專利名稱:帶試驗(yàn)電路的電力斷路器固態(tài)跳閘設(shè)備的制作方法
本發(fā)明涉及一種固態(tài)跳閘設(shè)備，該設(shè)備用于具有一個(gè)可分離觸頭系統(tǒng)的操作機(jī)構(gòu)的多極電力斷路器，它包括每極各有一個(gè)電流傳感器的一種測(cè)量設(shè)備，此種測(cè)量設(shè)備用于檢測(cè)流過(guò)交流系統(tǒng)的每條有源導(dǎo)線電流的強(qiáng)度;整流裝置，它與上述傳感器電路相連，以送出正比于系統(tǒng)中最大電流強(qiáng)度的第一整流控制信號(hào)。
上述第一控制信號(hào)的第一電子處理電路，它至少包括一個(gè)延時(shí)或瞬時(shí)跳閘電路;當(dāng)上述信號(hào)超過(guò)一個(gè)預(yù)定值時(shí)，該電路能將帶延時(shí)或不帶延時(shí)的跳閘指令送到一個(gè)固態(tài)開(kāi)關(guān)設(shè)備。
一個(gè)由上述開(kāi)關(guān)設(shè)備控制並對(duì)機(jī)構(gòu)起作用的跳閘線圈電磁鐵，在發(fā)出跳閘指令之后，去打開(kāi)可分離觸頭系統(tǒng)。
一個(gè)具有輔助端子的試驗(yàn)電路，可以與用于施加一個(gè)模擬的故障電流的故障模擬器相連，去檢查固態(tài)跳閘設(shè)備的工作狀態(tài)。
在一個(gè)帶電子電路斷路器中采用試驗(yàn)電路，在技術(shù)上是眾所周知的;施加一個(gè)模擬的故障電流就能檢驗(yàn)跳閘設(shè)備動(dòng)作情況，該模擬的故障電流是對(duì)過(guò)負(fù)荷電流或短路電流進(jìn)行模擬。此電流的強(qiáng)度通常比長(zhǎng)延時(shí)或短延時(shí)跳閘電路的跳閘定值大。當(dāng)斷路器與電源斷開(kāi)，給電子跳閘設(shè)備供電，並將故障模擬器接到試驗(yàn)端子施加模擬的故障電流時(shí)，即可進(jìn)行第一種試驗(yàn)。試驗(yàn)后，斷路器觸頭馬上打開(kāi)，通知運(yùn)行人員電子跳閘設(shè)備處于正常工作狀態(tài)。
第二種試驗(yàn)可在斷路器接通被監(jiān)測(cè)的電源時(shí)進(jìn)行。美國(guó)第3924160號(hào)專利涉及一種三相斷路器的試驗(yàn)電路，它能將直流試驗(yàn)電流並聯(lián)加到一個(gè)二極管上，該二極管的陽(yáng)極連接到與其中一個(gè)電流互感器相連的整流橋的正輸出端。三個(gè)整流橋相串聯(lián)，電子處理電路對(duì)最大電流敏感。
如果由電流互感器送出的相電流強(qiáng)度比試驗(yàn)電流大，試驗(yàn)電路二極管直接被極化，處理電路只接收相電流。
如果試驗(yàn)電流比相電流大，則試驗(yàn)電路二極管截止，處理電路僅響應(yīng)于試驗(yàn)電流。
這種試驗(yàn)電路能使處理電路適應(yīng)于最大的電流，所以試驗(yàn)不受相電流強(qiáng)度影響。試驗(yàn)端子短路不會(huì)妨礙跳閘設(shè)備的工作。此設(shè)備可能發(fā)生的問(wèn)題在于試驗(yàn)端子的極性。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，二極管的陽(yáng)極絕對(duì)要連到模擬器的負(fù)極，其陰極要連到模擬器的正極。接錯(cuò)模擬器會(huì)造成極性顛倒，而毀壞二極管和電子處理電路。
美國(guó)第4060844號(hào)專利涉及用于三相斷路器的一種固態(tài)跳閘設(shè)備，它包括帶有與兩個(gè)並聯(lián)整流橋相配合的電流互感器的測(cè)量電路。一個(gè)二極管試驗(yàn)電路並聯(lián)到整流橋的直流側(cè)，試驗(yàn)二極管陽(yáng)極連到模擬器正極，其陰極連到整流橋的正輸出端。整流橋的負(fù)輸出端連到模擬器的負(fù)極。這種跳閘設(shè)備對(duì)試驗(yàn)端子的短路是不敏感的，但仍存在因上述缺點(diǎn)帶來(lái)的極性問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是改善構(gòu)成固態(tài)跳閘設(shè)備的試驗(yàn)電路的可靠性和安全性，不受電源結(jié)構(gòu)之限。
