形显示等众多智能化功能。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一歩说明。
图1是本实用新型一个实施例的结构示图。
图中
l-控制器；
l-①一控制器中与2中A极开关相接的接口电路； l-②一控制器中与2中B极开关相接的接口电路； l-③一控制器中与2中C极开关相接的接口电路； 1- —接点输入信号接口电路，与外部开关式状态信号相接，根据外部信号变化按约定作出相应反应； 1- —接点输出控制接口电路，根据运行情况按约定对外设作
相应控制；
1- —对外通信接口，联机之用，外接图形显示器或与外设联
机，构成系统工作； l-⑦一工作直流电源；
l-①-^一开关触点二端电压检测接口电路； 1_ -^—开关触点通过电流检测接口电路； l-①-^一开关温度检测接口电路；
1- ①-令一开关分、合触点位移检测接口电路； 卜①—驱动开关分、合闸(线圈)接口电路；
2_三极交流开关电器；
2- A—三极交流开关电器中A极开关； 2-B—三极交流开关电器中B极开关； 2-C—三极交流开关电器中C极开关；
2-A-①一A极开关触点
2-A-②一静触点、静触点支架及静触点引出端； 2-A-③一动触点、动触点支架及动触点引出端； 2-A-④一绝缘架，用于电气隔离； 2-A-⑤一电磁驱动机构铁芯； 2-A- —电磁线圈；
2-A-⑦一储能弹簧(或储能永久磁铁)；2-A—⑧一电压传感器，接于开关触点二侧，触点二侧电压取样； 2-A-⑨一电流传感器，通过触点电流取样； 2-A-⑩一开关温度传感器，开关温度取样； 2-A-O—速度或位移传感器，动触点位移取样； 2-A-0—非手动受控的可调式直流电源； "2-B"及"2-C"中情况与"2-A"相同。
具体实施方式
一种分、合闸速度、时间可控的智能化三极交流开关电器，有一台
三极交流开关电器2，其三极开关A、 B、 C有三个分、合闸驱动机构， 分别驱动一极开关，每个驱动机构至少有一个电磁线圈2-A- 、 一个储 能弹簧(或储能永久磁铁)2-A-⑦、 一个速度或位移传感器器2-A-0)， 电磁线圈2-A- 与一个非手动受控的可调式直流电源2-A-^相接，非 手动受控的可调式直流电源与智能化控制器1相接，控制器1与各极开 关的速度或位移传感器2-A-0相接。
三级开关的至少二极开关中，每极开关还有至少一个测量检测其触 点二端电压的电压传感器2-A- 、至少一个检测通过其触点电流的电流 传感器2-A-⑨和至少一个检测开关温度的温度传感器2-A- ，控制器1 与上述各极开关的电压、电流、温度传感器相接。
控制器内有接点输出控制接口电路1- 、接点输入信号接口电路 l-④和对外通信接口电路1- ，有工作直流电源电路l-⑦。
本实用新型的工作原理
三极交流开关电器中A极为例。合闸速度、时间检测与可控原理一控制器1中智能器件通过驱动开 关分、合闸(线圈)接口电路l-①-^和非手动受控的可调式直流电源
2-A-⑩输出一个可调直流电压至电磁线圈2-A-⑥，使静触点、静触点支 架及静触点引出端2-A-②与动触点、动触点支架及动触点引出端 2-A-③闭合，改变输出直流电压可改变合闸速度、时间，控制器l通过 开关分、合触点位移检测接口电路卜①-《和速度或位移传感器2-A-G) 测得合闸的速度、时间，进行分析判断，然后调节输出直流电压，使合 闸速度、时间控制在合适值。
分闸速度、时间检测与可控原理一合闸后，储能弹簧或储能永久磁 铁2-A-⑦处于储能状态，电磁线圈2-A- 断电，静触点、静触点支架 及静触点引出端2-A-②与动触点、动触点支架及动触点引出端2-A-③ 即分开，控制器l中智能器件通过驱动开关分、合闸(线圈)接口电路 l-①-》和非手动受控的可调式直流电源2-A-0采用脉冲断电及改变脉 冲的占空比等方式，使分闸速度和时间控制在合适值。
