低压换相开关防误动保护电路的制作方法

本实用新型提供一种低压换相开关防误动保护电路，属于保护电路领域。

背景技术：

换相开关在低压配电网的应用日益广泛，因其三相接入一相输出的特点，防止开关误动及两相及多相短路故障的发生是必须要解决的问题。随着装机量的持续增长、长时间运行带来的部件老化以及异常情况下控制器的失效，致使换相开关误动故障时有发生，进而导致配电网故障引发停电。一般情况下，换相开关的投入、切除均在过零点执行，而由于软件算法时延以及执行部件的时延导致过零点投切并没有那么可靠，所以，需要研究一套低压换相开关防误动保护电路来避免上述问题的发生。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种低压换相开关防误动保护电路，该电路利用可靠的门电路组成互斥锁，保证同时只有一路信号有效，在发生异常故障时，该电路不会因控制信号的跳变导致两相投入造成短路。

本实用新型所述的低压换相开关防误动保护电路，包括分闸互锁电路和合闸互锁电路，分闸互锁电路和合闸互锁电路均连接有过零检测电路和位置检测电路，分闸互锁电路和合闸互锁电路根据过零检测电路和位置检测电路反馈的信号，控制分闸信号和合闸信号通路的通断。

所述的低压换相开关防误动保护电路，

位置检测电路包括或门电路U2A、与门电路U4A、与门电路U4B和与门电路U4C；

过零检测电路包括或非门电路U3A、或非门电路U3B、或非门电路U3C、或非门电路U6A、或非门电路U6B和或非门电路U6C；

分闸互锁电路包括或门电路U5A、或门电路U5B和或门电路U5C；

合闸互锁电路包括与门电路U1A、与门电路U1B和与门电路U1C；

或门电路U2A的输入端分别接收A相开关位置信号、B相开关位置信号和C相开关位置信号，或门电路U2A的输出端连接到或非门电路U3A、或非门电路U3B、或非门电路U3C的输入端；

或非门电路U3A的另外两个输入端分别接收A相合闸信号和A相过零信号；

或非门电路U3B的另外两个输入端分别接收B相合闸信号和B相过零信号；

或非门电路U3C的另外两个输入端分别接收C相合闸信号和C相过零信号；

或非门电路U3A、或非门电路U3B、或非门电路U3C的输出端分别对应连接到与门电路U1A、与门电路U1B和与门电路U1C的信号输入端；

与门电路U1A的另外两个输入端分别接收B相合闸信号和C相合闸信号；

与门电路U1B的另外两个输入端分别接收A相合闸信号和C相合闸信号；

与门电路U1C的另外两个输入端分别接收B相合闸信号和A相合闸信号；

与门电路U1A、与门电路U1B和与门电路U1C的输出分别对应作为A相信号合闸信号输出端、B相合闸信号信号输出端、C相合闸信号信号输出端；

或非门电路U6A、或非门电路U6B和或非门电路U6C的输入端分别对应接收A、B、C三相的分闸输入信号和过零信号；

与门电路U4A的两个输入端接收A相和C相的开关位置信号；

与门电路U4B的两个输入端接收A相和B相的开关位置信号；

与门电路U4C的两个输入端接收B相和C相的开关位置信号；

或非门电路U6A、或非门电路U6B和或非门电路U6C的输出端分别对应连接到或门电路U5A、或门电路U5B和或门电路U5C的一个输入端；

与门电路U4A、与门电路U4B和与门电路U4C的输出端分别对应连接到或门电路U5A、或门电路U5B和或门电路U5C的另一个输入端；

或门电路U5A、或门电路U5B和或门电路U5C的输出端分别对应作为A相信号分闸信号输出端、B相分闸信号信号输出端、C相分闸信号信号输出端。

本实用新型与现有技术相比有益效果为：

所述的低压换相开关防误动保护电路，该电路利用可靠的与门电路、或门电路和或非门电路组成互斥锁，保证同时只有一路信号有效，并将开关位置信号及过零点信号引入，作为过零检测电路的判据，使其在有效信号发出后无需其他干预即可自动实现过零点投切。在发生异常故障时，该电路不会因控制信号的跳变导致两相同时投入造成短路。当由于机构故障造成已投入的相无法切除时，控制器再发出控制信号是不被响应的。装置出厂时，若存在两相同时闭合的情况，接入电网后会自动切除其中一相。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型电气原理图。

图中：1、分闸互锁电路；2、过零检测电路；3、合闸互锁电路；4、位置检测电路；5、或门电路U2A；6、或非门电路U6A；7、或非门电路U6B；8、或非门电路U6C；9、与门电路U4A；10、与门电路U4B；11、与门电路U4C；12、或门电路U5C；13、或门电路U5B；14、或门电路U5A；15、与门电路U1C；16、与门电路U1B；17、与门电路U1A；18、或非门电路U3C；19、或非门电路U3B；20、或非门电路U3A。