根據(jù)一個(gè)較佳實(shí)施例，本發(fā)明的跳閘設(shè)備具有一個(gè)內(nèi)部連接電路，該電路將試驗(yàn)電路的輔助端子和具有一個(gè)二極管整流橋的整流單元的輸入端之間連接起來(lái)，該整流器單元的輸出端和其他整流器單元橋路(與電流傳感器相連)的各輸出端並聯(lián)。
整流橋單元的二極管被分成多個(gè)相同的組，每一組在電路上都並聯(lián)在測(cè)量設(shè)備的正輸出端和負(fù)輸出端之間，且都包括一對(duì)串聯(lián)的二極管，它們的中點(diǎn)分別連到電流互感器的次級(jí)繞組的一端，連到試驗(yàn)電路的第一輔助端子和試驗(yàn)電路的第二輔助端子上。
可以注意到，與模擬器相連的試驗(yàn)電路起著連接整流器單元交流側(cè)的電流發(fā)生器的作用。這樣的一種組合體現(xiàn)出如下優(yōu)點(diǎn)除了跳閘設(shè)備電子處理電路外，試驗(yàn)電路能檢查與試驗(yàn)端子相聯(lián)系的整流器單元的二極管工作狀態(tài)。
斷路器運(yùn)行時(shí)，跳閘設(shè)備對(duì)試驗(yàn)端子有意無(wú)意的短路並不敏感。
試驗(yàn)不受試驗(yàn)電流性質(zhì)所限，可以是直流或任何頻率的交流電流。
在試驗(yàn)電流為直流情況下，試驗(yàn)無(wú)極性要求，允許試驗(yàn)端子顛倒極性。
斷路器運(yùn)行時(shí)，試驗(yàn)與電源結(jié)構(gòu)(平衡或不平衡)無(wú)關(guān)。在這種情況下，試驗(yàn)電流總是補(bǔ)充電流互感器的整流電流。
試驗(yàn)電路的第一端子接到電流互感器次級(jí)繞組的互連公共導(dǎo)線上，十分有利。
測(cè)量設(shè)備的正輸出端，一方面接到固定值或按額定值調(diào)節(jié)的第一測(cè)量電阻上;另一方面接到兩個(gè)二極管的陰極上，兩個(gè)二極管的陽(yáng)極靠連接電路分別連到試驗(yàn)電路的第一端子和第二端子上，試驗(yàn)電路的第二端子連到整流器單元的交流側(cè)。
根據(jù)一個(gè)適用于一種對(duì)地漏電斷路器的替代實(shí)施例，跳閘設(shè)備另包括一個(gè)殘余對(duì)地漏電流鑒別器，它接在試驗(yàn)電路的第一端和測(cè)量設(shè)備二極管整流橋的輸入端之間，該整流橋的另一輸入端與試驗(yàn)電路的第二端子相連。單向?qū)щ娧b置與上述鑒別器DDR這樣配合顛倒試驗(yàn)電路中的試驗(yàn)電流方向，就能分別檢驗(yàn)有關(guān)過(guò)電流保護(hù)和跳閘設(shè)備對(duì)地漏電保護(hù)的第一和第二信號(hào)的第一和第二電子處理電路工作狀況。
利用一個(gè)有直流電源或整流電源的模擬器，在斷路器處于接通位置或斷開(kāi)位置時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)。簡(jiǎn)單地改變?cè)囼?yàn)電路第一和第二端子的極性，能使試驗(yàn)電流改變方向。經(jīng)鑒別器零序電阻流過(guò)一定方向的試驗(yàn)電流，就能試驗(yàn)對(duì)地漏電保護(hù)。在相同的試驗(yàn)端子流過(guò)相反方向的試驗(yàn)電流就能試驗(yàn)過(guò)電流保護(hù)。
從本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的下述內(nèi)容，將更清楚地體現(xiàn)出其優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，僅舉一例和相應(yīng)附圖，附圖中圖1示出一個(gè)裝有本發(fā)明試驗(yàn)電路的三相帶中性線斷路器的電子跳閘設(shè)備簡(jiǎn)圖。
