带试验电路的电力断路器固态跳闸设备制造技术

本发明专利技术涉及一种带试验电路的固态跳闸设备，能模拟多极电力断路器的操作．试验电路包括一对辅助端子，由连接电路将它们连至一个桥式整流器单元的输入端，其输出端和与电流互感器联系的另外两个整流器单元各输出端并联．第一电阻送出正比于电源最大电流强度的第一信号．单向导电装置与残余对地漏电流鉴别器的第二测量电阻配合．通过简单地改变试验端子的极性来颠倒试验电路中试验电流的方向，能分别检查电子跳闸设备的过电流保护和对地漏电保护．（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种固态跳闸设备，该设备用于具有一个可分离触头系统的操作机构的多极电力断路器，它包括每极各有一个电流传感器的一种测量设备，此种测量设备用于检测流过交流系统的每条有源导线电流的强度;整流装置，它与上述传感器电路相连，以送出正比于系统中最大电流强度的第一整流控制信号。上述第一控制信号的第一电子处理电路，它至少包括一个延时或瞬时跳闸电路;当上述信号超过一个预定值时，该电路能将带延时或不带延时的跳闸指令送到一个固态开关设备。一个由上述开关设备控制並对机构起作用的跳闸线圈电磁铁，在发出跳闸指令之后，去打开可分离触头系统。一个具有辅助端子的试验电路，可以与用于施加一个模拟的故障电流的故障模拟器相连，去检查固态跳闸设备的工作状态。在一个带电子电路断路器中采用试验电路，在技术上是众所周知的;施加一个模拟的故障电流就能检验跳闸设备动作情况，该模拟的故障电流是对过负荷电流或短路电流进行模拟。此电流的强度通常比长延时或短延时跳闸电路的跳闸定值大。当断路器与电源断开，给电子跳闸设备供电，並将故障模拟器接到试验端子施加模拟的故障电流时，即可进行第一种试验。试验后，断路器触头马上打开，通知运行人员电子跳闸设备处于正常工作状态。第二种试验可在断路器接通被监测的电源时进行。美国第3924160号专利涉及一种三相断路器的试验电路，它能将直流试验电流並联加到一个二极管上，该二极管的阳极连接到与其中一个电流互感器相连的整流桥的正输出端。三个整流桥相串联，电子处理电路对最大电流敏感。如果由电流互感器送出的相电流强度比试验电流大，试验电路二极管直接被极化，处理电路只接收相电流。如果试验电流比相电流大，则试验电路二极管截止，处理电路仅响应于试验电流。这种试验电路能使处理电路适应于最大的电流，所以试验不受相电流强度影响。试验端子短路不会妨碍跳闸设备的工作。此设备可能发生的问题在于试验端子的极性。实际应用时，二极管的阳极绝对要连到模拟器的负极，其阴极要连到模拟器的正极。接错模拟器会造成极性颠倒，而毁坏二极管和电子处理电路。美国第4060844号专利涉及用于三相断路器的一种固态跳闸设备，它包括带有与两个並联整流桥相配合的电流互感器的测量电路。一个二极管试验电路並联到整流桥的直流侧，试验二极管阳极连到模拟器正极，其阴极连到整流桥的正输出端。整流桥的负输出端连到模拟器的负极。这种跳闸设备对试验端子的短路是不敏感的，但仍存在因上述缺点带来的极性问题。本专利技术的目的是改善构成固态跳闸设备的试验电路的可靠性和安全性，不受电源结构之限。根据一个较佳实施例，本专利技术的跳闸设备具有一个内部连接电路，该电路将试验电路的辅助端子和具有一个二极管整流桥的整流单元的输入端之间连接起来，该整流器单元的输出端和其他整流器单元桥路(与电流传感器相连)的各输出端並联。整流桥单元的二极管被分成多个相同的组，每一组在电路上都並联在测量设备的正输出端和负输出端之间，且都包括一对串联的二极管，它们的中点分别连到电流互感器的次级绕组的一端，连到试验电路的第一辅助端子和试验电路的第二辅助端子上。可以注意到，与模拟器相连的试验电路起着连接整流器单元交流侧的电流发生器的作用。