專利名稱：一種真空斷路器用軟開關(guān)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)車電力系統(tǒng)用開關(guān)設(shè)備，尤其涉及一種真空斷路器用軟開關(guān)控制O背景技術(shù)
真空斷路器是一種觸頭在高真空的泡內(nèi)分合的斷路器，十分適用于需要進(jìn)行頻繁操作或快速切斷的電路，因而在各行各業(yè)的電力系統(tǒng)中都得到了廣泛的應(yīng)用。在機(jī)車電力系統(tǒng)中，真空斷路器主要被應(yīng)用在電容性負(fù)載電路，通常是一個(gè)真空斷路器與一個(gè)電壓互感器并聯(lián)后再與一個(gè)電流互感器串聯(lián)；目前，機(jī)車上所使用的真空斷路器都采用直接合閘、 直接分閘的工作方式，即在得到合閘或分閘信號(hào)后，立刻進(jìn)行合閘或分閘動(dòng)作；但是，真空斷路器一般都是帶電情況下在進(jìn)行這些操作，因此在真空斷路器的內(nèi)部極易產(chǎn)生電弧，這將對(duì)真空斷路器的觸頭造成很大程度的腐蝕，甚至有可能引起爆炸事故，這縮短了真空斷路器的使用壽命。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種真空斷路器用軟開關(guān)控制器，以便于使真空斷路器在不帶電的情況下進(jìn)行合閘、分閘操作，從而避免在真空斷路器的內(nèi)部產(chǎn)生電弧，延長(zhǎng)真空斷路器的使用壽命。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種真空斷路器用軟開關(guān)控制器，用于接收機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器控制信號(hào)，并控制真空斷路器進(jìn)行合閘、分閘操作；所述的機(jī)車電力系統(tǒng)包括先與電壓互感器并聯(lián)再與電流互感器串聯(lián)的真空斷路器；該軟開關(guān)控制器包括連接到機(jī)車電力系統(tǒng)中并接收真空斷路器控制信號(hào)的控制信號(hào)接收模塊，與電壓互感器連接并檢測(cè)電壓互感器電壓的電壓檢測(cè)模塊，與電流互感器連接并檢測(cè)電流互感器電流的電流檢測(cè)模塊，與真空斷路器連接并控制真空斷路器進(jìn)行合閘、分閘操作的真空斷路器操控模塊，微處理模塊以及電源模塊；
微處理模塊分別與控制信號(hào)接收模塊、電壓檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊、真空斷路器操控模塊連接；
微處理模塊通過控制信號(hào)接收模塊獲取機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器控制信號(hào)， 并根據(jù)該真空斷路器控制信號(hào)檢測(cè)電壓互感器電壓或檢測(cè)電流互感器電流；再根據(jù)所述的電壓互感器電壓或電流互感器電流控制真空斷路器進(jìn)行合閘、分閘操作；
電源模塊分別與微處理模塊、控制信號(hào)接收模塊、電壓檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊、 真空斷路器操控模塊連接，并提供電能。
優(yōu)選地，相應(yīng)的真空斷路器控制信號(hào)包括真空斷路器合閘信號(hào)和真空斷路器分閘信號(hào)；則
微處理模塊通過控制信號(hào)接收模塊獲取機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器合間信號(hào)，并根據(jù)真空斷路器合間信號(hào)控制電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)電壓互感器電壓；當(dāng)電壓互感器電壓不大于零時(shí)，微處理模塊通過真空斷路器操控模塊控制真空斷路器進(jìn)行合閘操作，并且通過電流檢測(cè)模塊檢測(cè)電流互感器電流；當(dāng)檢測(cè)到電流互感器電流大于零時(shí)，則微處理模塊確定真空斷路器合閘操作完成；
禾口/ 或，
微處理模塊通過控制信號(hào)接收模塊獲取機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器分閘信號(hào)， 并根據(jù)真空斷路器分間信號(hào)控制電流檢測(cè)模塊檢測(cè)電流互感器電流；當(dāng)電流互感器電流不大于零時(shí)，微處理模塊通過真空斷路器操控模塊控制真空斷路器進(jìn)行分閘操作，同時(shí)仍通過電流檢測(cè)模塊檢測(cè)電流互感器電流；若檢測(cè)到電流互感器電流仍不大于零時(shí)，則微處理模塊確定真空斷路器分閘操作完成。
優(yōu)選地，還包括在微處理模塊控制下對(duì)真空斷路器控制數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)的存儲(chǔ)模塊；該存儲(chǔ)模塊分別與微處理模塊和電源模塊連接；
當(dāng)微處理模塊通過控制信號(hào)接收模塊獲取到機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器合閘信號(hào)時(shí)，微處理模塊將真空斷路器合閘信號(hào)接收時(shí)刻作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)模塊；當(dāng)微處理模塊確定真空斷路器合閘操作完成時(shí)，微處理模塊計(jì)算出從真空斷路器合閘信號(hào)接收時(shí)刻到真空斷路器合閘操作完成時(shí)刻的真空斷路器合閘操作延時(shí)，并將真空斷路器合閘操作完成時(shí)刻、真空斷路器合閘操作延時(shí)以及標(biāo)識(shí)真空斷路器合閘操作完成的信息作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)模塊；
禾口/ 或，
當(dāng)微處理模塊通過控制信號(hào)接收模塊獲取到機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器分閘信號(hào)時(shí)，微處理模塊將真空斷路器分閘信號(hào)接收時(shí)刻作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)模塊；當(dāng)微處理模塊確定真空斷路器分閘操作完成時(shí)，微處理模塊計(jì)算出從真空斷路器分閘信號(hào)接收時(shí)刻到真空斷路器分閘操作完成時(shí)刻的真空斷路器分閘操作延時(shí)，并將真空斷路器分閘操作完成時(shí)刻、真空斷路器分閘操作延時(shí)以及標(biāo)識(shí)真空斷路器分閘操作完成的信息作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)模塊。
優(yōu)選地，還包括在微處理模塊控制下對(duì)真空斷路器控制數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示的顯示模塊；該顯示模塊分別與微處理模塊和電源模塊連接；