圖2示出圖1中側(cè)量設(shè)備的等效接線圖。
圖3是圖2的另一個(gè)實(shí)施例，用于一個(gè)不帶中性線的三相斷路器跳閘設(shè)備。
圖4表明一個(gè)沒(méi)有中性線、沒(méi)有進(jìn)行試驗(yàn)的平衡三相電流系統(tǒng)的測(cè)量設(shè)備電流的時(shí)間圖。
圖5表示一個(gè)有中性線、沒(méi)有進(jìn)行試驗(yàn)的不平衡三相電源系統(tǒng)的測(cè)量設(shè)備電流的時(shí)間圖。
圖6相當(dāng)于圖4進(jìn)行直流試驗(yàn)時(shí)的時(shí)間圖。
圖7相當(dāng)于圖5進(jìn)行交流試驗(yàn)時(shí)的時(shí)間圖。
圖8示出一個(gè)裝有本發(fā)明試驗(yàn)電路的三相帶中性線的對(duì)地漏電斷路器的電子跳閘設(shè)備簡(jiǎn)圖。
圖9表示進(jìn)行過(guò)電流保護(hù)試驗(yàn)時(shí)圖8中的測(cè)量設(shè)備。
圖10類同圖9，但表示進(jìn)行對(duì)地漏電保護(hù)試驗(yàn)。
現(xiàn)在參考圖1。一個(gè)多極(尤其四極)電力斷路器10包括一個(gè)可分離觸頭系統(tǒng)12，該系統(tǒng)與一個(gè)三相帶中性線交流系統(tǒng)的有源導(dǎo)線R、S、T、N分別相連。觸頭系統(tǒng)12的動(dòng)觸頭由一個(gè)受電子跳閘設(shè)備控制的操作機(jī)構(gòu)14驅(qū)動(dòng)，該電子跳閘設(shè)備有一個(gè)電磁跳閘線圈18。當(dāng)發(fā)生過(guò)負(fù)荷或短路時(shí)，跳閘線圈18被激勵(lì)，並釋放機(jī)構(gòu)14，使觸頭系統(tǒng)12同時(shí)分離，斷開(kāi)斷路器10。
電子跳閘設(shè)備16包括借助于監(jiān)測(cè)每個(gè)有源導(dǎo)線R、S、T、N中的電流強(qiáng)度的電流互感器TI1、TI2、TI3和TIN進(jìn)行測(cè)量或檢測(cè)的設(shè)備20。每個(gè)電流互感器TI1、TI2、TI3、TIN的初級(jí)繞組由相應(yīng)的有源導(dǎo)線R、S、T、N構(gòu)成。在大截面情況下(匯流條)，有源導(dǎo)線可以直穿過(guò)磁路(高額定功率);對(duì)于金屬線或金屬條來(lái)說(shuō)，則可將其在磁路上纏繞一匝或多匝(低額定功率)。電流互感器TI1、TI2、TI3、TIN的每個(gè)次級(jí)繞組的一端，與公共導(dǎo)線22電路連接。與R和S相導(dǎo)線連接的兩個(gè)電流互感器TI1和TI2的其他端連到四個(gè)二極管(構(gòu)成橋路)的第一個(gè)整流器單元PR1的兩個(gè)交流輸入端E1和E2上。另外的與T相和中性線N導(dǎo)線連接的電流互感器TI3和TIN，以同樣方式連到具有四個(gè)二極管的橋路的第二個(gè)整流器單元PR2的兩個(gè)交流輸入端E3和E4上。檢測(cè)設(shè)備20還包括一個(gè)試驗(yàn)電路23，該電路包括一對(duì)試驗(yàn)端子24、26，它能與一個(gè)在外部的用于輸入模擬的故障電流的故障模擬器(未示出)相配合，去檢驗(yàn)電子跳閘設(shè)備16動(dòng)作情況。兩個(gè)試驗(yàn)端子24、26靠一個(gè)內(nèi)部連接電路28分別連到第三個(gè)整流器單元PR3的兩個(gè)交流輸入端E5和E6;端子24和輸入端E5靠公共導(dǎo)線22互連。三個(gè)整流器單元PR1、PR2、PR3的橋路基本輸出端電路上並聯(lián)，使得檢測(cè)設(shè)備20包括一個(gè)公共的正輸出端30和一個(gè)公共的負(fù)輸出端32。在正輸出端和負(fù)輸出之間串聯(lián)測(cè)量電阻R和帶參考電壓Vcc的電源電路ALIM。
