一种断路器合闸闭锁装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种断路器结构领域，更具体地说，涉及一种断路器合闸闭锁装置。


背景技术：

2.随着国民经济的快速发展，电力需求越来越大。在电力系统及其他领域输电的环节中，真空断路器作为重要的电气设备之一。同时，真空断路器的闭锁装置是断路器合闸保护的一种重要装置，其可靠和简便就很有意义。合闸闭锁装置可以有效地防止误操作导致断路器误合闸现象的发生，保证断路器处于工作位置或试验位置时才能进行正常合闸操作，加强了对运行设备的控制，避免误操作所带来的人身安全等相关问题的发生。
3.一般真空断路器的合闸闭锁装置包括闭锁电磁铁装置、锁扣板组成。断路器接通二次电源且断路器手车处于试验或者工作位置时，闭锁电磁铁通电动作接通合闸操作回路，同时因闭锁电磁铁吸合，促使其他机构部件运动，从而使断路器可以进行合闸操作。然而，断路器在检修和试验操作过程中，闭锁电磁铁线圈长时间带电，导致质量下降而发热烧毁，从而导致断路器无法正常操作正常合闸动作，可能造成紧急情况下无法送电的隐患，严重影响了供电的可靠性。


技术实现要素：

4.本实用新型为了克服现有技术中存在的传统的断路器在检修和试验操作过程中易出现发热烧毁现象的问题，现提供具有工作稳定地性高和安全性高的一种断路器合闸闭锁装置。
5.本实用新型的一种断路器合闸闭锁装置，包括作为主体的闭锁电磁铁，所述的闭锁电磁铁上端固定连接有支架，所述的支架上安装有用于控制断路器合闸电路的微动开关s1，所述的闭锁电磁铁旁设有用于操控闭锁电磁铁的控制电路模块，所述的控制电路模块的信号输出端与闭锁电磁铁的信号接收端电性连接。
6.所述的微动开关s1的上端设有顶部触点，所述的微动开关s1的腰部设有腰部部触点，所述的微动开关s1的下端设有下部触点。
7.作为优选，所述的支架的纵截面呈“l”形，所述的支架水平端上设有与闭锁电磁铁配合使用来触发微动开关s1的推杆，所述的支架竖直端上架设有用于固定微动开关s1位置的开关安装位。
8.作为优选，所述的控制电路模块包括用于为各个部件提供电力的电源电路，所述的电源电路的输出端分别电性连接有用于驱动闭锁电磁铁的pwm驱动电路和对被测电路进行实施采样的采样电路，所述的pwm驱动电路的控制端电性连接着判断电路，所述的判断电路信号接收端与采样电路的信号输出端电性连接。
9.作为优选，所述的电源电路包括火线l、零线n、压敏电阻rv1、保险丝f1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r10、电容c3、极性电容c5、极性电容c6、电容c8、电容c9、极性电容c10、极
性电容c12、电感l1、电感l2、整流桥d10、二极管d5、二极管d7、控制芯片u5和稳压芯片u6，所述的压敏电阻rv1的一端分别与火线l和整流桥d10的1引脚电性连接，所述的压敏电阻rv1的另一端分别与零线n和整流桥d10的2引脚电性连接，所述的整流桥d10的3引脚与保险丝f1的一端电性连接，所述的保险丝f1的另一端分别与极性电容c5的正极和电感l1的一端电性连接，所述的整流桥d10的4引脚分别与极性电容c5的负极、极性电容c10的负极、二极管d7的正极、极性电容c6的负极、电阻r10的一端、电容c9的一端、稳压芯片u6的1引脚和电容c8的一端电性连接，所述的电容c8的一端接地，所述的电感l1的另一端分别与控制芯片u5的4引脚和极性电容c10的正极电性连接，所述的控制芯片u5的1引脚与电容c3的一端电性连接，所述的控制芯片u5的2引脚分别与电阻r1的一端、电阻r2的一端和电阻r3的一端电性连接，所述的控制芯片u5的5引脚分别与控制芯片u5的6引脚、控制芯片u5的7引脚、控制芯片u5的8引脚、电容c3的另一端、电阻r1的另一端、二极管d7的负极、极性电容c12的负极和电感l2的一端电性连接，所述的电阻r2的另一端分别与、电阻r3的另一端、极性电容c12的正极和二极管d5的负极电性连接，所述的电感l2的另一端分别与二极管d5的正极、极性电容c6的正极、电阻r10的另一端、电容c9的另一端和稳压芯片u6的3引脚电性连接，所述的电阻r10的另一端输出 12v，所述的稳压芯片u6的2引脚分别与稳压芯片u6的4引脚和电容c8的另一端电性连接，所述的电容c8的另一端接输出vcc。