當(dāng)微處理模塊通過控制信號(hào)接收模塊獲取到機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器合閘信號(hào)時(shí)，微處理模塊將真空斷路器合閘信號(hào)接收時(shí)刻作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示模塊顯示；當(dāng)微處理模塊確定真空斷路器合閘操作完成時(shí)，微處理模塊計(jì)算出從真空斷路器合閘信號(hào)接收時(shí)刻到真空斷路器合閘操作完成時(shí)刻的真空斷路器合閘操作延時(shí)，并將真空斷路器合閘操作完成時(shí)刻、真空斷路器合閘操作延時(shí)以及標(biāo)識(shí)真空斷路器合閘操作完成的信息作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示模塊顯示；
禾口/ 或，
當(dāng)微處理模塊通過控制信號(hào)接收模塊獲取到機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器分閘信號(hào)時(shí)，微處理模塊將真空斷路器分閘信號(hào)接收時(shí)刻作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示模塊顯示；當(dāng)微處理模塊確定真空斷路器分閘操作完成時(shí)，微處理模塊計(jì)算出從真空斷路器分閘信號(hào)接收時(shí)刻到真空斷路器分閘操作完成時(shí)刻的真空斷路器分閘操作延時(shí)，并將真空斷路器分閘操作完成時(shí)刻、真空斷路器分閘操作延時(shí)以及標(biāo)識(shí)真空斷路器分閘操作完成的信息作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示模塊顯示。
優(yōu)選地，相應(yīng)的控制信號(hào)接收模塊包括第2光電耦合器U2、第5電阻R5、第6電阻R6、第7電阻R7、第16電容C16和第3穩(wěn)壓二極管D3 ；
機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器控制信號(hào)通過機(jī)車控制信號(hào)正電壓傳輸線和機(jī)車控制信號(hào)負(fù)電壓傳輸線進(jìn)行傳輸；
所述的第2光電耦合器U2包括第2光電耦合器輸入部分二極管和第2光電耦合器輸出部分三極管；
第2光電耦合器輸入部分二極管的陽極與第6電阻R6的一端、第16電容C16的一端、第3穩(wěn)壓二極管D3的陰極和第5電阻R5的一端相連，第5電阻R5的另一端與機(jī)車控制信號(hào)正電壓傳輸線連接；
第2光電耦合器輸入部分二極管的陰極與第6電阻R6的另一端、第16電容C16 的另一端、第3穩(wěn)壓二極管D3的陽極相連，并且還與機(jī)車控制信號(hào)負(fù)電壓傳輸線相連；
第2光電耦合器輸出部分三極管的發(fā)射極直接接地；第2光電耦合器輸出部分三極管的集電極分別與第7電阻R7的一端和微處理模塊連接，第7電阻R7的另一端連接電源模塊的正5V電壓輸出端。
優(yōu)選地，相應(yīng)的電壓檢測(cè)模塊包括電壓轉(zhuǎn)換器Tl、第18電阻R18、第19電阻R19、 第20電阻R20、第21電阻R21、第22電阻R22、第23電阻R23、第M電阻R24、第7 二極管 D7、第8 二極管D8、第6A運(yùn)算放大器U6A和第6D運(yùn)算放大器U6D ；
電壓轉(zhuǎn)換器Tl的高電壓正極信號(hào)輸入端和高電壓負(fù)極信號(hào)輸入端分別與電壓互感器相接；電壓轉(zhuǎn)換器Tl的低電壓負(fù)極信號(hào)輸出端與電源模塊的信號(hào)接地端連接；電壓轉(zhuǎn)換器Tl的低電壓正極信號(hào)輸出端與第21電阻R21的一端連接；
第21電阻R21的另一端分別與第20電阻R20的一端和第6A運(yùn)算放大器U6A的反相輸入端連接；
第20電阻R20的另一端分別與第18電阻R18的一端和第19電阻R19的一端連接，第18電阻R18的另一端連接電源模塊的正3. 3V電壓輸出端；第19電阻R19的另一端連接電源模塊的信號(hào)接地端；
第6A運(yùn)算放大器U6A的同相輸入端連接電源模塊的信號(hào)接地端；第6A運(yùn)算放大器U6A的輸出端通過第22電阻R22反饋連接第6A運(yùn)算放大器U6A的反相輸入端；
第6D運(yùn)算放大器TOD的反相輸入端通過串聯(lián)的第23電阻R23與第6A運(yùn)算放大器U6A的輸出端連接；第6D運(yùn)算放大器TOD的同相輸入端連接電源模塊的信號(hào)接地端；第 6D運(yùn)算放大器TOD的輸出端依次與第7 二極管D7的陽極、第8 二極管D8的陰極連、第M 電阻R24的一端和微處理模塊連接，同時(shí)還通過第M電阻RM反饋連接第6D運(yùn)算放大器 U6D的反相輸入端；
第7 二極管D7的陰極連接電源模塊的正5V電壓輸出端；第8 二極管D8的陽極連接電源模塊的電源接地端。
優(yōu)選地，相應(yīng)的電流檢測(cè)模塊包括第25電阻R25、第沈電阻R26、第27電阻R27、 第28電阻1 28、第四電阻R29、第30電阻R30、第31電阻R31、第9 二極管D9、第10 二極管 D10、第7A運(yùn)算放大器U7A、第7B運(yùn)算放大器U7B和第7C運(yùn)算放大器U7C ；
第7A運(yùn)算放大器U7A的同相輸入端與電流互感器連接；第7A運(yùn)算放大器U7A的8輸出端反饋連接第7A運(yùn)算放大器U7A的反相輸入端，同時(shí)與第沈電阻R26的一端連接；
第沈電阻R26的另一端分別與第25電阻R25的一端、第27電阻R27的一端和第 7B運(yùn)算放大器U7B的反相輸入端連接；
第25電阻R25的另一端分別與第30電阻R30的一端和第31電阻R31的一端連接，第30電阻R30的另一端連接電源模塊的正3. 3V電壓輸出端；第31電阻R31的另一端連接電源模塊的信號(hào)接地端；
第7B運(yùn)算放大器U7B的同相輸入端連接電源模塊的信號(hào)接地端；第7B運(yùn)算放大器U7B的輸出端連接第27電阻R27的另一端；
第7C運(yùn)算放大器U7C的反相輸入端通過串聯(lián)的第28電阻R28與第7B運(yùn)算放大器U7B的輸出端連接；第7C運(yùn)算放大器U7C的同相輸入端連接電源模塊的信號(hào)接地端；第 7C運(yùn)算放大器U7C的輸出端依次與第9 二極管D9的陽極、第10 二極管DlO的陰極連、第 29電阻R29的一端和微處理模塊連接，同時(shí)還通過第四電阻似9反饋連接第7C運(yùn)算放大器U7C的反相輸入端；
第9 二極管D9的陰極連接電源模塊的正5V電壓輸出端；第10 二極管DlO的陽極連接電源模塊的電源接地端。
優(yōu)選地，相應(yīng)的真空斷路器操控模塊包括第14電阻R14、第16電阻R16、第17電阻R17、第2 二極管D2、第6 二極管D6、第3三極管Q3、第5光電耦合器U5和電子繼電器 U7 ；
所述的第5光電耦合器U5包括第5光電耦合器輸入部分二極管和第5光電耦合器輸出部分三極管；
第5光電耦合器輸入部分二極管的陽極通過依次串聯(lián)的第6 二極管D6和第17電阻R17與微處理模塊的控制信號(hào)高電壓輸出端連接；第5光電耦合器輸入部分二極管的陰極直接與微處理模塊的控制信號(hào)低電壓輸出端連接；
第3三極管Q3的基極通過串聯(lián)的第16電阻R16與微處理模塊的控制信號(hào)保護(hù)電壓輸出端連接；第3三極管Q3的發(fā)射極直接與電源模塊的電源接地端連接；第3三極管Q3 的集電極連接在串聯(lián)的第6 二極管D6和第17電阻R17之間；
第5光電耦合器輸出部分三極管的發(fā)射極直接與電源模塊的電源接地端連接；第 5光電耦合器輸出部分三極管的集電極與電子繼電器U7的低電平信號(hào)輸入端連接；