具体实施方式

下面结合本实用新型对本实用新型实施例做进一步说明：

实施例1：如图1和图2所示，本实用新型所述的低压换相开关防误动保护电路，包括分闸互锁电路1和合闸互锁电路3，分闸互锁电路1和合闸互锁电路3均连接有过零检测电路2和位置检测电路4，分闸互锁电路1和合闸互锁电路3根据过零检测电路2和位置检测电路4反馈的信号，控制分闸信号和合闸信号通路的通断。

所述的低压换相开关防误动保护电路，

位置检测电路4包括或门电路U2A5、与门电路U4A9、与门电路U4B10和与门电路U4C11；

过零检测电路2包括或非门电路U3A20、或非门电路U3B19、或非门电路U3C18、或非门电路U6A6、或非门电路U6B7和或非门电路U6C8；

分闸互锁电路1包括或门电路U5A14、或门电路U5B13和或门电路U5C12；

合闸互锁电路3包括与门电路U1A17、与门电路U1B16和与门电路U1C15；

或门电路U2A5的输入端分别接收A相开关位置信号、B相开关位置信号和C相开关位置信号，或门电路U2A5的输出端连接到或非门电路U3A20、或非门电路U3B19、或非门电路U3C18的输入端；

或非门电路U3A20的另外两个输入端分别接收A相合闸信号和A相过零信号；

或非门电路U3B19的另外两个输入端分别接收B相合闸信号和B相过零信号；

或非门电路U3C18的另外两个输入端分别接收C相合闸信号和C相过零信号；

或非门电路U3A20、或非门电路U3B19、或非门电路U3C18的输出端分别对应连接到与门电路U1A17、与门电路U1B16和与门电路U1C15的信号输入端；

与门电路U1A17的另外两个输入端分别接收B相合闸信号和C相合闸信号；

与门电路U1B16的另外两个输入端分别接收A相合闸信号和C相合闸信号；

与门电路U1C15的另外两个输入端分别接收B相合闸信号和A相合闸信号；

与门电路U1A17、与门电路U1B16和与门电路U1C15的输出分别对应作为A相信号合闸信号输出端、B相合闸信号信号输出端、C相合闸信号信号输出端；

或非门电路U6A6、或非门电路U6B7和或非门电路U6C8的输入端分别对应接收A、B、C三相的分闸输入信号和过零信号；

与门电路U4A9的两个输入端接收A相和C相的开关位置信号；

与门电路U4B10的两个输入端接收A相和B相的开关位置信号；

与门电路U4C11的两个输入端接收B相和C相的开关位置信号；

或非门电路U6A6、或非门电路U6B7和或非门电路U6C8的输出端分别对应连接到或门电路U5A14、或门电路U5B13和或门电路U5C12的一个输入端；

与门电路U4A9、与门电路U4B10和与门电路U4C11的输出端分别对应连接到或门电路U5A14、或门电路U5B13和或门电路U5C12的另一个输入端；

或门电路U5A14、或门电路U5B13和或门电路U5C12的输出端分别对应作为A相信号分闸信号输出端、B相分闸信号信号输出端、C相分闸信号信号输出端。

操作步骤与工作原理：

合闸：正常情况下，A、B、C三相合闸信号只有1路为低电平，如A相合闸时，A相合闸输入信号为低电平，另外两相为高电平，同时A、B、C三相开关位置信号为分闸位置即低电平，此时三输入与门电路U1B16、与门电路U1C15由于A相合闸输入为低电平故输出为低电平，三输入或非门电路U3B19、或非门电路U3C18跟随B、C相过零信号变化，当A相过零为低电平时，或非门电路U3A20输出为高电平，与门电路U1A17输出为高电平，输出合闸信号。当合闸完成，A相开关位置输出高电平，或非门电路U3A20输出低电平，与门电路U1A17输出低电平，禁止合闸信号输出。若控制信号异常，存在两相或三相同时低电平使能时，与门电路U1A17、与门电路U1B16、与门电路U1C15同时输出低电平，即无法输出合闸信号。若机构无法动作，已经存在合闸相时，开关位置信号有一相为高电平，则或非门电路U3A20、或非门电路U3B19、或非门电路U3C18同时输出低电平，故与门电路U1A17、与门电路U1B16、与门电路U1C15同时输出低电平，无法输出合闸信号。

分闸：正常情况下，A、B、C三相开关位置信号有一相为高电平，此时与门电路U4A9、与门电路U4B10、与门电路U4C11均输出低电平，当A相分闸输入信号及A相过零信号均变为低电平时，或非门电路U6A6输出高电平，或门电路U5A14变为高电平，完成A相分闸输出。若存在两相为合闸时，如A、B为合闸状态，此时A、B相位置信号为高电平此时U4B输出为高电平，或门电路U5B13输出为高电平，B相分闸输出，切除B相。