10.作为优选，所述的pwm驱动电路包括线圈t1、电阻r11、电阻r12、电阻r29、电阻r30、电阻r31、二极管d9、稳压二极管d11、二极管d14、稳压二极管d17、场效应管q1、三极管q2、三极管q3和三极管q4，所述的二极管d14的正极与整流桥d10的3引脚电性连接，所述的二极管d14的负极分别与二极管d9的负极和线圈t1的一端电性连接，所述的二极管d9的正极分别与场效应管q1的d极和线圈t1的另一端电性连接，所述的场效应管q1的g极分别与稳压二极管d17的负极、电阻r11的一端和电阻r12的一端电性连接，所述的场效应管q1的s极分别与稳压二极管d17的正极、电阻r11的另一端、三极管q4的集电极、三极管q3的发射极和电阻r31的一端电性连接，所述的电阻r12的另一端分别与三极管q2的发射极和三极管q4的集电极的发射极电性连接，所述的三极管q2的集电极分别与电阻r29的一端和稳压二极管d11的正极电性连接，所述的稳压二极管d11的负极接 12v，所述的三极管q2的基极分别与三极管q4的基极、电阻r29的另一端和三极管q3的集电极电性连接，所述的三极管q3的基极分别与电阻r31的另一端和电阻r30的一端电性连接。
11.作为优选，所述的判断电路包括单片机u4、电阻r18和电容c11，所述的电阻r30的另一端与单片机u4的24引脚电性连接，所述的单片机u4的1引脚分别与电阻r18的一端和电容c11的一端电性连接，所述的电阻r18的另一端结vcc，所述的电容c11的另一端与单片机u4的8引脚电性连接，所述的电容c11的另一端接地，所述的单片机u4的19引脚接地，所述的单片机u4的20引脚接vcc。
12.作为优选，所述的采样电路包括电阻r15、电阻r19、电阻r20、电阻r21、电阻r22、电阻r23、电阻r24、电阻r25、电阻r26、电阻r27、电阻r28、电阻r32、电阻r33、电容c17、极性电容c18、电容c20和运算放大器u3，所述的电阻r32的一端与火线l电性连接，所述的电阻r32的另一端与电阻r19的一端电性连接，所述的电阻r19的另一端与电阻r20的一端电性连接，所述的电阻r20的另一端与电阻r21的一端电性连接，所述的电阻r21的另一端与电阻r22的一端电性连接，所述的电阻r22的另一端分别与运算放大器u3的2引脚和电阻r15的一端电
性连接，所述的电阻r33的一端与零线n电性连接，所述的电阻r33的另一端与电阻r24的一端电性连接，所述的电阻r24的另一端与电阻r25的一端电性连接，所述的电阻r25的另一端与电阻r26的一端电性连接，所述的电阻r26的另一端与电阻r27的一端电性连接，所述的电阻r27的另一端分别与运算放大器u3的3引脚和电阻r28的一端电性连接，所述的电阻r28的另一端与运算放大器u3的4引脚电性连接，所述的电阻r28的另一端接地，所述的电阻r15的另一端分别与运算放大器u3的1引脚和运算放大器u3的5引脚电性连接，所述的运算放大器u3的8引脚分别与极性电容c18的正极和电容c17的一端电性连接，所述的极性电容c18的负极与电容c17的另一端电性连接，所述的电容c17的一端接vcc，所述的极性电容c18的负极接地，所述的运算放大器u3的6引脚分别与运算放大器u3的7引脚和电阻r23的一端电性连接，所述的电阻r23的另一端分别与单片机u4的2引脚和电容c20的一端电性连接，所述的电容c20的另一端接地。
13.针对上述产生的问题，本实用新型提出一种新型的断路器合闸闭锁装置，由控制模块、微动开关、支架和电磁铁组成。控制模块包括电源电路、pwm驱动电路、判断电路及采样电路组成。