電子繼電器U7的高電平信號(hào)輸入端通過串聯(lián)的第14電阻R14與電源模塊的正 15V電壓輸出端連接；電子繼電器U7的控制信號(hào)輸出端與第6 二極管D6的陰極和真空斷路器驅(qū)動(dòng)電機(jī)的高電壓控制信號(hào)輸入端連接；
第6 二極管D6的陽極和真空斷路器驅(qū)動(dòng)電機(jī)的低電壓控制信號(hào)輸入端均與電源模塊的負(fù)IlOV電壓輸出端連接；
真空斷路器驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接并驅(qū)動(dòng)真空斷路器進(jìn)行合閘、分閘操作。
由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的真空斷路器用軟開關(guān)控制器通過控制信號(hào)接收模塊獲取機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器控制信號(hào)；若該真空斷路器控制信號(hào)為真空斷路器合閘信號(hào)，則控制電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)電壓互感器電壓并在電壓互感器電壓不大于零時(shí)控制真空斷路器進(jìn)行合閘操作；若該真空斷路器控制信號(hào)為真空斷路器分閘信號(hào)，則控制電流檢測(cè)模塊檢測(cè)電流互感器電流并在電流互感器電流不大于零時(shí)控制真空斷路器進(jìn)行分閘操作；由此可見，本發(fā)明實(shí)施例使真空斷路器能夠在不帶電的情況下進(jìn)行合閘、分閘操作，因而避免了在真空斷路器的內(nèi)部產(chǎn)生電弧，延長(zhǎng)了真空斷路器的使用壽命。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的軟開關(guān)控制器的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的控制信號(hào)接收模塊的電路原理示意圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的電壓檢測(cè)模塊的電路原理示意圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的電流檢測(cè)模塊的電路原理示意圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的真空斷路器操控模塊的電路原理示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
首先需要說明的是，在機(jī)車電力系統(tǒng)中，真空斷路器通常被應(yīng)用在電容性負(fù)載電路中；這些電容性負(fù)載電路中至少包括一個(gè)真空斷路器、一個(gè)電壓互感器和一個(gè)電流互感器，并且真空斷路器都是先與電壓互感器并聯(lián)再與電流互感器串聯(lián)。本發(fā)明實(shí)施例提供的真空斷路器用軟開關(guān)控制器就是在這些電容性負(fù)載電路中接收機(jī)車電力系統(tǒng)的真空斷路器控制信號(hào)，并控制真空斷路器進(jìn)行合閘、分閘操作。下面就將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
如圖1至圖5所示，一種真空斷路器用軟開關(guān)控制器，用于接收機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器控制信號(hào)，并控制真空斷路器進(jìn)行合閘、分閘操作；其具體結(jié)構(gòu)可以包括控制信號(hào)接收模塊，電壓檢測(cè)模塊，電流檢測(cè)模塊，真空斷路器操控模塊，微處理模塊以及電源模塊；微處理模塊分別與控制信號(hào)接收模塊、電壓檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊、真空斷路器操控模塊連接，并通過控制信號(hào)接收模塊獲取機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器控制信號(hào)，再根據(jù)該真空斷路器控制信號(hào)檢測(cè)電壓互感器電壓或檢測(cè)電流互感器電流，然后根據(jù)該電壓互感器電壓或電流互感器電流控制真空斷路器進(jìn)行合閘、分閘操作；電源模塊分別與微處理模塊、控制信號(hào)接收模塊、電壓檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊、真空斷路器操控模塊連接，并為這些模塊提供穩(wěn)定電能。
其中，相應(yīng)的真空斷路器控制信號(hào)可以包括真空斷路器合閘信號(hào)和真空斷路器分閘信號(hào)，則該軟開關(guān)控制器控制真空斷路器的具體過程可以包括以下的至少一種
(1)微處理模塊通過控制信號(hào)接收模塊獲取機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器合閘信號(hào)，并根據(jù)真空斷路器合閘信號(hào)控制電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)電壓互感器電壓；當(dāng)電壓互感器電壓不大于零時(shí)，微處理模塊通過真空斷路器操控模塊控制真空斷路器進(jìn)行合閘操作，并且通過電流檢測(cè)模塊檢測(cè)電流互感器電流；當(dāng)檢測(cè)到電流互感器電流大于零時(shí)，則微處理模塊確定真空斷路器合閘操作完成；
(2)微處理模塊通過控制信號(hào)接收模塊獲取機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器分閘信號(hào)，并根據(jù)真空斷路器分閘信號(hào)控制電流檢測(cè)模塊檢測(cè)電流互感器電流；當(dāng)電流互感器電流不大于零時(shí)，微處理模塊通過真空斷路器操控模塊控制真空斷路器進(jìn)行分閘操作，同時(shí)仍通過電流檢測(cè)模塊檢測(cè)電流互感器電流；若檢測(cè)到電流互感器電流仍不大于零時(shí)，則微處理模塊確定真空斷路器分閘操作完成。
具體地，在實(shí)際應(yīng)用中，該軟開關(guān)控制器控制真空斷路器還可以包括以下部件
(1)存儲(chǔ)模塊與微處理模塊和電源模塊連接，并在微處理模塊控制下對(duì)真空斷路器控制數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)；相應(yīng)的真空斷路器控制數(shù)據(jù)可以包括真空斷路器合閘信號(hào)接收時(shí)刻、真空斷路器合閘操作完成時(shí)刻、真空斷路器合閘操作延時(shí)以及標(biāo)識(shí)真空斷路器合閘操作完成的信息，則該真空斷路器控制數(shù)據(jù)從獲取到存儲(chǔ)的具體過程可以包括以下技術(shù)方案中的至少一種
①當(dāng)微處理模塊通過控制信號(hào)接收模塊獲取到機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器合閘信號(hào)時(shí)，微處理模塊將真空斷路器合閘信號(hào)接收時(shí)刻作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)模塊；當(dāng)微處理模塊確定真空斷路器合閘操作完成時(shí)，微處理模塊計(jì)算出從真空斷路器合閘信號(hào)接收時(shí)刻到真空斷路器合閘操作完成時(shí)刻的真空斷路器合閘操作延時(shí)，并將真空斷路器合閘操作完成時(shí)刻、真空斷路器合閘操作延時(shí)以及標(biāo)識(shí)真空斷路器合閘操作完成的信息作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)模塊；