"零投切"原理一控制合闸的起始时间和合闸时间，使合闸瞬间(开 关动、静触头相碰时)落在开关二端电压过零点；控制分闸的起始时间 和分闸速度，使分闸瞬间(开关动、静触头脱离瞬间)落在通过开关触 点电流过零点。
智能化原理一控制器1通过控制器中与2中A极开关相接的接口电 路卜①中的开关触点二端电压检测接口电路卜①-0、开关触点通过电 流检测接口电路l-①-令、开关温度检测接口电路l-①-今测得开关的 电压、电流、温度等运行参数，在显示屏上显示，如运行参数超过保护设定值，则通过驱动开关分、合闸(线圈)接口电路l-①-^使开关分 闸，实现相关物理量的保护，同时对这些运行参数进行分析和逻辑判断， 对设备状态进行诊断，通过显示屏、音响等方式进行提示，或者通过接 点输出控制接口电路1-⑤对外输出触点控制，控制上级开关跳闸等；在 开关分、合闸时，控制器1通过控制器中与2中A极开关相接的接口电 路l-①中的开关触点二端电压检测接口电路l-①-公、开关触点通过电 流检测接口电路l-①-^、开关分、合触点位移检测接口电路卜①-^的 快速测量，可以在显示屏上绘制出分、合闸过程电压曲线、电流曲线和 位移、速度曲线等图形，控制器1也可以通过对外通信接口 1_ 在外接 图形显示器上显示，通过对外通信接口 1- 与外设联机，构成系统工作； 外设或者人工通过接点输入信号接口电路1- 干预开关电器的运行工 况，或进行人机联系。
权利要求1、一种分、合闸速度、时间可控的智能化三极交流开关电器，其特征是有一台三极交流开关电器，其三极开关有三个分、合闸驱动机构，分别驱动一极开关，每个驱动机构至少有一个电磁线圈、一个储能弹簧或储能永久磁铁、一个速度或位移传感器，电磁线圈与一个非手动受控的可调式直流电源相接，非手动受控的可调式直流电源与智能化控制器相接，控制器与各极开关的速度或位移传感器相接。
2、 根据权利要求1所述的分、合闸速度、时间可控的智能化三极 交流开关电器，其特征是三级开关的至少二极开关中，每极开关还有 至少一个测量检测其触点二端电压的电压传感器、至少一个检测通过其 触点电流的电流传感器和至少一个检测开关温度的温度传感器，控制器 与上述各极开关的电压、电流、温度传感器相接。
3、 根据权利要求1或2所述的分、合闸速度、时间可控的智能化 三极交流开关电器，其特征是控制器内有接点输出控制接口电路、接 点输入信号接口电路和对外通信接口电路，有工作直流电源电路。
4、 根据权利要求1或2所述的分、合闸速度、时间可控的智能化 三极交流开关电器，其特征是控制器本身具有一个图形显示器或者通 过通信接口外接一个图形显示器，显示开关分、合闸过程的电压、电流、 速度、位移图形。
专利摘要本实用新型公开了一种分、合闸速度、时间可控的智能化三极交流开关电器，有一台三极交流开关电器，其三极开关有三个分、合闸驱动机构，分别驱动一极开关，每个驱动机构至少有一个电磁线圈、一个储能弹簧或储能永久磁铁、一个速度或位移传感器，电磁线圈与一个非手动受控的可调式直流电源相接，非手动受控的可调式直流电源与智能化控制器相接，控制器与各极开关的速度或位移传感器相接。本实用新型可以实现分、合闸速度、时间可控，以此减少交流开关电器分、合闸时对负载和电网的冲击，延长交流开关电器的使用寿命，同时实现测量、保护、信号、联机、故障自诊断、分合闸过程图形显示等众多智能化功能。
文档编号H01H47/00GK201242951SQ20082003894
公开日2009年5月20日 申请日期2008年7月31日 优先权日2008年7月31日
发明者宋玉峰, 施博一, 王新明, 王春华, 董金奇, 顾明峰 申请人:江苏现代电力电容器有限公司;南通现代电力科技有限公司