14.断路器合闸闭锁装置的工作原理如下：控制模块上电，电源电路开始上电，判断电路通过采样电路提供的电压采集值，进行解析判断，发出合闸指令给pwm驱动电路，促使闭锁电磁铁线圈带电，电磁铁维持吸合状态。电磁铁的推杆顶微动开关s1的控制片，使微动开关s1的常开触点从顶部触点与下部触点连接位置转换到顶部触点与腰部触点连接位置，断路器合闸操作回路接通，等待合闸操作。断路器正常操作合闸，控制电路模块电源切断，电磁铁释放。
15.本实用新型具有以下有益效果：
16.1、利用pwm控制有效地降低电磁铁线圈的通电功率，避免因线圈长时间通电发热造成的损耗，延长电磁铁线圈的使用寿命，闭锁电磁铁通断可靠性更强。
17.2、电路对电网电压进行实时监测和分析，可以防止因电压不稳导致的抖动，从而提高系统运行的动态稳定性，效率更高。
18.3、控制电路模块化设计，安装简便。
附图说明
19.附图1为实用新型的结构示意图。
20.附图2为实用新型的电路原理框图。
21.附图3为实用新型的电路原理图。
22.闭锁电磁铁1，支架2，控制电路模块5，推杆6，开关安装位7，电源电路8，pwm驱动电路9，采样电路10，判断电路11。
具体实施方式
23.下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
24.实施例：根据附图1、附图2和附图3进行进一步说明本例的一种断路器合闸闭锁装置，包括作为主体的闭锁电磁铁1，所述的闭锁电磁铁1上端固定连接有支架2，所述的支架2上安装有用于控制断路器合闸电路的微动开关s1，所述的闭锁电磁铁1旁设有用于操控闭
锁电磁铁1的控制电路模块5，所述的控制电路模块5的信号输出端与闭锁电磁铁1的信号接收端电性连接。
25.所述的支架2的纵截面呈“l”形，所述的支架2水平端上设有与闭锁电磁铁1配合使用来触发微动开关s1的推杆6，所述的支架2竖直端上架设有用于固定微动开关s1位置的开关安装位7。
26.所述的控制电路模块5包括用于为各个部件提供电力的电源电路8，所述的电源电路8的输出端分别电性连接有用于驱动闭锁电磁铁1的pwm驱动电路9和对被测电路进行实施采样的采样电路10，所述的pwm驱动电路9的控制端电性连接着判断电路11，所述的判断电路11信号接收端与采样电路10的信号输出端电性连接。
27.所述的电源电路8包括火线l、零线n、压敏电阻rv1、保险丝f1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r10、电容c3、极性电容c5、极性电容c6、电容c8、电容c9、极性电容c10、极性电容c12、电感l1、电感l2、整流桥d10、二极管d5、二极管d7、控制芯片u5和稳压芯片u6，所述的压敏电阻rv1的一端分别与火线l和整流桥d10的1引脚电性连接，所述的压敏电阻rv1的另一端分别与零线n和整流桥d10的2引脚电性连接，所述的整流桥d10的3引脚与保险丝f1的一端电性连接，所述的保险丝f1的另一端分别与极性电容c5的正极和电感l1的一端电性连接，所述的整流桥d10的4引脚分别与极性电容c5的负极、极性电容c10的负极、二极管d7的正极、极性电容c6的负极、电阻r10的一端、电容c9的一端、稳压芯片u6的1引脚和电容c8的一端电性连接，所述的电容c8的一端接地，所述的电感l1的另一端分别与控制芯片u5的4引脚和极性电容c10的正极电性连接，所述的控制芯片u5的1引脚与电容c3的一端电性连接，所述的控制芯片u5的2引脚分别与电阻r1的一端、电阻r2的一端和电阻r3的一端电性连接，所述的控制芯片u5的5引脚分别与控制芯片u5的6引脚、控制芯片u5的7引脚、控制芯片u5的8引脚、电容c3的另一端、电阻r1的另一端、二极管d7的负极、极性电容c12的负极和电感l2的一端电性连接，所述的电阻r2的另一端分别与、电阻r3的另一端、极性电容c12的正极和二极管d5的负极电性连接，所述的电感l2的另一端分别与二极管d5的正极、极性电容c6的正极、电阻r10的另一端、电容c9的另一端和稳压芯片u6的3引脚电性连接，所述的电阻r10的另一端输出 12v，所述的稳压芯片u6的2引脚分别与稳压芯片u6的4引脚和电容c8的另一端电性连接，所述的电容c8的另一端接输出vcc。
