專利名稱：直流斷路器的短路延時脈沖脫扣控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種斷路器控制裝置，尤其是一種直流斷路器的短路延時脈沖脫口控制裝置。
背景技術(shù)：
直流系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中控制、保護(hù)、信號及自動裝置等的電源。直流供電系統(tǒng)由直流供電電源、供電線路、直流斷路器以及負(fù)載構(gòu)成。直流斷路器的可靠性直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全。在多級直流斷路器系統(tǒng)中，要求上下級間實現(xiàn)選擇性保護(hù)，這就要求斷路器具體短路延時脫扣功能，即三段保護(hù)式斷路器。在現(xiàn)有技術(shù)中，三段式直流斷路器采用電磁分勵脫扣器，電磁分勵脫扣器長時間通電，容易燒毀，另外短路延時時間的精度不高，增加了生 產(chǎn)調(diào)試時間，延時電路容易受干擾產(chǎn)生誤動作，產(chǎn)品性能不穩(wěn)定。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供了一種保護(hù)直流斷路器不被燒毀的直流斷路器的短路延時脈沖脫口控制裝置。實現(xiàn)本實用新型目的的直流斷路器的短路延時脈沖脫扣控制裝置包括全橋整流濾波電路、穩(wěn)壓電路、延時脈沖脫扣電路、脫扣器和短路微動開關(guān)。所述延時脈沖脫扣電路包括兩個精密單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，第一個觸發(fā)器的復(fù)位端和第一個觸發(fā)器的電源輸入端一起接到穩(wěn)壓電路中，第一個觸發(fā)器的第一輸入端接地，第一個觸發(fā)器的輸出端與第二個觸發(fā)器的第二輸入端連接，第一個觸發(fā)器的第二輸入端接第二個電阻的一端，并且還與第四個電容器的一端連接，第二個電阻的另一端接第二個觸發(fā)器的反向輸出端，第四個電容器的另一端接所述短路微動開關(guān)，第一個觸發(fā)器的第二延時輸入端接第三個電阻的一端，并且還與第五個電容器的正極連接，第三個電阻的另一端接到穩(wěn)壓電路中，第五個電容器的負(fù)極接第一個觸發(fā)器的第一延時輸入端，并且還接地，第二個觸發(fā)器的第二延時輸入端接第四個電阻的一端，并且還與第六個電容器的正極連接，第四個電阻的另一端接到穩(wěn)壓電路中，第六個電容器的負(fù)極接第二個觸發(fā)器的第一延時輸入端，并且還接地，第二個觸發(fā)器的復(fù)位端連接短路微動開關(guān)，并且連接第五個電阻的一端，并且還與第七個電容器的一端連接，第二個觸發(fā)器的輸出端與第二個觸發(fā)器的第一輸入端相連，并且連接第六個電阻的一端，第六個電阻的另一端與第七個電阻的一端相連。所述短路微動開關(guān)，包括一對常閉觸點和一對常開觸點以及N溝道絕緣柵場效應(yīng)管；所述常閉觸點一端和常開觸點的一端連在一起，即為一個公共端，并且接地，第二個觸發(fā)器的復(fù)位端連接一對常閉觸點的另一端，第四個電容器的另一端接所述一對常開觸點的另一端；所述N溝道絕緣柵場效應(yīng)管的柵極與所述第六個電阻的另一端和第七個電阻的一端相連，所述N溝道絕緣柵場效應(yīng)管的源極與全橋整流濾波電路的負(fù)極輸出端相連，所述N溝道絕緣柵場效應(yīng)管的漏極與脫扣器的一端相連，并與第一個二極管的陽極相連，脫扣器的另一端與整流橋的正極輸出端相連，并與第一個二極管的陰極相連。[0006]所述穩(wěn)壓電路包括穩(wěn)壓二極管、濾波電容、第一電阻、第二電容和第三電容；所述第二個電容的負(fù)極接到所述穩(wěn)壓二極管的陽極，所述穩(wěn)壓二極管兩端還與所述第三個電容的兩端并聯(lián)，所述穩(wěn)壓二極管的陰極還連接所述第一個電阻的一端，所述第一個電阻的另一端連接所述全橋整流濾波電路的正極輸出端，還與所述濾波電容的正極相連，所述濾波電容的負(fù)極連接所述全橋整流濾波電路的負(fù)極輸出端，并還與所述穩(wěn)壓二極管的陽極相連；所述第一個觸發(fā)器的復(fù)位端和第一個觸發(fā)器的電源輸入端一起接到所述穩(wěn)壓電路中的穩(wěn)壓二極管的陰極，并還與第二個電容的正極相連；所述第五個電阻的另一端接到穩(wěn)壓電路中的穩(wěn)壓二極管的陰極，所述第七個電容器的另一端接地，所述第四個電阻的另一端接到穩(wěn)壓電路中的穩(wěn)壓二極管的陰極，所述第三個電阻的另一端接到穩(wěn)壓電路中穩(wěn)壓二極管的陰極。