高压配电柜分合闸监视回路及系统的制作方法

本实用新型涉及断路器二次回路控制技术领域，具体而言，涉及一种高压配电柜分合闸监视回路及系统。

背景技术：

断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置，断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠压继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件。

3～35kv高压配电柜在工厂中有时需要较频繁开启，这样会造成断路器分合闸线圈经常动作，出故障率也会增加。分合闸线圈一旦出故障后，会导致分合断路器时不能实现分合闸，产生严重的后果，柜顶小母线的断线或失电也会影响柜内保护和断路器的远程分合闸，这些情况存在着较大的安全隐患。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种高压配电柜分合闸监视回路及系统，可以实现对分合闸线圈回路的完整性以及操作电源通断的监视，简便、易实现、经济。

本实用新型提供的一种高压配电柜分合闸监视回路，包括：直流控制母线、合闸监视回路、分闸监视回路以及控制器，所述合闸监视回路和所述分闸监视回路均连接于所述直流控制母线的正负极；所述合闸监视回路包括合闸线圈、断路器常闭触点、储能限位开关、第一指示灯以及第一控制开关，所述合闸线圈、所述断路器常闭触点、所述储能限位开关以及所述第一指示灯依次串联，所述第一控制开关并联于所述第一指示灯两端；所述分闸监视回路包括分闸线圈、断路器常开触点、第二指示灯以及第二控制开关，所述分闸线圈、所述断路器常开触点以及所述第二指示灯依次串联，所述第二控制开关并联于所述第二指示灯两端；所述第一控制开关与所述第二控制开关均与所述控制器电连接，所述控制器被配置成控制所述第一控制开关和所述第二控制开关的开启和关闭。

优选的，所述合闸监视回路还包括第一电流传感器，所述第一电流传感器串接于所述第一指示灯，并与所述第一控制开关并联；所述分闸监视回路还包括第二电流传感器，所述第二电流传感器串接于所述第二指示灯，并与所述第二控制开关并联；所述第一电流传感器和所述第二电流传感器均与所述控制器电连接。

优选的，所述高压配电柜分合闸监视回路还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述控制器电连接，所述无线通信模块用于将所述第一电流传感器和所述第二电流传感器检测到的电流信息发送至远程监控平台，以及接收远程监控平台给所述第一控制开关与所述第二控制开关的开关控制信号。

优选的，所述合闸监视回路还包括第一电阻，所述第一电阻串接于所述第一指示灯，并与所述第一控制开关并联；所述分闸监视回路还包括第二电阻，所述第二电阻串接于所述第二指示灯，并与所述第二控制开关并联。

优选的，所述第一指示灯为绿色led灯，所述第二指示灯为红色led灯。

优选的，所述第一指示灯与所述第二指示灯的功率为小于10瓦。

优选的，所述第一控制开关还串接有第一综合保护装置，所述第一综合保护装置与所述第一指示灯并联；所述第二控制开关还串接有第二综合保护装置，所述第二综合保护装置与所述第二指示灯并联。

本实用新型还提供一种高压配电柜分合闸监视系统，所述高压配电柜分合闸监视系统包括上述的高压配电柜分合闸监视回路以及远程监控平台，所述远程监控平台与所述高压配电柜分合闸监视回路通信连接，所述远程监控平台被配置成接收所述控制器发出的所述合闸监视回路和所述分闸监视回路的状态，及给所述第一控制开关与所述第二控制开关下发开关控制信号。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的高压配电柜分合闸监视回路，通过在合闸监视回路和分闸监视回路中分别串联高阻抗的指示灯，利用高阻抗的指示灯和固定阻抗的分合闸线圈组成的回路，由高阻抗部分分压的原理，当回路正常时，指示灯会亮起，可以在断路器二次回路中实现对分合闸线圈是否损坏的监视，以及对操作电源的通断监视。本实用新型提供的高压配电柜分合闸监视系统，利用远程监控平台接收所述控制器的发出的所述合闸监视回路和所述分闸监视回路的状态，及给所述第一控制开关与所述第二控制开关的下发开关控制信号，实现远程控制及监视。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例一提供高压配电柜分合闸监视回路的电路结构示意图。

图2本实用新型实施例二提供高压配电柜分合闸监视回路的电路结构示意图。

图3为本实用新型实施例二提供高压配电柜分合闸监视系统的电路模块图。

图标：

合闸线圈hq；分闸线圈tq；断路器常闭触点qf1；断路器常开触点qf2；储能限位开关s1；第一指示灯l1；第二指示灯l2；第一控制开关q1；第二控制开关q2；第一电阻r1；第二电阻r2；控制器u1；高压配电柜分合闸监视系统10；第一电流传感器11；第二电流传感器12；无线通信模块13；第一综合保护装置14；第二综合保护装置15；远程监控平台16。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

请参考图1，是本实施例提供高压配电柜分合闸监视回路的电路结构示意图。本实施例的高压配电柜分合闸监视回路包括直流控制母线、合闸监视回路、分闸监视回路以及控制器u1。直流控制母线包括直流控制母线正极+km和直流控制母线负极-km，所述合闸监视回路和所述分闸监视回路均连接于直流控制母线正极+km和直流控制母线负极-km两端。

所述合闸监视回路包括合闸线圈hq、断路器常闭触点qf1、储能限位开关s1、第一指示灯l1以及第一控制开关q1，所述合闸线圈hq、所述断路器常闭触点qf1、所述储能限位开关s1以及所述第一指示灯l1依次串联，所述第一控制开关q1并联于所述第一指示灯l1两端。所述分闸监视回路包括分闸线圈tq、断路器常开触点qf2、第二指示灯l2以及第二控制开关q2，所述分闸线圈tq、所述断路器常开触点qf2以及所述第二指示灯l2依次串联，所述第二控制开关q2并联于所述第二指示灯l2两端。