由檢測(cè)設(shè)備20的正輸出端30送出的電流信號(hào)imax，通過(guò)具有一個(gè)固定值或按額定值調(diào)整的測(cè)量電阻R。測(cè)量電阻R兩端的控制電壓VR與電流信號(hào)imax成正比，並加到將跳閘指令送到一個(gè)固態(tài)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)或受控開(kāi)關(guān)的電子處理電路34上;特別是，一個(gè)可控硅36與電磁線圈18串聯(lián)。
電子處理電路34包括一個(gè)具有長(zhǎng)延時(shí)和短延時(shí)的第一跳閘電路和一個(gè)瞬時(shí)的第二跳閘電路，它們能在超過(guò)額定值后，延時(shí)或無(wú)延時(shí)送出上述跳閘指令。這種跳閘電路的一種模擬跳閘電路，已在由申請(qǐng)人提交的法國(guó)第2530089號(hào)專利中作了詳細(xì)說(shuō)明。顯然，該發(fā)明對(duì)任何其它型式的處理電路，尤其是數(shù)字跳閘設(shè)備，都是適用的。
圖2示出檢測(cè)設(shè)備20的等效接線圖，該設(shè)備涉及圖1中的四極斷路器10、由12個(gè)二極管VD1到VD12組成的三個(gè)橋路整流器單元PR1、PR2和PR3。12個(gè)二極管VD1到VD12分成A至F的六個(gè)組，它們並聯(lián)在正輸出端30和負(fù)輸出端32上。從A至F的每一組都包括互相串聯(lián)的兩個(gè)二極管VD1、VD2，VD3、VD4，VD5、VD6，VD7、VD8，VD9、VD10，VD11、VD12;它們相應(yīng)的中點(diǎn)E1至E6連到電流互感器TI1、TI2、TI3、TIN上，通過(guò)公共導(dǎo)線22連到試驗(yàn)端子24上，以及連到另一個(gè)試驗(yàn)端子26上。
按照?qǐng)D3，檢測(cè)設(shè)備200是圖2的另一種實(shí)施例，用于一個(gè)沒(méi)有中性線的三相斷路器。在這種情況下，足可以去掉D組的兩個(gè)二極管VD7、VD8和電流互感器TIN，圖中其余部分與圖2中的那些部分相同。
當(dāng)斷路器10連到電源，而斷路器觸頭12處于閉合位置時(shí)，裝有本發(fā)明試驗(yàn)電路23的檢測(cè)設(shè)備20、200的運(yùn)行情況，在圖4至7中示出。
圖4表示由圖3中檢測(cè)設(shè)備200的電流互感器TI1、TI2、TI3分別送出的有相位差的交流電流i1、i2、i3的時(shí)間圖。三相系統(tǒng)是平衡的，且沒(méi)有試驗(yàn)電流經(jīng)試驗(yàn)端子24、26輸入。流經(jīng)測(cè)量電阻R的整流電流imax脈動(dòng)小並代表相電流最大值，相當(dāng)于基本電流i1、i2、i3的正半波之和。二極管VD11和VD12總是保持截止?fàn)顟B(tài)。
圖5表示圖2檢測(cè)設(shè)備20沒(méi)有不同的交流電流試驗(yàn)的時(shí)間圖，用于一個(gè)帶中線的不平衡三相系統(tǒng)。在這種情況下，二極管VD11和VD12總是不導(dǎo)通，而測(cè)量電阻R中的電流強(qiáng)度imax，在一定瞬間都相應(yīng)于基本電流i1、i2、i3和iN正半波電流強(qiáng)度之和。
圖6相當(dāng)于圖4(平衡的三相頻率為50赫系統(tǒng))在直流試驗(yàn)情況下的時(shí)間圖。當(dāng)直流試驗(yàn)電流(i試驗(yàn))從端子26向輸入端E6(圖3)方向流動(dòng)時(shí)，二極管VD11和VD9是導(dǎo)通的，而二極管VD12和VD10是截止的。試驗(yàn)電流(i試驗(yàn))加到流過(guò)測(cè)量電阻R的相電流上，電流imax曲線位置比圖4所示的曲線位置偏高。當(dāng)直流試驗(yàn)電流(i試驗(yàn))為從端子24向輸入端E5(圖3)的方向流動(dòng)時(shí)，二極管VD10和VD12導(dǎo)通，而二極管VD9和VD11截止。試驗(yàn)電流仍加到流過(guò)電阻R的相電流上。