这样的一种组合体现出如下优点除了跳闸设备电子处理电路外，试验电路能检查与试验端子相联系的整流器单元的二极管工作状态。断路器运行时，跳闸设备对试验端子有意无意的短路並不敏感。试验不受试验电流性质所限，可以是直流或任何频率的交流电流。在试验电流为直流情况下，试验无极性要求，允许试验端子颠倒极性。断路器运行时，试验与电源结构(平衡或不平衡)无关。在这种情况下，试验电流总是补充电流互感器的整流电流。试验电路的第一端子接到电流互感器次级绕组的互连公共导线上，十分有利。测量设备的正输出端，一方面接到固定值或按额定值调节的第一测量电阻上;另一方面接到两个二极管的阴极上，两个二极管的阳极靠连接电路分别连到试验电路的第一端子和第二端子上，试验电路的第二端子连到整流器单元的交流侧。根据一个适用于一种对地漏电断路器的替代实施例，跳闸设备另包括一个残余对地漏电流鉴别器，它接在试验电路的第一端和测量设备二极管整流桥的输入端之间，该整流桥的另一输入端与试验电路的第二端子相连。单向导电装置与上述鉴别器DDR这样配合颠倒试验电路中的试验电流方向，就能分别检验有关过电流保护和跳闸设备对地漏电保护的第一和第二信号的第一和第二电子处理电路工作状况。利用一个有直流电源或整流电源的模拟器，在断路器处于接通位置或断开位置时进行试验。简单地改变试验电路第一和第二端子的极性，能使试验电流改变方向。经鉴别器零序电阻流过一定方向的试验电流，就能试验对地漏电保护。在相同的试验端子流过相反方向的试验电流就能试验过电流保护。从本专利技术一个实施例的下述内容，将更清楚地体现出其优点和特点，仅举一例和相应附图，附图中图1示出一个装有本专利技术试验电路的三相带中性线断路器的电子跳闸设备简图。图2示出图1中侧量设备的等效接线图。图3是图2的另一个实施例，用于一个不带中性线的三相断路器跳闸设备。图4表明一个没有中性线、没有进行试验的平衡三相电流系统的测量设备电流的时间图。图5表示一个有中性线、没有进行试验的不平衡三相电源系统的测量设备电流的时间图。图6相当于图4进行直流试验时的时间图。图7相当于图5进行交流试验时的时间图。图8示出一个装有本专利技术试验电路的三相带中性线的对地漏电断路器的电子跳闸设备简图。图9表示进行过电流保护试验时图8中的测量设备。图10类同图9，但表示进行对地漏电保护试验。现在参考图1。一个多极(尤其四极)电力断路器10包括一个可分离触头系统12，该系统与一个三相带中性线交流系统的有源导线R、S、T、N分别相连。触头系统12的动触头由一个受电子跳闸设备控制的操作机构14驱动，该电子跳闸设备有一个电磁跳闸线圈18。当发生过负荷或短路时，跳闸线圈18被激励，並释放机构14，使触头系统12同时分离，断开断路器10。电子跳闸设备16包括借助于监测每个有源导线R、S、T、N中的电流强度的电流互感器TI1、TI2、TI3和TIN进行测量或检测的设备20。每个电流互感器TI1、TI2、TI3、TIN的初级绕组由相应的有源导线R、S、T、N构成。在大截面情况下(汇流条)，有源导线可以直穿过磁路(高额定功率);对于金属线或金属条来说，则可将其在磁路上缠绕一匝或多匝(低额定功率)。电流互感器TI1、TI2、TI3、TIN的每个次级绕组的一端，与公共导线22电路连接。与R和S相导线连接的两个电流互感器TI1和TI2的其他端连到四个二极管(构成桥路)的第一个整流器单元PR1的两个交流输入端E1和E2上。另外的与T相和中性线N导线连接的电流互感器TI3和TIN，以同样方式连到具有四个二极管的桥路的第二个整流器单元PR2的两个交流输入端E3和E4上。检测设备20还包括一个试验电路23，该电路包括一对试验端子24、26，它能与一个在外部的用于输入模拟的故障电流的故障模拟器(未示出)相配合，去检验电子跳闸设备16动作情况。