本實用新型的直流斷路器的短路延時脈沖脫口控制裝置，通過連續(xù)觸發(fā)信號電路避免了由于斷路器機(jī)構(gòu)或其他異常問題造成的脫扣器長時間通電燒毀不良，保護(hù)了直流斷路器的短路延時脈沖脫扣控制裝置不被燒毀，以及異常問題解除后能可靠脫扣；通過使用短路微動開關(guān)的一對常閉觸點和一對常開觸點的連鎖關(guān)系，避免了延時脈沖脫扣電路受干擾產(chǎn)生的誤動作，提高了可靠性。

圖I為本實用新型直流斷路器的短路延時脈沖脫口控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型的直流斷路器的短路延時脈沖脫扣控制裝置包括全橋整流濾波電路、穩(wěn)壓電路、延時脈沖脫扣電路、脫扣器LI和短路微動開關(guān)SW，短路微動開關(guān)SW保護(hù)一對常閉觸點NC、一對常開觸點NO和N溝道絕緣柵場效應(yīng)管Ql構(gòu)成。其中所述的延時脈沖脫扣電路由兩個精密單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器U1、U2。第一個觸發(fā)器Ul的復(fù)位端CD和第一個觸發(fā)器Ul的電源輸入端VCC —起接到穩(wěn)壓電路中的穩(wěn)壓二極管Zl的陰極，并還與第二個電容C2的正極相連，第二個電容C2的負(fù)極接到穩(wěn)壓電路中的穩(wěn)壓二極管Zl的陽極，穩(wěn)壓二極管Zl兩端還與第三個電容C3的兩端并聯(lián)，穩(wěn)壓二極管Zl的陰極還連接第一個電阻Rl的一端，第一個電阻Rl的另一端連接整流橋DBl的正極輸出端，還與濾波電容Cl的正極相連，濾波電容Cl的負(fù)極連接整流橋DBl的負(fù)極輸出端，并還與穩(wěn)壓二極管Zl的陽極相連，此接點作為直流斷路器的短路延時脈沖脫扣控制裝置電路的參考地。第一個觸發(fā)器Ul的第一輸入端A接地,第一個觸發(fā)器Ul的輸出端Q與第二個觸發(fā)器U2的第二輸入端B連接，第一個觸發(fā)器Ul的第二輸入端B接第二個電阻R2的一端，并且還與第四個電容器C4的一
端連接，第二個電阻R2的另一端接第二個觸發(fā)器U2的反向輸出端g，第四個電容器C4的
另一端接短路微動開關(guān)SW的一對常開觸點NO的一端，短路微動開關(guān)SW的常開觸點NO另一端接地，第一個觸發(fā)器Ul的第二延時輸入端T2接第三個電阻R3的一端，并且還與第五個電容器C5的正極連接，第三個電阻R3的另一端接到穩(wěn)壓電路中穩(wěn)壓二極管Zl的陰極，第五個電容器C5的負(fù)極接第一個觸發(fā)器Ul的第一延時輸入端Tl，并且還接地，第二個觸發(fā)器U2的第二延時輸入端T2接第四個電阻R4的一端，并且還與第六個電容器C6的正極連接，第四個電阻R4的另一端接到穩(wěn)壓電路中的穩(wěn)壓二極管Zl的陰極，第六個電容器C6的負(fù)極接第二個觸發(fā)器U2的第一延時輸入端Tl，并且還接地，第二個觸發(fā)器U2的復(fù)位端⑶連接短路微動開關(guān)SW的一對常閉觸點NC的一端，并且連接第五個電阻R5的一端，并且還與第七個電容器C7的一端連接，短路微動開關(guān)的常閉觸點另一端接地，第五個電阻R5的另一端接到穩(wěn)壓電路中的穩(wěn)壓二極管Zl的陰極，第七個電容器C7的另一端接地，第二個觸發(fā)器U2的輸出端Q與第二個觸發(fā)器U2的第一輸入端A相連,并且連接第六個電阻R6的一端，第六個電阻R6的另一端與第七個電阻R7的一端相連，并且還與N溝道絕緣柵場效應(yīng)管Ql的柵極相連，N溝道絕緣柵場效應(yīng)管Ql的源極與整流橋DBl的負(fù)極輸出端相連，N溝道絕緣柵場效應(yīng)管Ql的漏極與脫扣器LI的一端相連，并與第一個二極管Dl的陽極相連，脫扣器LI的另一端與整流橋DBl的正極輸出端相連，并與第一個二極管Dl的陰極相連。