专利名称：一种用于真空断路器的电磁铁保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高压电器技术领域，尤其是涉及ー种用于真空断路器的电磁铁保护装置。
背景技术：
众所周知，真空开关早已成为10 35kV开关市场的主流产品。一般而言，大多数真空开关的操动机构都是采用弹簧储能、机械锁扣、电磁铁脱扣的操作模式。作为真空开关分断和关合的执行元件，合/分闸电磁铁的可靠性与安全性是保证真空开关正常运行的关键部件。但目前真空开关在调试和运行过程中，经常会发生合/分闸电磁铁烧毁从而导致整个操动机构无法动作的情况。这主要是由于合/分闸电磁铁带电时间过长而导致的。在实际应用中，成套配电柜控制的分、合闸电磁铁信号在理想状况下应当是脉冲 信号，因而在理论上不应该会烧毁合/分闸电磁鉄。然而实际上，控制真空断路器的分、合闸回路的是由多路并联给出的分、合闸电磁铁信号，其中有些是由综合保护装置等设备经过逻辑判断给出的非脉冲信号。综合保护装置是ー种接于电路中对电路中的不正常情况起到保护作用的装置，可根据要求选配复合电压闭锁(方向)电流保护、过电流保护、零序电流保护、零序电压保护、过电压保护、低电压保护、非电量保护、重合闸等保护和功能。当发生某些异常时，例如电路短路、断路、缺相等，多路并联或综合保护装置就会长时间给出分、合闸电磁铁信号。当开关使用时间过长、没有经过正当维护、气候寒冷、潮湿机构卡涩，很容易造成合/分闸电磁铁烧毀。因此，需要ー种新型的电磁铁保护装置。所述电磁铁保护装置能够在出现异常信号后将电磁铁强制关断，以保护电磁鉄，并从而提高真空断路器分/合闸的可靠性和安全性。
实用新型内容鉴于现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种用于真空断路器的电磁铁保护装置。所述电磁铁保护装置能够在出现异常信号后强制关断电磁铁，从而保护电磁铁不被烧毁。此外，所述电磁铁保护装置安装灵活、接线简单，在高压开关领域可方便地安装在真空断路器系列产品上，从而提高真空断路器分闸、合闸的可靠性。为了实现上述目的，本实用新型采用了下述技术方案一种用于真空断路器的电磁铁保护装置，所述电磁铁保护装置包括信号输入端和电磁铁，其中控制信号通过所述信号输入端被输入所述电磁铁保护装置，其特征在干所述电磁铁保护装置还包括延迟电路模块，所述延迟电路模块接至所述信号输入端；逻辑判断和开关模块，所述逻辑判断和开关模块与所述延迟电路模块相连，用于判断输入所述延迟电路模块的控制信号是否超过ー预定时间，以便进行开关操作；以及执行元件模块，所述执行元件模块与所述逻辑和开关模块相连，用于控制对所述电磁铁的強制断开。在一个实施例中，所述延迟电路模块包括串联的电阻和电容，其中所述控制信号经所述电阻对所述电容进行充电，并且其中所述电容起延时作用。在一个实施例中，所述逻辑判断和开关模块包括三极管，所述三极管的基极与所述电容的一端相连；其中，当所述电容对所述三极管持续充电达到三极管的导通阀限时，实现所述三极管的导通。在一个实施例中，所述ー预定时间是0. 5秒。在一个实施例中，所述执行元件模块包括继电器；当所述三极管导通后促使所述继电器动作，从而使所述继电器通过控制开关以便強制断开电磁鉄。在一个实施例中，所述继电器的干触点采用电容及压敏电阻的组合，以便抑制电弧。在一个实施例中，所述继电器的常闭触点串联在电磁铁输出回路中。在一个实施例中，所述电磁铁保护装置还包括保护元件,所述保护元件设置在所述信号输入端。在一个实施例中，所述电磁铁保护装置还包括诊断模块，所述诊断模块通过封线封接的方式切换实现在不同电压等级的电路中的应用。在一个实施例中，所述不同电压等级的电路是IlOV和220V电路。与现有技术相比，本实用新型的电磁铁保护装置主要具有如下优点及效果I)本实用新型提供的用于真空断路器的电磁铁保护装置使用寿命长、工作可靠，并克服了电磁铁瞬间放电产生危险电压而导致元件损坏的问题。2)本实用新型提供的用于真空断路器的电磁铁保护装置中设有多种辅助保护电路(例如保护元件RV4等)，可防止接线人员误接造成短路，并在继电器KA的干触点间采取灭弧措施进行电弧抑制。3)本实用新型提供的用于真空断路器的电磁铁保护装置可以应用在IlOV和220V电路中，通过短封线灵活改变，且接线简单、操作方便。