两个试验端子24、26靠一个内部连接电路28分别连到第三个整流器单元PR3的两个交流输入端E5和E6;端子24和输入端E5靠公共导线22互连。三个整流器单元PR1、PR2、PR本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于具有一个可分离触头系统操作机构的多极电力断路器的固态跳闸装置，它包括：每极各有一个电流传感器的一种测量设备，此种测量设备用于检测流过交流系统的每条有源导线电流的强度；整流装置，它与上述传感器电路相连，以送出正比于系统中最大电流强 度的第一整流控制信号；上述第一控制信号的第一电子处理电路，它至少包括一个延时或瞬时跳闸电路，当上述信号超过一个予定值时，该电路能将带延时或不带延时的跳闸指令送到一个固态开关设备；一个由上述开关设备控制并对机构起作用的跳闸线圈电磁铁， 在发出跳闸指令之后，去打开分离触头系统；一个具有辅助端子的试验电路，当断路器与系统的有源导线相连或断开时，该电路可以与一个用于施加模拟故障电流以检查固态跳闸设备工作的故障模拟器相连，其特征在于：一个内部连接电路提供了在试验电路辅助端子和 具有一个二极管整流桥的整流器单元输入端之间的联系，整流器单元的输出端和与电流传感器相联系的其它整流器单元各输出端并联。

【技术特征摘要】
FR 1986-1-10 8600415;FR 1986-1-10 86004161.一种用于具有一个可分离触头系统操作机构的多极电力断路器的固态跳闸装置，它包括每极各有一个电流传感器的一种测量设备，此种测量设备用于检测流过交流系统的每条有源导线电流的强度；整流装置，它与上述传感器电路相连，以送出正比于系统中最大电流强度的第一整流控制信号；上述第一控制信号的第一电子处理电路，它至少包括一个延时或瞬时跳闸电路，当上述信号超过一个予定值时，该电路能将带延时或不带延时的跳闸指令送到一个固态开关设备；一个由上述开关设备控制並对机构起作用的跳闸线圈电磁铁，在发出跳闸指令之后，去打开可分离触头系统；一个具有辅助端子的试验电路，当断路器与系统的有源导线相连或断开时，该电路可以与一个用于施加模拟故障电流以检查固态跳闸设备工作的故障模拟器相连，其特征在于一个内部连接电路提供了在试验电路辅助端子和具有一个二极管整流桥的整流器单元输入端之间的联系，整流器单元的输出端和与电流传感器相联系的其它整流器单元各输出端並联。2.根据权利要求1的一种固态跳闸设备，每个电流传感器都包括一个具有次级测量绕组的电流互感器;该次级测量绕组供给一个基本交流电流，该电流构成在系统的有源导线中流动的电流强度的镜像;其中，整流桥单元的二极管被分成多个相同的组，各组都在电路上並联在测量设备的正输出端和负输出端之间，且每一组都包括一对串联的二极管，它们的中点分别连到电流互感器的次级绕组的一端，连到试验电路的第一辅助端子和试验电路的第二辅助端子上。3.根据权利要求2的一种固态跳闸设备，其特征在于电流互感器的次级绕组的另一端连到电路上与试验电路的第一端子相连的一个公共导线上，第一端子在电路上连到一个整流器单元的交流侧。4.根据权利要求2或3中任何一个的一种固态跳闸设备，它用于一个保护带中性线的三相系统的四极断路器，其特征在于与试验电路和电流互感器有联系的整流器单元包括十二个二极管，它们分成每组有两个串接二极管的六个组。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪迪尔弗拉西，保罗特里波迪，帕斯卡尔杜当，
申请(专利权)人：施内德电气工业公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]