②當(dāng)微處理模塊通過控制信號(hào)接收模塊獲取到機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器分閘信號(hào)時(shí)，微處理模塊將真空斷路器分閘信號(hào)接收時(shí)刻作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)模塊；當(dāng)微處理模塊確定真空斷路器分閘操作完成時(shí)，微處理模塊計(jì)算出從真空斷路器分閘信號(hào)接收時(shí)刻到真空斷路器分閘操作完成時(shí)刻的真空斷路器分閘操作延時(shí)，并將真空斷路器分閘操作完成時(shí)刻、真空斷路器分閘操作延時(shí)以及標(biāo)識(shí)真空斷路器分閘操作完成的信息作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)模塊。
(2)顯示模塊與微處理模塊和電源模塊連接，并在微處理模塊控制下對(duì)真空斷路器控制數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示；相應(yīng)的真空斷路器控制數(shù)據(jù)可以包括真空斷路器合閘信號(hào)接收時(shí)刻、真空斷路器合閘操作完成時(shí)刻、真空斷路器合閘操作延時(shí)以及標(biāo)識(shí)真空斷路器合閘操作完成的信息，則該真空斷路器控制數(shù)據(jù)從獲取到顯示的具體過程可以包括以下技術(shù)方案中的至少一種
①當(dāng)微處理模塊通過控制信號(hào)接收模塊獲取到機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器合閘信號(hào)時(shí)，微處理模塊將真空斷路器合閘信號(hào)接收時(shí)刻作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示模塊顯示；當(dāng)微處理模塊確定真空斷路器合閘操作完成時(shí)，微處理模塊計(jì)算出從真空斷路器合閘信號(hào)接收時(shí)刻到真空斷路器合閘操作完成時(shí)刻的真空斷路器合閘操作延時(shí)，并將真空斷路器合閘操作完成時(shí)刻、真空斷路器合閘操作延時(shí)以及標(biāo)識(shí)真空斷路器合閘操作完成的信息作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示模塊顯示；
②當(dāng)微處理模塊通過控制信號(hào)接收模塊獲取到機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器分閘信號(hào)時(shí)，微處理模塊將真空斷路器分閘信號(hào)接收時(shí)刻作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示模塊顯示；當(dāng)微處理模塊確定真空斷路器分閘操作完成時(shí)，微處理模塊計(jì)算出從真空斷路器分閘信號(hào)接收時(shí)刻到真空斷路器分閘操作完成時(shí)刻的真空斷路器分閘操作延時(shí)，并將真空斷路器分閘操作完成時(shí)刻、真空斷路器分閘操作延時(shí)以及標(biāo)識(shí)真空斷路器分閘操作完成的信息作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示模塊顯示。
進(jìn)一步地，本發(fā)明實(shí)施例提供的真空斷路器用軟開關(guān)控制器的工作原理在于由于在機(jī)車電力系統(tǒng)中，真空斷路器都是先與電壓互感器并聯(lián)再與電流互感器串聯(lián)，因此電壓互感器的電壓值等于真空斷路器的電壓值，電流互感器的電流值等于真空斷路器的電流值。在真空斷路器分閘狀態(tài)下，若電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)到的電壓互感器電壓不大于零，則真空斷路器的電壓也不大于零，也就是說此時(shí)的真空斷路器處于不帶電狀態(tài)，可以進(jìn)行合閘操作；由于在真空斷路器合閘后，真空斷路器中會(huì)產(chǎn)生電流，因此若在進(jìn)行合閘操作后，通過電流檢測(cè)模塊檢測(cè)到的電流互感器電流大于零則表明真空斷路器合閘操作成功。在真空斷路器合閘狀態(tài)下，電流檢測(cè)模塊檢測(cè)到的電流互感器電流不大于零，則流經(jīng)真空斷路器的電流也不大于零，也就是說此時(shí)的真空斷路器處于不帶電狀態(tài)，可以進(jìn)行分閘操作；由于在真空斷路器分閘后，真空斷路器中將沒有電流，因此若在進(jìn)行分閘操作后，通過電流檢測(cè)模塊檢測(cè)到的電流互感器電流仍不大于零則表明真空斷路器分閘操作成功。由此可見，本發(fā)明實(shí)施例能夠使真空斷路器在不帶電的情況下進(jìn)行合閘、分閘操作，因而避免了在真空斷路器的內(nèi)部產(chǎn)生電弧，延長(zhǎng)了真空斷路器的使用壽命。
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面列舉實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
實(shí)施例一
如圖1至圖5所示，一種真空斷路器用軟開關(guān)控制器，用于接收機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器控制信號(hào)，并控制真空斷路器進(jìn)行合閘、分閘操作；其具體結(jié)構(gòu)可以包括控制信號(hào)接收模塊、電壓檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊、真空斷路器操控模塊、存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、 微處理模塊以及電源模塊；微處理模塊分別與控制信號(hào)接收模塊、電壓檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊、真空斷路器操控模塊、存儲(chǔ)模塊和顯示模塊連接；電源模塊分別與微處理模塊、控制信號(hào)接收模塊、電壓檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊、真空斷路器操控模塊連接，并為這些模塊提供穩(wěn)定電能。
其中，相應(yīng)的真空斷路器控制信號(hào)可以包括真空斷路器合閘信號(hào)和真空斷路器分閘信號(hào)，則該軟開關(guān)控制器控制真空斷路器的具體過程可以包括以下的至少一種