28.所述的pwm驱动电路9包括线圈t1、电阻r11、电阻r12、电阻r29、电阻r30、电阻r31、二极管d9、稳压二极管d11、二极管d14、稳压二极管d17、场效应管q1、三极管q2、三极管q3和三极管q4，所述的二极管d14的正极与整流桥d10的3引脚电性连接，所述的二极管d14的负极分别与二极管d9的负极和线圈t1的一端电性连接，所述的二极管d9的正极分别与场效应管q1的d极和线圈t1的另一端电性连接，所述的场效应管q1的g极分别与稳压二极管d17的负极、电阻r11的一端和电阻r12的一端电性连接，所述的场效应管q1的s极分别与稳压二极管d17的正极、电阻r11的另一端、三极管q4的集电极、三极管q3的发射极和电阻r31的一端电性连接，所述的电阻r12的另一端分别与三极管q2的发射极和三极管q4的集电极的发射极电性连接，所述的三极管q2的集电极分别与电阻r29的一端和稳压二极管d11的正极电性连接，所述的稳压二极管d11的负极接 12v，所述的三极管q2的基极分别与三极管q4的基极、电阻r29的另一端和三极管q3的集电极电性连接，所述的三极管q3的基极分别与电阻r31的另一端和电阻r30的一端电性连接。
29.所述的判断电路11包括单片机u4、电阻r18和电容c11，所述的电阻r30的另一端与单片机u4的24引脚电性连接，所述的单片机u4的1引脚分别与电阻r18的一端和电容c11的一端电性连接，所述的电阻r18的另一端结vcc，所述的电容c11的另一端与单片机u4的8引脚电性连接，所述的电容c11的另一端接地，所述的单片机u4的19引脚接地，所述的单片机u4的20引脚接vcc。
30.所述的采样电路10包括电阻r15、电阻r19、电阻r20、电阻r21、电阻r22、电阻r23、电阻r24、电阻r25、电阻r26、电阻r27、电阻r28、电阻r32、电阻r33、电容c17、极性电容c18、电容c20和运算放大器u3，所述的电阻r32的一端与火线l电性连接，所述的电阻r32的另一端与电阻r19的一端电性连接，所述的电阻r19的另一端与电阻r20的一端电性连接，所述的电阻r20的另一端与电阻r21的一端电性连接，所述的电阻r21的另一端与电阻r22的一端电性连接，所述的电阻r22的另一端分别与运算放大器u3的2引脚和电阻r15的一端电性连接，所述的电阻r33的一端与零线n电性连接，所述的电阻r33的另一端与电阻r24的一端电性连接，所述的电阻r24的另一端与电阻r25的一端电性连接，所述的电阻r25的另一端与电阻r26的一端电性连接，所述的电阻r26的另一端与电阻r27的一端电性连接，所述的电阻r27的另一端分别与运算放大器u3的3引脚和电阻r28的一端电性连接，所述的电阻r28的另一端与运算放大器u3的4引脚电性连接，所述的电阻r28的另一端接地，所述的电阻r15的另一端分别与运算放大器u3的1引脚和运算放大器u3的5引脚电性连接，所述的运算放大器u3的8引脚分别与极性电容c18的正极和电容c17的一端电性连接，所述的极性电容c18的负极与电容c17的另一端电性连接，所述的电容c17的一端接vcc，所述的极性电容c18的负极接地，所述的运算放大器u3的6引脚分别与运算放大器u3的7引脚和电阻r23的一端电性连接，所述的电阻r23的另一端分别与单片机u4的2引脚和电容c20的一端电性连接，所述的电容c20的另一端接地。
31.以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。