所述第一控制开关q1与所述第二控制开关q2均与所述控制器u1电连接，所述控制器u1用于控制所述第一控制开关q1和所述第二控制开关q2的开启和关闭。

本实施例中，所述第一指示灯l1为绿色led灯，所述第二指示灯l2为红色led灯，优选的，所述第一指示灯l1与所述第二指示灯l2的功率为小于10w，本实施例中选用功率为4.5w的led灯。所述控制器u1可以是可编程逻辑控制器(programmablelogiccontroller，plc)。当然，在其他具体实施方式中，控制器u1还可以为其他，如mcu等。

本实施例中，第一控制开关q1还串接有第一综合保护装置14，所述第一综合保护装置14与所述第一指示灯l1并联；所述第二控制开关q2还串接有第二综合保护装置15，所述第二综合保护装置15与所述第二指示灯l2并联。第一综合保护装置14和第二综合保护装置15用于在高压配电柜中对电路中的不正常情况(电路短路、断路、缺相等)起到保护。

本实用新型实施例的工作原理为：当断路器储好能后，储能限位开关s1s1闭合，断路器常闭触点qf1仍是闭合状态，当给断路器合闸信号后，第一控制开关q1闭合，合闸监视回路接通，合闸线圈hq动作，断路器常闭触点qf1打开，使断路器合闸监视回路切断，合闸动作完毕，断路器常开触点qf2闭合，进入到分闸监视回路的监视阶段。由于分闸线圈tq阻抗一般大约为200ω，一般要求电压大于80％回路电压分闸线圈tq才会启动，本实施例中，第二指示灯l2功率4.5w，母线电压220v，可得第二指示灯l2阻抗为10.76kω，回路中只有分闸线圈tq和第二指示灯l2，总阻抗为0.2+10.76＝10.96kω，分闸线圈tq的电压为220/10.96×0.2＝4v，远远小于80％×220＝176v，使得分闸线圈tq达不到启动电压，所以不会启动分闸线圈tq，但是第二指示灯l2会接通，亮红灯，达到监控分闸监视回路和操作电源的目的。

同理，当给断路器分闸信号后，第二控制开关q2闭合，并入的分闸信号由并联回路接入电路，分闸线圈tq动作，使断路器分闸。分闸后，断路器常闭触点qf1闭合，合闸监视回路接通，电流从第一指示灯l1流根据第二指示灯l2的分压原理，分压后使得合闸线圈hq达不到启动电压，所以不会启动合闸线圈hq，但是第一指示灯l1会接通，亮绿灯。这样，既能监视合闸回路，又能起到查看操作电源是否有电的作用，实现分合闸监视及操作电源带电情况监视的目的。

实施例二

请参考图2，是实施例二提供高压配电柜分合闸监视回路的电路结构示意图。本实施例与实施例一的区别在于，本实施例提供的高压配电柜分合闸监视回路还包括分压电阻和电流传感器。

具体的，所述合闸监视回路还包括第一电流传感器11，所述第一电流传感器11串接于所述第一指示灯l1，并与所述第一控制开关q1并联。所述分闸监视回路还包括第二电流传感器12，所述第二电流传感器12串接于所述第二指示灯l2，并与所述第二控制开关q2并联。所述第一电流传感器11和所述第二电流传感器12均与所述控制器u1电连接。控制器u1可用于接收第一电流传感器11和所述第二电流传感器12的电流信息，并判断合闸监视回路和分闸监视回路是否故障，以及判断直流控制母线是否供电正常。

所述第一电阻r1和所述第二电阻r2均为高阻抗电阻，用于分压，防止合闸线圈hq和分闸线圈tq的电压过大而意外启动。

请参考图3，是本实用新型实施例二提供高压配电柜分合闸监视系统10的电路模块图。高压配电柜分合闸监视系统10包括实施例一提供的高压配电柜分合闸监视回路以及第一电流传感器11、第二电流传感器12外，还包括无线通信模块13和远程监控平台16，所述无线通信模块13和控制器u1电连接，所述无线通信模块13与远程监控平台16通信连接。

无线通信模块13用于将所述第一电流传感器11和所述第二电流传感器12检测到的电流信息发送至远程监控平台16，以及接收远程监控平台16给所述第一控制开关q1与所述第二控制开关q2的开关控制信号。远程监控平台16用于接收所述控制器u1发出的所述合闸监视回路和所述分闸监视回路的状态，及给所述第一控制开关q1与所述第二控制开关q2下发开关控制信号。如此，可以实现远程的监视分合闸回路，又能起到查看操作电源是否有电的作用，实现分合闸远程监视及操作电源带电情况监视的目的。

本实用新型提供的高压配电柜分合闸监视回路尤其适用于3～35kv的高压配电柜。

本实用新型提供的高压配电柜分合闸监视回路及系统，通过在合闸监视回路和分闸监视回路中分别串联高阻抗的指示灯，利用高阻抗的指示灯和固定阻抗的分合闸线圈组成的回路，由高阻抗部分分压的原理，当回路正常时，指示灯会亮起，可以在断路器二次回路中实现对分合闸线圈是否损坏的监视，以及对操作电源的通断监视。高压配电柜分合闸监视系统，利用远程监控平台接收所述控制器的发出的所述合闸监视回路和所述分闸监视回路的状态，及给所述第一控制开关与所述第二控制开关的下发开关控制信号，实现远程控制及监视。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。