(1)微處理模塊通過控制信號(hào)接收模塊獲取機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器合閘信號(hào)，并將真空斷路器合閘信號(hào)接收時(shí)刻作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)模塊，同時(shí)也將該真空斷路器控制數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示模塊顯示；然后，微處理模塊根據(jù)真空斷路器合閘信號(hào)控制電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)電壓互感器電壓；當(dāng)電壓互感器電壓不大于零時(shí)，微處理模塊通過真空斷路器操控模塊控制真空斷路器進(jìn)行合閘操作，并且通過電流檢測(cè)模塊檢測(cè)電流互感器電流；當(dāng)檢測(cè)到電流互感器電流大于零時(shí)，則微處理模塊確定真空斷路器合閘操作完成， 并計(jì)算出從真空斷路器合閘信號(hào)接收時(shí)刻到真空斷路器合閘操作完成時(shí)刻的真空斷路器合閘操作延時(shí)，再將真空斷路器合閘操作完成時(shí)刻、真空斷路器合閘操作延時(shí)以及標(biāo)識(shí)真空斷路器合閘操作完成的信息作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)模塊，同時(shí)也將該真空斷路器控制數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示模塊顯示；
(2)微處理模塊通過控制信號(hào)接收模塊獲取機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器分閘信號(hào)，并將真空斷路器分閘信號(hào)接收時(shí)刻作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)模塊，同時(shí)也將該真空斷路器控制數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示模塊顯示；然后，微處理模塊根據(jù)真空斷路器分閘信號(hào)控制電流檢測(cè)模塊檢測(cè)電流互感器電流；當(dāng)電流互感器電流不大于零時(shí)，微處理模塊通過真空斷路器操控模塊控制真空斷路器進(jìn)行分閘操作，同時(shí)仍通過電流檢測(cè)模塊檢測(cè)電流互感器電流；若檢測(cè)到電流互感器電流仍不大于零時(shí)，則微處理模塊確定真空斷路器分閘操作完成，并計(jì)算出從真空斷路器分閘信號(hào)接收時(shí)刻到真空斷路器分閘操作完成時(shí)刻的真空斷路器分閘操作延時(shí)，再將真空斷路器分閘操作完成時(shí)刻、真空斷路器分閘操作延時(shí)以及標(biāo)識(shí)真空斷路器分閘操作完成的信息作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)模塊，同時(shí)也將該真空斷路器控制數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示模塊顯示。
具體地，如圖2至圖5所示，本發(fā)明實(shí)施例所提供的軟開關(guān)控制器的各部件的具體技術(shù)方案可以包括
(1)控制信號(hào)接收模塊連接到機(jī)車電力系統(tǒng)中并接收真空斷路器控制信號(hào)；如圖2所示，機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器控制信號(hào)通過機(jī)車控制信號(hào)正電壓傳輸線和機(jī)車控制信號(hào)負(fù)電壓傳輸線進(jìn)行傳輸，該控制信號(hào)接收模塊可以通過如下的電路來接收真空斷路器控制信號(hào)該電路可以包括第2光電耦合器U2、第5電阻R5、第6電阻R6、第7電阻R7、 第16電容C16和第3穩(wěn)壓二極管D3 ；相應(yīng)的第2光電耦合器U2包括第2光電耦合器輸入部分二極管和第2光電耦合器輸出部分三極管；第2光電耦合器輸入部分二極管的陽極與第6電阻R6的一端、第16電容C16的一端、第3穩(wěn)壓二極管D3的陰極和第5電阻R5的一端相連，第5電阻R5的另一端與機(jī)車控制信號(hào)正電壓傳輸線連接；第2光電耦合器輸入部分二極管的陰極與第6電阻R6的另一端、第16電容C16的另一端、第3穩(wěn)壓二極管D3的陽極相連，并且還與機(jī)車控制信號(hào)負(fù)電壓傳輸線相連；第2光電耦合器輸出部分三極管的發(fā)射極直接接地；第2光電耦合器輸出部分三極管的集電極分別與第7電阻R7的一端和微處理模塊連接，第7電阻R7的另一端連接電源模塊的正5V電壓輸出端。在該控制信號(hào)接收模塊的實(shí)現(xiàn)電路中，第7電阻R7能夠提升輸出到微處理模塊中的真空斷路器控制信號(hào)的強(qiáng)度，并保護(hù)第2光電耦合器U2的正常工作；第5電阻R5保護(hù)第2光電耦合器U2不受大電流的沖擊，限制流過第2光電耦合器U2的電流；第16電容C16吸收脈沖電壓，消除干擾。
(2)電壓檢測(cè)模塊與電壓互感器連接并檢測(cè)電壓互感器電壓；如圖3所示，該電壓檢測(cè)模塊可以通過如下的電路來實(shí)現(xiàn)，該電路可以包括電壓轉(zhuǎn)換器Tl (該電壓轉(zhuǎn)換器 Tl用于將電壓互感器的高電壓輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為低電壓檢測(cè)信號(hào)；例如該可電壓轉(zhuǎn)換器Tl 可以選用現(xiàn)有技術(shù)中的微型電壓互感器芯片TV26B01)、第18電阻R18、第19電阻R19、第 20電阻R20、第21電阻R21、第22電阻R22、第23電阻1 23、第對(duì)電阻R24、第7 二極管D7、 第8 二極管D8、第6A運(yùn)算放大器U6A和第6D運(yùn)算放大器TOD ；電壓轉(zhuǎn)換器Tl的高電壓正極信號(hào)輸入端和高電壓負(fù)極信號(hào)輸入端分別與電壓互感器相接；電壓轉(zhuǎn)換器Tl的低電壓負(fù)極信號(hào)輸出端與電源模塊的信號(hào)接地端連接；電壓轉(zhuǎn)換器Tl的低電壓正極信號(hào)輸出端與第21電阻R21的一端連接 ’第21電阻R21的另一端分別與第20電阻R20的一端和第 6A運(yùn)算放大器U6A的反相輸入端連接；第20電阻R20的另一端分別與第18電阻R18的一端和第19電阻R19的一端連接，第18電阻R18的另一端連接電源模塊的正3. 3V電壓輸出端；第19電阻R19的另一端連接電源模塊的信號(hào)接地端 ’第6A運(yùn)算放大器TOA的同相輸13入端連接電源模塊的信號(hào)接地端；第6A運(yùn)算放大器TOA的輸出端通過第22電阻R22反饋連接第6A運(yùn)算放大器U6A的反相輸入端；第6D運(yùn)算放大器TOD的反相輸入端通過串聯(lián)的第23電阻R23與第6A運(yùn)算放大器U6A的輸出端連接 ’第6D運(yùn)算放大器TOD的同相輸入端連接電源模塊的信號(hào)接地端；第6D運(yùn)算放大器TOD的輸出端依次與第7 二極管D7的陽極、第8 二極管D8的陰極連、第M電阻RM的一端和微處理模塊連接，同時(shí)還通過第M電阻RM反饋連接第6D運(yùn)算放大器TOD的反相輸入端；第7 二極管D7的陰極連接電源模塊的正5V電壓輸出端；第8 二極管D8的陽極連接電源模塊的電源接地端。在該電壓檢測(cè)模塊的實(shí)現(xiàn)電路中，第18電阻R18和第19電阻R19構(gòu)成的上拉電阻，能夠使第6A運(yùn)算放大器U6A的反向輸入端上疊加上一直流電平，從而保證輸出到微處理模塊的信號(hào)為一個(gè)直流電壓，以使微處理模塊能夠正確判斷電壓互感器電壓過零點(diǎn)的時(shí)間。