圖7示出在圖2的試驗(yàn)端子24、26加上一個(gè)200赫交流進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，圖5(帶中線的不平衡的三相50赫系統(tǒng))的時(shí)間圖。測(cè)量電阻R中的電流imax代表基本電流i1、i2、i3、iN正半波和交流試驗(yàn)電流(i試驗(yàn))正半波之和。
斷路器10接至交流電源時(shí)，隨時(shí)都可以進(jìn)行試驗(yàn)操作，試驗(yàn)電流(i試驗(yàn))是對(duì)來(lái)自電流互感器TI1至TIN的整流電流的補(bǔ)充。利用外部模擬器施加的試驗(yàn)電流成為電流互感器的控制輸入，並出現(xiàn)在第三整流器單元PR3(由VD9、VD10、VD11和VD12二極管橋路構(gòu)成)的交流側(cè)。此試驗(yàn)除了檢驗(yàn)處理電路34外，還在交流側(cè)檢查檢測(cè)設(shè)備20、200的工作狀態(tài)。
當(dāng)然，當(dāng)斷路器10與電源斷開(kāi)時(shí)，可以進(jìn)行試驗(yàn)。在這種情況下，電流互感器TI1至TIN的基本交流電流i1、i2、i3、iN為零，僅有直流或整流的試驗(yàn)電流(i試驗(yàn))通過(guò)測(cè)量電阻R。
試驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備20、200的整流與試驗(yàn)電流的性質(zhì)無(wú)關(guān)。為了檢驗(yàn)電子跳閘設(shè)備16的良好工作狀態(tài)，事實(shí)上，故障模擬器可以加上直流電流或任意頻率的交流電流。當(dāng)進(jìn)行交流試驗(yàn)時(shí)，直流電源的極性是無(wú)關(guān)緊要的;連接模擬器時(shí)，試驗(yàn)端子24、26的極性可以顛倒。
當(dāng)斷路器10接通電源時(shí)，電子跳閘設(shè)備16對(duì)試驗(yàn)端子24、26的偶然短路是不敏感的。
圖8至10中的另一個(gè)實(shí)施例，系用于四極對(duì)地漏電斷路器，與圖1至3中的設(shè)備相同的那些部件，用相同的參考號(hào)表示。整流器設(shè)備PR的12個(gè)二極管(VD1至VD12)分成相同的六組(A、B、C、D、E、F)，它們連在測(cè)量設(shè)備20的正輸出端30和負(fù)輸出端32之間。圖1至3的電阻R變成第一測(cè)量電阻R1從電阻R1取得第一控制信號(hào)，該信號(hào)加到第一電子處理電路，該處理電路檢測(cè)電源系統(tǒng)的過(guò)負(fù)荷和短路。
跳閘設(shè)備還包括一個(gè)裝有第二測(cè)量電阻R2的殘余對(duì)地漏電流鑒別器DDR，電阻R2的一端連到E組的二極管VD9和VD10的中點(diǎn)E5，而其對(duì)端連到一個(gè)輔助二極管VD13的陽(yáng)極，二極管VD13的陰極連到公共導(dǎo)線22和試驗(yàn)接線端子24上。另一個(gè)二極管VD14反向地連在由電阻R2和二極管VD13組成的串聯(lián)回路中。第二測(cè)量電阻R2的兩端連到第二電子處理電路40上，處理電路40的輸出S2控制觸發(fā)可控硅36的觸發(fā)電路。
可以注意到，可控硅36對(duì)兩個(gè)電子處理電路34、40是共用的，控制電壓VR1、VR2之一超過(guò)預(yù)定值時(shí)，可控硅36便激勵(lì)跳閘線圈18。電壓VR1即決定了過(guò)電流保護(hù)，而電壓VR2決定了在絕緣發(fā)生故障時(shí)的對(duì)地漏電保護(hù)。
如果系統(tǒng)中不存在過(guò)電流，電壓VR1的數(shù)值就不足以使處理電路34的跳閘電路LR、CR和INST之任一個(gè)動(dòng)作，輸出S1不起作用，可控硅36處于截止?fàn)顟B(tài)。
