一种直流馈线柜磁吹控制方法与流程

本发明涉及城市轨道交通领域，尤其是涉及一种直流馈线柜磁吹控制方法。

背景技术：

1、城市轨道交通直流牵引供电系统中的直流开关柜是牵引变电所内的重要电气设备，直流开关柜直流快速断路器分断时，动静触头分开会产生电弧，电弧在触头所在的弧区随着触头的打开运动到灭弧室被切割拉长并熄灭。由于结构限制，无法在分断时产生自励式磁吹作用。在大电流分断时，电弧在自身电动力作用下可快速进入灭弧室。在电流较小时，其自身产生的动力无法克服电弧粘滞力等阻碍电弧移动的因素，电弧无法快速运动到灭弧室，致使电弧在触头间长时间燃烧，造成触头严重烧蚀，降低了断路器触头寿命，甚至导致分断失败。

2、为了解决直流断路器的小电流分断问题，目前一般另行设计他励式磁吹装置辅助分断。参照图3所示，现有的磁吹装置通常由分流器、隔离放大器、信号调理电路、比较电路、逻辑分配电路、h桥电路构成，其中隔离放大器、信号调理电路、比较电路、逻辑分配电路、h桥电路需电源模块提供控制电源。磁吹装置基本原理如下：1)通过隔离放大器采集主回路分流器上的信号，获取电弧方向；2)利用信号调理电路、比较电路、逻辑分配电路对隔离放大器输出的电信号进行信号调理、比较判断、逻辑输出，控制h桥电路的正向和反向导通，进而控制断路器吹弧线圈产生正确的磁场辅助灭弧。

3、然而，现有的磁吹装置及其控制方法仍然存在着一些问题：1)隔离放大器检测有死区，当电流较小时，电流检测不出来，无法判断电流方向，无法实现吹弧功能；2)隔离放大器检测及输出的都是模拟量信号，易受外界磁场信号干扰，易产生零漂现象，导致吹弧装置频繁无效动作，如h桥电路频繁无效转换，影响吹弧装置寿命，易出现故障。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中提出的问题，本发明采取的技术方案为：

2、一种直流馈线柜磁吹控制方法，作用于直流开关柜系统中断路器主触头上的电弧，采用包括电源模块、电压传感器、测控装置与h桥电路的磁吹控制回路以及断路器吹弧线圈；

3、所述电源模块为电压传感器、测控装置与h桥电路提供控制电源；

4、所述电压传感器与直流开关柜系统主回路中的馈线母排与负极母排连接，用于获取馈线电压值，并将获取的馈线电压值信息传输给测控装置；

5、所述测控装置还与直流开关柜系统中进线柜连接，用于获取系统中母线电压值，并通过预设程序对母线电压值与馈线电压值进行逻辑运算以比较二者的差值，并将计算得到的差值与弧压初始值进行对比，进而评估电弧电流方向；

6、所述h桥电路与测控装置连接，测控装置根据评估的电弧电流方向，控制h桥电路正向或反向的导通；

7、所述断路器吹弧线圈安装在断路器主触头两边，并与所述h桥电路连接，根据h桥电路的正向或反向的导通，令断路器吹弧线圈主触头处产生与电弧反方向的磁场，实现使电流电弧进入灭弧罩中进行灭弧的功能。

8、在一些实施例中，所述h桥电路包括两个直流接触器，两个直流接触器在软件程序通过互锁控制，保证两个直流接触器的线圈不会同时得电导通。

9、在一些实施例中，所述测控装置还用于输出断路器分闸命令，经过断路器固有分闸时间，确保断路器动、静触头分离开后，再对母线电压值与馈线电压值进行逻辑运算、差值比较，此时电压差值为实际弧压。

10、在一些实施例中，所述弧压初始值为100v。

11、在一些实施例中，所述测控装置计算得到的母线电压值与馈线电压值的差值若大于100v，则测控装置控制h桥电路正向导通；

12、所述测控装置计算得到的母线电压值与馈线电压值的差值若小于-100v，则测控装置控制h桥电路反向导通。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、本发明提供的直流馈线柜磁吹控制方法，整个控制回路简单，器件简单，故障点透明，易排查，成本降低，功能更可靠，精度更高，极大的提高了磁吹控制回路的稳定性和断路器触头的使用寿命，能实现使小电流电弧进入灭弧罩中进行灭弧的功能。

技术特征：

1.一种直流馈线柜磁吹控制方法，作用于直流开关柜系统中断路器主触头上的电弧，其特征在于，采用包括电源模块、电压传感器(4)、测控装置(5)与h桥电路(6)的磁吹控制回路以及断路器吹弧线圈(1)；

2.根据权利要求1所述的一种直流馈线柜磁吹控制方法，其特征在于，所述h桥电路(6)包括两个直流接触器，两个直流接触器在软件程序通过互锁控制，保证两个直流接触器的线圈不会同时得电导通。

3.根据权利要求1所述的一种直流馈线柜磁吹控制方法，其特征在于，所述测控装置(5)还用于输出断路器分闸命令，经过断路器固有分闸时间，确保断路器动、静触头分离开后，再对母线电压值与馈线电压值进行逻辑运算、差值比较，此时电压差值为实际弧压。

4.根据权利要求1所述的一种直流馈线柜磁吹控制方法，其特征在于，所述弧压初始值为100v。

5.根据权利要求4所述的一种直流馈线柜磁吹控制方法，其特征在于，所述测控装置(5)计算得到的母线电压值与馈线电压值的差值若大于100v，则测控装置控制h桥电路(6)正向导通；

技术总结
本发明公开了一种直流馈线柜磁吹控制方法，作用于直流开关柜系统中断路器主触头上的电弧，采用包括电源模块、电压传感器、测控装置与H桥电路的磁吹控制回路以及断路器吹弧线圈；电压传感器与直流开关柜系统主回路中的馈线母排与负极母排连接，用于获取馈线电压值；测控装置还与直流开关柜系统中进线柜连接，用于获取系统中母线电压值，并通过预设程序对母线电压值与馈线电压值进行逻辑运算以比较二者的差值，并将计算得到的差值与弧压初始值进行对比，进而评估电弧电流方向；H桥电路与测控装置连接，测控装置根据评估的电弧电流方向，控制H桥电路正向或反向的导通；断路器吹弧线圈安装在断路器主触头两边，并与H桥电路连接。

技术研发人员：胡聪聪,童翔,黄浩,余德,胡振,杨鹏,罗宽,刘守学,杨卓,陈裕楠,高星楠,揭强,胡卓,魏磊,甘俊杰,甘宁
受保护的技术使用者：武汉长海电气科技开发有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4