通过结合附图阅读下面的具体实施方式
，可以更好地理解本实用新型。其中图I是根据本实用新型一个实施例的用于真空断路器的电磁铁保护装置的模块功能示意图。图2是根据本实用新型一个实施例的用于真空断路器的电磁铁保护装置的功能时序图。图3是根据本实用新型一个实施例的用于真空断路器的电磁铁保护装置的原理示图。
具体实施方式
以下结合附图以及具体实施例对本实用新型的电磁铁保护装置作进ー步的详细说明。图1-2示出了根据本实用新型一个实施例的电磁铁保护装置的模块功能示意图及功能时序图。如图I所示，控制信号由输入端30被输入电磁铁保护装置10。在电磁铁保护装置10中，输入信号30被分为三路，分别是经过限压电路12给入中间继电器干触点20 ;经过限压电路14以及延时电路16给入逻辑控制器18，并通过逻辑控制器18进行逻辑与运算。当运算结果为I时，中间继电器干触点20状态将改变，从而強制断开电磁铁50信号。正常情况下，作为输入信号的控制信号是脉冲信号，如图2中所示控制信号中的正常信号。当正常信号输入时，电磁铁保护装置10不会做任何动作。但是，如果从输入端30输入的控制信号在ー预定时间，例如0. 5S后依然存在(如图2中所示控制信号中的异常信号)，则该控制信号会通过限压电路14以及延时电路16给入逻辑控制器18，并通过逻辑控制器18进行逻辑与运算。当输入信号大于ー预定时间(例如0.5S后)，运算结果为1，则中间继电器干触点20状态将改变,从而强制断开电磁铁50信号。此时，由于电磁铁50在0. 5S后被強制断开而停止工作，从而达到了保护电磁铁的目的。此外，在图I中还示出了诊断模块52。诊断模块52与电磁铁保护装置10连接并通过例如短封片来实现逻辑I和0的设定，表示不同的电压等级DCllOV和DC220V。通过短封线的灵活改变，本实用新型的电磁铁保护装置可选择性地应用在IlOV和220V的电路中。现在转到图3，图3示出了根据本实用新型一个实施例的用于真空断路器的电磁铁保护装置的电路示意图。应当理解，图3仅是实现本实用新型的电磁铁保护装置的ー个示意电路图。在图3中，电阻102和电阻104串联，其中电阻102的一端和电阻104的一端分别接至信号输入的正负两端。电容106的一端接至电阻102和电阻104之间，而另一端接至信号输入的一端(例如负端)。三极管108的基极与电容106的一端相连,发射极直接接至信号输入的负端，而集电极通过继电器110接至信号输入的正端。电磁铁120的一端经由继电器110的并联干触点116接至信号输入的一端(例如正端)，而另一端直接连至信号输入的另一端(例如负端)。其中，继电器110用于实现对开关116的控制。此外，图3中还示出在电磁铁保护装置的信号输入的一端设有保护元件112 (RV4)，以防止操作人员错误接线而造成回路短路。当通过信号输入端输入控制信号后，电磁铁120(HQ)得电吸合。同时，控制信号经电阻102 (R2)对电容106(C1)进行充电。此时，由于电容106充电瞬间可被视为短路，所以三极管108(Q3)并不导通；继电器IlO(KA)也不做任何动作。如果输入控制信号的时间达到ー预定时间(例如在0. 5S后控制信号仍然存在)，当电容106充电到三极管108的导通阀限时，三极管108被导通，从而使继电器IlO(KA)动作，通过控制干触点116強制断开电磁铁回路，从而保护电磁铁120不被烧毀。在这里，电容106起到延时作用，而电阻102和电容106可构成延迟电路。三极管108起到逻辑判断及开关作用，通过导通三极管108来实现对电磁铁的強制断开。继电器110充当电磁铁保护装置的执行元件，并且继电器干触点采用电容和压敏电阻组合的方式来实现灭弧的效果。在本实用新型中，由于电磁铁保护装置中设有多个辅助保护电路(例如保护元件RV4)，因此可防止操作人员错误接线而导致短路。