由電流互感器TI1至TIN送出的基本電流i1、i2、i3、iN的向量和是殘余對(duì)地漏電流的鏡象。如果系統(tǒng)中絕緣沒(méi)有發(fā)生故障，此電流為零，第二電阻R2的兩端電壓VR2也為零。在系統(tǒng)的R、S、T、N有源導(dǎo)線和地之間發(fā)生絕緣故障就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)殘余電流或零序電流iH，它流過(guò)第二電阻R2和二極管VD13。當(dāng)殘余電流iH的強(qiáng)度達(dá)到予定的靈敏值(從20毫安到500毫安)時(shí)，電壓VR2就達(dá)到第二處理電路40的對(duì)地漏電跳閘定值。在輸出S2已發(fā)出讓可控硅36觸發(fā)指令后，即可以瞬時(shí)或延時(shí)切斷對(duì)地漏電流。
利用試驗(yàn)電路23(斷路器10的輸入端17和輸出端19為通路或斷路)能夠檢驗(yàn)過(guò)電流保護(hù)不同的長(zhǎng)延時(shí)LR、短延時(shí)CR以及瞬時(shí)INST跳閘的功能，以及絕緣故障保護(hù)對(duì)地漏電跳閘。在圖9和圖10中，斷路器10與電源斷開(kāi)且模擬器連入試驗(yàn)端子24、26之后，即可進(jìn)行試驗(yàn)操作。模擬器包括一個(gè)獨(dú)立外殼，外殼內(nèi)包括例如直流電源、控制按鈕、發(fā)光二極管指示裝置以及與電子跳閘設(shè)備16的試驗(yàn)端子24、26配合的輸出電路(有兩條不同極性的接線)。
圖9表示用于過(guò)電流保護(hù)的試驗(yàn)電路34，模擬器的負(fù)極加在試驗(yàn)端子26上，而正極加在試驗(yàn)端子24上。圖中表明了直流試驗(yàn)電流It的方向，該電流從端子24流經(jīng)公共導(dǎo)線22、二極管VD14和VD10、第一測(cè)量電阻R1和二極管VD12構(gòu)成的電路，並經(jīng)過(guò)試驗(yàn)端子26輸出。流過(guò)第一電阻R1的試驗(yàn)電流It能檢驗(yàn)電子處理電路34的工作是否正確，尤其是不同長(zhǎng)延時(shí)LR、短延時(shí)CR和瞬時(shí)INST跳閘。試驗(yàn)電流強(qiáng)度大于與斷路器額定電流相應(yīng)的鏡象電流imax，二極管VD13截止，能防止電流流過(guò)第二測(cè)量電阻R2，使沒(méi)有電流源的鑒別器DDR閉鎖。
圖10中，變更試驗(yàn)端子24、26的極性，使試驗(yàn)電流It的輸入方向相反，以檢驗(yàn)有關(guān)零序保護(hù)的電路40的工作情況。試驗(yàn)端子26連到模擬器的正極，而試驗(yàn)端子24連到負(fù)極。經(jīng)端子26施加試驗(yàn)電流It，該電流流經(jīng)二極管VD11、第一電阻R1、二極管VD9、第二電阻R2和二極管VD13，並經(jīng)試驗(yàn)端子24輸出。二極管VD14截止，而流經(jīng)第二測(cè)量電阻R2的試驗(yàn)電流It產(chǎn)生電壓VR2，能檢驗(yàn)對(duì)地漏電保護(hù)定值及電路40的延時(shí)。將試驗(yàn)電流It的強(qiáng)度在對(duì)地漏電跳閘電路的靈敏定值及相應(yīng)于斷路器額定電流的鏡象電流imax之間進(jìn)行比較。由于電壓VR1保持在比長(zhǎng)延時(shí)LR跳閘電路的跳閘定值低的數(shù)值，就使流過(guò)第一測(cè)量電阻R1的試驗(yàn)電流對(duì)電路34無(wú)影響。
可以注意到，通過(guò)簡(jiǎn)單地改變模擬器的極性使試驗(yàn)電流反向，能用同一對(duì)端子24、26分別檢驗(yàn)跳閘設(shè)備16的過(guò)電流保護(hù)和對(duì)地漏電保護(hù)。
按照一個(gè)替代的實(shí)施例，該模擬器包括一個(gè)非自整流電源。
當(dāng)將斷路器連到電源時(shí)，可以參考圖9和圖10對(duì)試驗(yàn)予以說(shuō)明。本發(fā)明的試驗(yàn)電路23對(duì)不帶中線的三相斷路器的跳閘設(shè)備同樣適用，不過(guò)必須得去掉電流互感器TIN和測(cè)量設(shè)備20的整流器VD7和VD8。