(3)電流檢測(cè)模塊與電流互感器連接并檢測(cè)電流互感器電流；如圖4所示，該電流檢測(cè)模塊可以通過如下的電路來實(shí)現(xiàn)，該電路可以包括第25電阻1 25、第沈電阻R26、 第27電阻R27、第28電阻R28、第四電阻R29、第30電阻R30、第31電阻R31、第9 二極管 D9、第10 二極管D10、第7A運(yùn)算放大器U7A、第7B運(yùn)算放大器U7B和第7C運(yùn)算放大器U7C ； 第7A運(yùn)算放大器U7A的同相輸入端與電流互感器連接；第7A運(yùn)算放大器U7A的輸出端反饋連接第7A運(yùn)算放大器U7A的反相輸入端，同時(shí)與第沈電阻R26的一端連接；第沈電阻 R26的另一端分別與第25電阻R25的一端、第27電阻R27的一端和第7B運(yùn)算放大器U7B 的反相輸入端連接；第25電阻R25的另一端分別與第30電阻R30的一端和第31電阻R31 的一端連接，第30電阻R30的另一端連接電源模塊的正3. 3V電壓輸出端；第31電阻R31 的另一端連接電源模塊的信號(hào)接地端；第7B運(yùn)算放大器U7B的同相輸入端連接電源模塊的信號(hào)接地端；第7B運(yùn)算放大器U7B的輸出端連接第27電阻R27的另一端；第7C運(yùn)算放大器U7C的反相輸入端通過串聯(lián)的第觀電阻似8與第7B運(yùn)算放大器U7B的輸出端連接；第 7C運(yùn)算放大器U7C的同相輸入端連接電源模塊的信號(hào)接地端；第7C運(yùn)算放大器U7C的輸出端依次與第9 二極管D9的陽極、第10 二極管DlO的陰極連、第四電阻R29的一端和微處理模塊連接，同時(shí)還通過第四電阻似9反饋連接第7C運(yùn)算放大器U7C的反相輸入端；第9 二極管D9的陰極連接電源模塊的正5V電壓輸出端；第10 二極管DlO的陽極連接電源模塊的電源接地端。在該電流檢測(cè)模塊的實(shí)現(xiàn)電路中，第30電阻R30、第31電阻R31和第25電阻R25構(gòu)成的上拉電阻，能夠使第7B運(yùn)算放大器U7B的反向輸入端上疊加上一直流電平， 從而保證輸出到微處理模塊的信號(hào)為一個(gè)直流電壓，以使微處理模塊能夠正確判斷電流互感器電流過零點(diǎn)的時(shí)間。
(4)真空斷路器操控模塊與真空斷路器連接并控制真空斷路器進(jìn)行合閘、分閘操作；如圖5所示，該真空斷路器操控模塊可以通過如下的電路來實(shí)現(xiàn)，該電路可以包括 第14電阻R14、第16電阻R16、第17電阻R17、第2 二極管D2、第6 二極管D6、第3三極管 Q3、第5光電耦合器U5和電子繼電器U7 (該電子繼電器U7主要用于將高壓制動(dòng)部分與低壓控制部分相隔離，例如該電子繼電器U7可以選用現(xiàn)有技術(shù)中能夠通過商業(yè)手段購買的芯片PVX6012)；所述的第5光電耦合器TO包括第5光電耦合器輸入部分二極管和第5光電耦合器輸出部分三極管；第5光電耦合器輸入部分二極管的陽極通過依次串聯(lián)的第6 二極管D6和第17電阻R17與微處理模塊的控制信號(hào)高電壓輸出端連接；第5光電耦合器輸入部分二極管的陰極直接與微處理模塊的控制信號(hào)低電壓輸出端連接；第3三極管Q3的基極通過串聯(lián)的第16電阻R16與微處理模塊的控制信號(hào)保護(hù)電壓輸出端連接 ’第3三極管Q3 的發(fā)射極直接與電源模塊的電源接地端連接；第3三極管Q3的集電極連接在串聯(lián)的第6 二極管D6和第17電阻R17之間；第5光電耦合器輸出部分三極管的發(fā)射極直接與電源模塊的電源接地端連接；第5光電耦合器輸出部分三極管的集電極與電子繼電器U7的低電平信號(hào)輸入端連接；電子繼電器U7的高電平信號(hào)輸入端通過串聯(lián)的第14電阻R14與電源模塊的正15V電壓輸出端連接；電子繼電器U7的控制信號(hào)輸出端與第6 二極管D6的陰極和真空斷路器驅(qū)動(dòng)電機(jī)的高電壓控制信號(hào)輸入端連接；第6 二極管D6的陽極和真空斷路器驅(qū)動(dòng)電機(jī)的低電壓控制信號(hào)輸入端均與電源模塊的負(fù)IlOV電壓輸出端連接；真空斷路器驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接并驅(qū)動(dòng)真空斷路器進(jìn)行合閘、分閘操作。在該真空斷路器操控模塊的實(shí)現(xiàn)電路中， 第17電阻R17能夠限制流入第5光電耦合器U5的電流；第6 二極管D6能夠限制流到真空斷路器驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電壓，以防止電壓過大；第14電阻R14為上拉電阻，能夠限制流入電子繼電器U7的電流。
需要說明的是，本申請(qǐng)文件中所述的微處理模塊可以是現(xiàn)有技術(shù)中由ARM(ARM是 Advanced RISC Machines的縮寫，譯為高級(jí)精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī))等處理器所構(gòu)成的常見處理電路；本申請(qǐng)文件中所述的存儲(chǔ)模塊可以是現(xiàn)有技術(shù)中由ATMC04、AT29C257等處存儲(chǔ)芯片所構(gòu)成的常見存儲(chǔ)電路；本申請(qǐng)文件中所述的顯示模塊可以是現(xiàn)有技術(shù)中由液晶顯示屏、數(shù)碼管顯示屏等顯示器件所構(gòu)成的常見顯示電路；本申請(qǐng)文件中所述的電源模塊可以是現(xiàn)有技術(shù)中由常見電壓轉(zhuǎn)換電路，可以將機(jī)車電力系統(tǒng)中波動(dòng)范圍較大電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的電壓，以為本軟開關(guān)控制器的各個(gè)模塊供電。
可見，本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)使真空斷路器在不帶電的情況下進(jìn)行合閘、分閘操作， 從而避免在真空斷路器的內(nèi)部產(chǎn)生電弧，延長(zhǎng)真空斷路器的使用壽命。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種真空斷路器用軟開關(guān)控制器，用于接收機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器控制信號(hào)，并控制真空斷路器進(jìn)行合閘、分閘操作；所述的機(jī)車電力系統(tǒng)包括先與電壓互感器并聯(lián)再與電流互感器串聯(lián)的真空斷路器；其特征在于，該軟開關(guān)控制器包括連接到機(jī)車電力系統(tǒng)中并接收真空斷路器控制信號(hào)的控制信號(hào)接收模塊，與電壓互感器連接并檢測(cè)電壓互感器電壓的電壓檢測(cè)模塊，與電流互感器連接并檢測(cè)電流互感器電流的電流檢測(cè)模塊，與真空斷路器連接并控制真空斷路器進(jìn)行合閘、分閘操作的真空斷路器操控模塊，微處理模塊以及電源模塊；微處理模塊分別與控制信號(hào)接收模塊、電壓檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊、真空斷路器操控模塊連接；微處理模塊通過控制信號(hào)接收模塊獲取機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器控制信號(hào)，并根據(jù)該真空斷路器控制信號(hào)檢測(cè)電壓互感器電壓或檢測(cè)電流互感器電流；再根據(jù)所述的電壓互感器電壓或電流互感器電流控制真空斷路器進(jìn)行合閘、分閘操作；電源模塊分別與微處理模塊、控制信號(hào)接收模塊、電壓檢測(cè)模塊、電流檢測(cè)模塊、真空斷路器操控模塊連接，并提供電