本實用新型的直流斷路器的短路延時脈沖控制裝置的工作原理如下電源經(jīng)過全橋整流濾波電路后對電解電容Cl進(jìn)行充電儲能，整流后的電源經(jīng)過第一電阻Rl和穩(wěn)壓二級管Zl穩(wěn)壓后，給精密單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器Ul和U2提供一個可靠的工作 電源電壓。當(dāng)直流系統(tǒng)正常工作時，短路微動開關(guān)SW的一對常閉觸點NC為閉合狀態(tài)，使第二個觸發(fā)器U2始終復(fù)位，即第二個觸發(fā)器U2不允許任何信號觸發(fā)，第二個觸發(fā)器U2的輸出端Q輸出始終為低電平，脫扣器不動作，此時第二個觸發(fā)器U2的反向輸出端&輸出為高電平。當(dāng)短路故障發(fā)生時，短路微動開關(guān)SW的一對常閉觸點NC由閉合狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殚_通狀態(tài)后，才允許第二個觸發(fā)器U2的第二輸入端B在下降沿下觸發(fā)，只有在短路微動開關(guān)SW的一對常閉觸點NC處在開通狀態(tài)后，短路微動開關(guān)SW的一對常開觸點NO才由開通狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殚]合狀態(tài)，使常閉觸點NC和常開觸點NO構(gòu)成了連鎖，避免了單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路受干擾產(chǎn)生的誤動作。并且當(dāng)常開觸點NO處在閉合狀態(tài)后，第二個觸發(fā)器U2的反向輸出端0輸出的高電平經(jīng)過R2對C4充電，在第一個觸發(fā)器Ul的第二輸入端B上產(chǎn)生了一個下降沿觸發(fā)信號，使第一個觸發(fā)器Ul的輸出端Q輸出為高電平，延時tl = (R3*C5)(此實例中R3阻值為30K，鉭電解電容C5為luF，tl = 30ms)時間后，使第一個觸發(fā)器Ul的輸出端Q由高電平為低電平，此時在第二個觸發(fā)器U2的第二輸入端B上產(chǎn)生了一個下降沿觸發(fā)信號，使第二個觸發(fā)器U2的輸出端Q由低電平變?yōu)楦唠娖?，使N溝道絕緣柵場效應(yīng)管Ql導(dǎo)通，使脫扣器LI得電執(zhí)行脫扣，延時t2 = (R4*C6)(此實例中R4阻值為8. 2K，鉭電解電容C6為luF，t2 =
8.2ms)時間后，使第二個觸發(fā)器U2的輸出端Q由高電平變?yōu)榈碗娖剑P(guān)斷N溝道絕緣柵場效應(yīng)管Q1，脫扣器LI停止通電，避免了脫扣器長期通電造成脫扣器LI和N溝道絕緣柵場效應(yīng)管Ql燒毀；在第二個觸發(fā)器U2的輸出端Q由低電平變?yōu)楦唠娖降耐瑫r，第二個觸發(fā)器U2
的反向輸出端&由高電平變?yōu)榈碗娖?，此時電容C4通過R2對地進(jìn)行放電，此時在第一個觸
發(fā)器Ul的第二輸入端B上產(chǎn)生了下一個下降沿觸發(fā)信號，這樣循環(huán)進(jìn)行下去，構(gòu)成了連續(xù)觸發(fā)信號電路，此種方式即避免了由于斷路器機(jī)構(gòu)或其他異常問題造成的脫扣器長時間通電燒毀不良，又保護(hù)了直流斷路器的短路延時脈沖脫扣控制裝置不被燒毀，以及異常問題解除后能可靠的脫扣。上面的tl和t2時間都是通過精密單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路來實現(xiàn)的，精密單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路實現(xiàn)的延時時間精度較高，能到達(dá)6%以上，使直流斷路器的短路延時時間比較準(zhǔn)確，實現(xiàn)了上下級間選擇性保護(hù)，另外生產(chǎn)中也無需調(diào)試，提高了生產(chǎn)效率。tl時間為短路延時時間，t2時間為脫扣器LI在正常情況下可靠脫扣的時間。如果在設(shè)定的tl短路延時時間還未結(jié)束時，此時短路故障消除，系統(tǒng)恢復(fù)正常，此時短路微動開關(guān)SW的一對常閉觸點NC由開通狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殚]合狀態(tài)，使第二個觸發(fā)器U2復(fù)位，即不允許第二個觸發(fā)器U2被任何信號觸發(fā)，保證了脫扣裝置在設(shè)定的時間內(nèi)能夠可靠的脫扣。