此外，本实用新型采用中间继电器KA作为功率元件，并使常闭触点串联在输出回路中，这样即使在极端情况下电磁铁保护装置本身失效，也不会影响电磁铁的正常动作；并且，在继电器KA干触点间采取了灭弧措施，以便抑制电弧。此外，本实用新型通过封线封接的方式，设定不同等级的输入电压(例如IlOV和220V)。本实用新型的电磁铁保护装置使得电磁铁使用寿命长，工作可靠，并且克服了电磁铁瞬间放电产生危险电压而导致功率元件(例如继电器)损坏的问题。本实用新型不局限于上述优选实施方式，本领域的技术人员可以根据本实用新型的教导对本实用新型的电磁铁保护装置作出各种修改和变化。所有这些修改和变化均应落在本实用新型的保护范围之内。虽然在附图中示出了本实用新型的最佳实施例，但在实际应用中，本实用新型的电磁铁保护装置不一定完全包括所有已示出的特征。因此，本实用新
型的保护范围不应当由本实用新型的最佳实施例确定，而应当根据所附权利要求书的内容加以确定。
权利要求1.一种用于真空断路器的电磁铁保护装置，所述电磁铁保护装置包括信号输入端和电磁铁，其中控制信号通过所述信号输入端被输入所述电磁铁保护装置，其特征在干 所述电磁铁保护装置还包括 延迟电路模块，所述延迟电路模块接至所述信号输入端； 逻辑判断和开关模块，所述逻辑判断和开关模块与所述延迟电路模块相连，用于判断输入所述延迟电路模块的控制信号是否超过ー预定时间，以便进行开关操作； 执行元件模块，所述执行元件模块与所述逻辑和开关模块相连，用于控制对所述电磁铁的强制断开。
2.根据权利要求I所述的用于真空断路器的电磁铁保护装置，其特征在于 所述延迟电路模块包括串联的电阻和电容，其中所述控制信号经所述电阻对所述电容进行充电，并且其中所述电容起延时作用。
3.根据权利要求2所述的用于真空断路器的电磁铁保护装置，其特征在于 所述逻辑判断和开关模块包括三极管，所述三极管的基极与所述电容的一端相连；其中，当所述电容对所述三极管持续充电达到三极管的导通阀限时，实现所述三极管的导通。
4.根据权利要求3所述的用于真空断路器的电磁铁保护装置，其特征在于 所述ー预定时间是0. 5秒。
5.根据权利要求4所述的用于真空断路器的电磁铁保护装置，其特征在于 所述执行元件模块包括继电器；当所述三极管导通后促使所述继电器动作，从而使所述继电器的干触点強制断开电磁鉄。
6.根据权利要求5所述的用于真空断路器的电磁铁保护装置，其特征在于 所述继电器的干触点采用电容及压敏电阻的组合，以便抑制电弧。
7.根据权利要求6所述的用于真空断路器的电磁铁保护装置，其特征在于 所述继电器的常闭触点串联在电磁铁输出回路中。
8.根据权利要求7所述的用于真空断路器的电磁铁保护装置，其特征在于 所述电磁铁保护装置还包括保护元件，所述保护元件设置在所述信号输入端。
9.根据权利要求1-8中任ー权利要求所述的用于真空断路器的电磁铁保护装置，其特征在于 所述电磁铁保护装置还包括诊断模块，所述诊断模块通过封线封接的方式实现在不同电压等级的电路中的应用。
10.根据权利要求9所述的用于真空断路器的电磁铁保护装置，其特征在于 所述不同电压等级的电路是IlOV和220V电路。
专利摘要本实用新型涉及一种用于真空断路器的电磁铁保护装置，包括引入控制信号的信号输入端、电磁铁、接至信号输入端的延迟电路模块、与所述延迟电路模块相连的逻辑判断和开关模块、以及与所述逻辑和开关模块相连的执行元件模块。当逻辑判断和开关模块判断输入延迟电路模块的控制信号超过了一预定时间，它会促使执行元件模块动作，以便将电磁铁强制断开。本实用新型的电磁铁保护装置使得电磁铁使用寿命长、工作可靠；并且本实用新型的电磁铁保护装置安装灵活、接线简单、适于安装于真空断路器的系列产品，大大提高真空断路器分闸、合闸的可靠性。
文档编号H01H33/66GK202534581SQ20122013825
公开日2012年11月14日 申请日期2012年4月1日 优先权日2012年4月1日
发明者周济祥, 贾旭 申请人:北京华东森源电气有限责任公司