能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空斷路器用軟開關(guān)控制器，其特征在于，所述的真空斷路器控制信號(hào)包括真空斷路器合閘信號(hào)和真空斷路器分閘信號(hào)；則微處理模塊通過控制信號(hào)接收模塊獲取機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器合閘信號(hào)，并根據(jù)真空斷路器合間信號(hào)控制電壓檢測(cè)模塊檢測(cè)電壓互感器電壓；當(dāng)電壓互感器電壓不大于零時(shí)，微處理模塊通過真空斷路器操控模塊控制真空斷路器進(jìn)行合閘操作，并且通過電流檢測(cè)模塊檢測(cè)電流互感器電流；當(dāng)檢測(cè)到電流互感器電流大于零時(shí)，則微處理模塊確定真空斷路器合閘操作完成；和/或，微處理模塊通過控制信號(hào)接收模塊獲取機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器分閘信號(hào)，并根據(jù)真空斷路器分間信號(hào)控制電流檢測(cè)模塊檢測(cè)電流互感器電流；當(dāng)電流互感器電流不大于零時(shí)，微處理模塊通過真空斷路器操控模塊控制真空斷路器進(jìn)行分閘操作，同時(shí)仍通過電流檢測(cè)模塊檢測(cè)電流互感器電流；若檢測(cè)到電流互感器電流仍不大于零時(shí)，則微處理模塊確定真空斷路器分閘操作完成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的真空斷路器用軟開關(guān)控制器，其特征在于，還包括在微處理模塊控制下對(duì)真空斷路器控制數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)的存儲(chǔ)模塊；該存儲(chǔ)模塊分別與微處理模塊和電源模塊連接；當(dāng)微處理模塊通過控制信號(hào)接收模塊獲取到機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器合間信號(hào)時(shí)，微處理模塊將真空斷路器合閘信號(hào)接收時(shí)刻作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)模塊； 當(dāng)微處理模塊確定真空斷路器合閘操作完成時(shí)，微處理模塊計(jì)算出從真空斷路器合閘信號(hào)接收時(shí)刻到真空斷路器合閘操作完成時(shí)刻的真空斷路器合閘操作延時(shí)，并將真空斷路器合閘操作完成時(shí)刻、真空斷路器合閘操作延時(shí)以及標(biāo)識(shí)真空斷路器合閘操作完成的信息作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)模塊；和/或，當(dāng)微處理模塊通過控制信號(hào)接收模塊獲取到機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器分閘信號(hào)時(shí)，微處理模塊將真空斷路器分閘信號(hào)接收時(shí)刻作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)模塊;當(dāng)微處理模塊確定真空斷路器分閘操作完成時(shí)，微處理模塊計(jì)算出從真空斷路器分閘信號(hào)接收時(shí)刻到真空斷路器分閘操作完成時(shí)刻的真空斷路器分閘操作延時(shí)，并將真空斷路器分閘操作完成時(shí)刻、真空斷路器分閘操作延時(shí)以及標(biāo)識(shí)真空斷路器分閘操作完成的信息作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)存入存儲(chǔ)模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的真空斷路器用軟開關(guān)控制器，其特征在于，還包括在微處理模塊控制下對(duì)真空斷路器控制數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示的顯示模塊；該顯示模塊分別與微處理模塊和電源模塊連接；當(dāng)微處理模塊通過控制信號(hào)接收模塊獲取到機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器合間信號(hào)時(shí)，微處理模塊將真空斷路器合閘信號(hào)接收時(shí)刻作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示模塊顯示；當(dāng)微處理模塊確定真空斷路器合閘操作完成時(shí)，微處理模塊計(jì)算出從真空斷路器合閘信號(hào)接收時(shí)刻到真空斷路器合閘操作完成時(shí)刻的真空斷路器合閘操作延時(shí)，并將真空斷路器合閘操作完成時(shí)刻、真空斷路器合閘操作延時(shí)以及標(biāo)識(shí)真空斷路器合閘操作完成的信息作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示模塊顯示；和/或，當(dāng)微處理模塊通過控制信號(hào)接收模塊獲取到機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器分閘信號(hào)時(shí)，微處理模塊將真空斷路器分閘信號(hào)接收時(shí)刻作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示模塊顯示；當(dāng)微處理模塊確定真空斷路器分閘操作完成時(shí)，微處理模塊計(jì)算出從真空斷路器分閘信號(hào)接收時(shí)刻到真空斷路器分閘操作完成時(shí)刻的真空斷路器分閘操作延時(shí)，并將真空斷路器分閘操作完成時(shí)刻、真空斷路器分閘操作延時(shí)以及標(biāo)識(shí)真空斷路器分閘操作完成的信息作為真空斷路器控制數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示模塊顯示。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的真空斷路器用軟開關(guān)控制器，其特征在于，所述的控制信號(hào)接收模塊包括第2光電耦合器(U2)、第5電阻(R5)、第6電阻(R6)、第7電阻(R7)、 第16電容(C16)和第3穩(wěn)壓二極管(D3)；機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器控制信號(hào)通過機(jī)車控制信號(hào)正電壓傳輸線和機(jī)車控制信號(hào)負(fù)電壓傳輸線進(jìn)行傳輸；所述的第2光電耦合器(似)包括第2光電耦合器輸入部分二極管和第2光電耦合器輸出部分三極管；第2光電耦合器輸入部分二極管的陽極與第6電阻(R6)的一端、第16電容(C16)的一端、第3穩(wěn)壓二極管(D3)的陰極和第5電阻(R5)的一端相連，第5電阻(R5)的另一端與機(jī)車控制信號(hào)正電壓傳輸線連接；第2光電耦合器輸入部分二極管的陰極與第6電阻(R6)的另一端、第16電容(C16) 