當(dāng)然，與鑒別器DDR的第二測(cè)量電阻R2相聯(lián)系的兩個(gè)二極管VD13和VD14，可以由另一種單向?qū)щ娧b置代替，它能就過(guò)電流保護(hù)對(duì)電路34進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，將通過(guò)第二電阻R2的試驗(yàn)電流閉鎖。
權(quán)利要求
1.一種用于具有一個(gè)可分離觸頭系統(tǒng)操作機(jī)構(gòu)的多極電力斷路器的固態(tài)跳閘裝置，它包括每極各有一個(gè)電流傳感器的一種測(cè)量設(shè)備，此種測(cè)量設(shè)備用于檢測(cè)流過(guò)交流系統(tǒng)的每條有源導(dǎo)線電流的強(qiáng)度；整流裝置，它與上述傳感器電路相連，以送出正比于系統(tǒng)中最大電流強(qiáng)度的第一整流控制信號(hào)；上述第一控制信號(hào)的第一電子處理電路，它至少包括一個(gè)延時(shí)或瞬時(shí)跳閘電路，當(dāng)上述信號(hào)超過(guò)一個(gè)予定值時(shí)，該電路能將帶延時(shí)或不帶延時(shí)的跳閘指令送到一個(gè)固態(tài)開(kāi)關(guān)設(shè)備；一個(gè)由上述開(kāi)關(guān)設(shè)備控制並對(duì)機(jī)構(gòu)起作用的跳閘線圈電磁鐵，在發(fā)出跳閘指令之后，去打開(kāi)可分離觸頭系統(tǒng)；一個(gè)具有輔助端子的試驗(yàn)電路，當(dāng)斷路器與系統(tǒng)的有源導(dǎo)線相連或斷開(kāi)時(shí)，該電路可以與一個(gè)用于施加模擬故障電流以檢查固態(tài)跳閘設(shè)備工作的故障模擬器相連，其特征在于一個(gè)內(nèi)部連接電路提供了在試驗(yàn)電路輔助端子和具有一個(gè)二極管整流橋的整流器單元輸入端之間的聯(lián)系，整流器單元的輸出端和與電流傳感器相聯(lián)系的其它整流器單元各輸出端並聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的一種固態(tài)跳閘設(shè)備，每個(gè)電流傳感器都包括一個(gè)具有次級(jí)測(cè)量繞組的電流互感器;該次級(jí)測(cè)量繞組供給一個(gè)基本交流電流，該電流構(gòu)成在系統(tǒng)的有源導(dǎo)線中流動(dòng)的電流強(qiáng)度的鏡像;其中，整流橋單元的二極管被分成多個(gè)相同的組，各組都在電路上並聯(lián)在測(cè)量設(shè)備的正輸出端和負(fù)輸出端之間，且每一組都包括一對(duì)串聯(lián)的二極管，它們的中點(diǎn)分別連到電流互感器的次級(jí)繞組的一端，連到試驗(yàn)電路的第一輔助端子和試驗(yàn)電路的第二輔助端子上。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的一種固態(tài)跳閘設(shè)備，其特征在于電流互感器的次級(jí)繞組的另一端連到電路上與試驗(yàn)電路的第一端子相連的一個(gè)公共導(dǎo)線上，第一端子在電路上連到一個(gè)整流器單元的交流側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2或3中任何一個(gè)的一種固態(tài)跳閘設(shè)備，它用于一個(gè)保護(hù)帶中性線的三相系統(tǒng)的四極斷路器，其特征在于與試驗(yàn)電路和電流互感器有聯(lián)系的整流器單元包括十二個(gè)二極管，它們分成每組有兩個(gè)串接二極管的六個(gè)組。
5.根據(jù)權(quán)利要求
2或3之一個(gè)的一種固態(tài)跳閘設(shè)備，它用于一個(gè)保護(hù)不帶中性線的三相系統(tǒng)的三極斷路器，其特征在于與試驗(yàn)電路和電流互感器有聯(lián)系的整流器單元包括十個(gè)二極管，它們分成每組有兩個(gè)串接二極管的五個(gè)組。