上面所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進(jìn)行描述，并非對本實用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對本實用新型技術(shù)方案做出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實用新型的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種直流斷路器的短路延時脈沖脫扣控制裝置，包括全橋整流濾波電路、穩(wěn)壓電路、延時脈沖脫扣電路、脫扣器和短路微動開關(guān)；其特征在于所述延時脈沖脫扣電路包括兩個單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，第一個觸發(fā)器的復(fù)位端和第一個觸發(fā)器的電源輸入端一起接到穩(wěn)壓電路中，第一個觸發(fā)器的第一輸入端接地，第一個觸發(fā)器的輸出端與第二個觸發(fā)器的第二輸入端連接，第一個觸發(fā)器的第二輸入端接第二個電阻的一端，并且還與第四個電容器的一端連接，第二個電阻的另一端接第二個觸發(fā)器的反向輸出端，第四個電容器的另一端接所述短路微動開關(guān)，第一個觸發(fā)器的第二延時輸入端接第三個電阻的一端，并且還與第五個電容器的正極連接，第三個電阻的另一端接到穩(wěn)壓電路中，第五個電容器的負(fù)極接第一個觸發(fā)器的第一延時輸入端，并且還接地，第二個觸發(fā)器的第二延時輸入端接第四個電阻的一端，并且還與第六個電容器的正極連接，第四個電阻的另一端接到穩(wěn)壓電路中，第六個電容器的負(fù)極接第二個觸發(fā)器的第一延時輸入端，并且還接地，第二個觸發(fā)器的復(fù)位端連接短路微動開關(guān)，并且連接第五個電阻的一端，并且還與第七個電容器的一端連接，第二個觸發(fā)器的輸出端與第二個觸發(fā)器的第一輸入端相連，并且連接第六個電阻的一端，第六個電阻的另一端與第七個電阻的一端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直流斷路器的短路延時脈沖脫扣控制裝置，其特征在于所述短路微動開關(guān)，包括一對常閉觸點和一對常開觸點以及N溝道絕緣柵場效應(yīng)管；所述常閉觸點一端和常開觸點的一端連在一起，即為一個公共端，并且接地，第二個觸發(fā)器的復(fù)位端連接一對常閉觸點的另一端，第四個電容器的另一端接所述一對常開觸點的另一端；所述N溝道絕緣柵場效應(yīng)管的柵極與所述第六個電阻的另一端和第七個電阻的一端相連，所述N溝道絕緣柵場效應(yīng)管的源極與全橋整流濾波電路的負(fù)極輸出端相連，所述N溝道絕緣柵場效應(yīng)管的漏極與脫扣器的一端相連，并與第一個二極管的陽極相連，脫扣器的另一端與整流橋的正極輸出端相連，并與第一個二極管的陰極相連。
專利摘要本實用新型提供了一種保護(hù)直流斷路器不被燒毀的直流斷路器的短路延時脈沖脫扣控制裝置，包括全橋整流濾波電路、穩(wěn)壓電路、延時脈沖脫扣電路、脫扣器和短路微動開關(guān)；所述延時脈沖脫扣電路包括兩個精密單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。本實用新型的直流斷路器的短路延時脈沖脫口控制裝置，通過連續(xù)觸發(fā)信號電路避免了由于斷路器機(jī)構(gòu)或其他異常問題造成的脫扣器長時間通電燒毀不良，保護(hù)了直流斷路器的短路延時脈沖脫扣控制裝置不被燒毀，以及異常問題解除后能可靠脫扣；通過使用短路微動開關(guān)的一對常閉觸點和一對常開觸點的連鎖關(guān)系，避免了延時脈沖脫扣電路受干擾產(chǎn)生的誤動作，提高了可靠性。
文檔編號H01H71/44GK202585292SQ201120364279
公開日2012年12月5日 申請日期2011年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月27日
發(fā)明者張家勇, 王茂華, 孫吉華, 張威 申請人:北京正北元電器有限公司