的另一端、第3穩(wěn)壓二極管(D!3)的陽極相連，并且還與機(jī)車控制信號(hào)負(fù)電壓傳輸線相連；第2光電耦合器輸出部分三極管的發(fā)射極直接接地；第2光電耦合器輸出部分三極管的集電極分別與第7電阻(R7)的一端和微處理模塊連接，第7電阻(R7)的另一端連接電源模塊的正5V電壓輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的真空斷路器用軟開關(guān)控制器，其特征在于，所述的電壓檢測(cè)模塊包括電壓轉(zhuǎn)換器(Tl)、第18電阻(R18)、第19電阻(R19)、第20電阻(R20)、 第21電阻(R21)、第22電阻(R22)、第23電阻(R23)、第M電阻(R24)、第7 二極管(D7)、 第8 二極管(D8)、第6A運(yùn)算放大器(TOA)和第6D運(yùn)算放大器(TOD)；電壓轉(zhuǎn)換器(Tl)的高電壓正極信號(hào)輸入端和高電壓負(fù)極信號(hào)輸入端分別與電壓互感器相接；電壓轉(zhuǎn)換器(Tl)的低電壓負(fù)極信號(hào)輸出端與電源模塊的信號(hào)接地端連接；電壓轉(zhuǎn)換器(Tl)的低電壓正極信號(hào)輸出端與第21電阻(R21)的一端連接；第21電阻(R21)的另一端分別與第20電阻(R20)的一端和第6A運(yùn)算放大器(TOA) 的反相輸入端連接；第20電阻(R20)的另一端分別與第18電阻(R18)的一端和第19電阻(R19)的一端連接，第18電阻(R18)的另一端連接電源模塊的正3. 3V電壓輸出端；第19電阻(R19)的另一端連接電源模塊的信號(hào)接地端；第6A運(yùn)算放大器(TOA)的同相輸入端連接電源模塊的信號(hào)接地端；第6A運(yùn)算放大器 (U6A)的輸出端通過第22電阻(R22)反饋連接第6A運(yùn)算放大器(U6A)的反相輸入端；第6D運(yùn)算放大器(U6D)的反相輸入端通過串聯(lián)的第23電阻(R23)與第6A運(yùn)算放大器(U6A)的輸出端連接；第6D運(yùn)算放大器(U6D)的同相輸入端連接電源模塊的信號(hào)接地端；第6D運(yùn)算放大器(U6D)的輸出端依次與第7 二極管(D7)的陽極、第8 二極管(D8)的陰極連、第M電阻(R24)的一端和微處理模塊連接，同時(shí)還通過第M電阻(R24)反饋連接第6D運(yùn)算放大器(TOD)的反相輸入端；第7 二極管(D7)的陰極連接電源模塊的正5V電壓輸出端；第8 二極管(D8)的陽極連接電源模塊的電源接地端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的真空斷路器用軟開關(guān)控制器，其特征在于，所述的電流檢測(cè)模塊包括第25電阻(R25)、第沈電阻(R26)、第27電阻(R27)、第觀電阻(R28)、第 29電阻(R29)、第30電阻(R30)、第31電阻(R31)、第9 二極管(D9)、第10 二極管(DlO)、 第7A運(yùn)算放大器(U7A)、第7B運(yùn)算放大器(U7B)和第7C運(yùn)算放大器(U7C)；第7A運(yùn)算放大器(U7A)的同相輸入端與電流互感器連接；第7A運(yùn)算放大器(U7A)的輸出端反饋連接第7A運(yùn)算放大器(U7A)的反相輸入端，同時(shí)與第沈電阻(似6)的一端連接；第沈電阻(似6)的另一端分別與第25電阻(R25)的一端、第27電阻(R27)的一端和第7B運(yùn)算放大器(U7B)的反相輸入端連接；第25電阻(R25)的另一端分別與第30電阻(R30)的一端和第31電阻(R31)的一端連接，第30電阻(R30)的另一端連接電源模塊的正3. 3V電壓輸出端；第31電阻(R31)的另一端連接電源模塊的信號(hào)接地端；第7B運(yùn)算放大器(U7B)的同相輸入端連接電源模塊的信號(hào)接地端；第7B運(yùn)算放大器 (U7B)的輸出端連接第27電阻(R27)的另一端；第7C運(yùn)算放大器(U7C)的反相輸入端通過串聯(lián)的第觀電阻(似8)與第7B運(yùn)算放大器(U7B)的輸出端連接；第7C運(yùn)算放大器(U7C)的同相輸入端連接電源模塊的信號(hào)接地端；第7C運(yùn)算放大器(U7C)的輸出端依次與第9 二極管(D9)的陽極、第10 二極管(DlO) 的陰極連、第四電阻(R29)的一端和微處理模塊連接，同時(shí)還通過第四電阻(R29)反饋連接第7C運(yùn)算放大器(U7C)的反相輸入端；第9 二極管(D9)的陰極連接電源模塊的正5V電壓輸出端；第10 二極管(DlO)的陽極連接電源模塊的電源接地端。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的真空斷路器用軟開關(guān)控制器，其特征在于，所述的真空斷路器操控模塊包括第14電阻(R14)、第16電阻(R16)、第17電阻(R17)、第2 二極管 (D2)、第6 二極管(D6)、第3三極管0^3)、第5光電耦合器(U5)和電子繼電器(U7)；所述的第5光電耦合器(TO)包括第5光電耦合器輸入部分二極管和第5光電耦合器輸出部分三極管；第5光電耦合器輸入部分二極管的陽極通過依次串聯(lián)的第6 二極管(D6)和第17電阻 (R17)與微處理模塊的控制信號(hào)高電壓輸出端連接；第5光電耦合器輸入部分二極管的陰極直接與微處理模塊的控制信號(hào)低電壓輸出端連接；第3三極管0^3)的基極通過串聯(lián)的第16電阻(R16)與微處理模塊的控制信號(hào)保護(hù)電壓輸出端連接；第3三極管的發(fā)射極直接與電源模塊的電源接地端連接；第3三極管 (Q3)的集電極連接在串聯(lián)的第6 二極管(D6)和第17電阻(R17)之間；第5光電耦合器輸出部分三極管的發(fā)射極直接與電源模塊的電源接地端連接；第5光電耦合器輸出部分三極管的集電極與電子繼電器(U7)的低電平信號(hào)輸入端連接；電子繼電器(U7)的高電平信號(hào)輸入端通過串聯(lián)的第14電阻(R14)與電源模塊的正 15V電壓輸出端連接；電子繼電器(U7)的控制信號(hào)輸出端與第6 二極管(D6)的陰極和真空斷路器驅(qū)動(dòng)電機(jī)的高電壓控制信號(hào)輸入端連接；第6 二極管(D6)的陽極和真空斷路器驅(qū)動(dòng)電機(jī)的低電壓控制信號(hào)輸入端均與電源模塊的負(fù)IlOV電壓輸出端連接；真空斷路器驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接并驅(qū)動(dòng)真空斷路器進(jìn)行合閘、分閘操作。
全文摘要
本發(fā)明公開一種真空斷路器用軟開關(guān)控制器，包括接收真空斷路器控制信號(hào)的控制信號(hào)接收模塊，檢測(cè)電壓互感器電壓的電壓檢測(cè)模塊，檢測(cè)電流互感器電流的電流檢測(cè)模塊，控制真空斷路器進(jìn)行合閘、分閘操作的真空斷路器操控模塊，微處理模塊以及電源模塊；微處理模塊通過控制信號(hào)接收模塊獲取機(jī)車電力系統(tǒng)中的真空斷路器控制信號(hào)，并根據(jù)該真空斷路器控制信號(hào)檢測(cè)電壓互感器電壓或檢測(cè)電流互感器電流；再根據(jù)所述的電壓互感器電壓或電流互感器電流控制真空斷路器進(jìn)行合閘、分閘操作；本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)使真空斷路器在不帶電的情況下進(jìn)行合閘、分閘操作，從而避免在真空斷路器的內(nèi)部產(chǎn)生電弧，延長(zhǎng)真空斷路器的使用壽命。
文檔編號(hào)H01H33/666GK102522261SQ20111046056
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者楊建明, 王俊峰, 蘇安社, 馬君 申請(qǐng)人:北京賽德高科鐵道電氣科技有限責(zé)任公司