6.根據(jù)權(quán)利要求
2至5之一個(gè)的一種固態(tài)跳閘設(shè)備，其特征在于測(cè)量設(shè)備的正輸出端一方面連到具有固定值或根據(jù)額定值可調(diào)的第一測(cè)量電阻上;另一方面連到兩個(gè)二極管的陰極上，這兩個(gè)二極管的陽(yáng)極通過(guò)連接電路分別連到試驗(yàn)電路的第一端子和第二端子上。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1至6之一個(gè)的用于多極對(duì)地漏電斷路器的一種固態(tài)跳閘設(shè)備，該設(shè)備另外具有第二零序信號(hào)的第二電子處理電路;該第二零序信號(hào)是在絕緣發(fā)生故障時(shí)由測(cè)量設(shè)備產(chǎn)生的，當(dāng)殘余對(duì)地漏電流超過(guò)予定值時(shí)會(huì)造成跳閘;其特征在于一個(gè)殘余對(duì)地漏電流鑒別器在電路上連接在試驗(yàn)電路的第一端子和測(cè)量設(shè)備的二極管整流橋輸入端之間，上述橋路的另一個(gè)輸入端連到試驗(yàn)電路的第二端子;單向?qū)щ娧b置與上述鑒別器這樣配合顛倒試驗(yàn)電路中的試驗(yàn)電流方向，就能分別檢驗(yàn)有關(guān)過(guò)電流保護(hù)和跳閘設(shè)備對(duì)地漏電保護(hù)的第一和第二信號(hào)的第一和第二電子處理電路的工作狀況;靠一個(gè)具有直流或整流電源的模擬器進(jìn)行試驗(yàn)，在模擬器中，通過(guò)簡(jiǎn)單地改變?cè)囼?yàn)電路的第一和第二端子的極性，可使試驗(yàn)電流反向。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7的一種固態(tài)跳閘裝置，其特征在于殘余對(duì)地漏電流鑒別器包括一個(gè)第二測(cè)量電阻，電阻一端與二極管整流橋的上述輸入端相連，而其相對(duì)端靠第一輔助二極管在電路上連到第一試驗(yàn)端子，第二輔助二極管反向接在由第二測(cè)量電阻和第一輔助二極管構(gòu)成的串聯(lián)電路中;以這樣的方法，即當(dāng)進(jìn)行對(duì)地漏電保護(hù)試驗(yàn)時(shí)，將試驗(yàn)電流反向，使第一輔助二極管導(dǎo)通，且第二輔助二極管截止;反之，當(dāng)進(jìn)行過(guò)電流保護(hù)試驗(yàn)時(shí)，第二輔助二極管導(dǎo)通，且第一輔助二極管截止。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8的一種固態(tài)跳閘設(shè)備，其特征在于從第二測(cè)量電阻兩端取得第二零序信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求
7至9中之一的一種固態(tài)跳閘設(shè)備，其特征在于每組成對(duì)的串接二極管的中點(diǎn)分別連到電流互感器次級(jí)繞組的一端，連到殘余對(duì)地漏電流鑒別器和第二試驗(yàn)端子;而次級(jí)繞組的另一端連到與第一試驗(yàn)端子相連的公共導(dǎo)線上。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種帶試驗(yàn)電路的固態(tài)跳閘設(shè)備，能模擬多極電力斷路器的操作。試驗(yàn)電路包括一對(duì)輔助端子，由連接電路將它們連至一個(gè)橋式整流器單元的輸入端，其輸出端和與電流互感器聯(lián)系的另外兩個(gè)整流器單元各輸出端并聯(lián)。第一電阻送出正比于電源最大電流強(qiáng)度的第一信號(hào)。單向?qū)щ娧b置與殘余對(duì)地漏電流鑒別器的第二測(cè)量電阻配合。通過(guò)簡(jiǎn)單地改變?cè)囼?yàn)端子的極性來(lái)顛倒試驗(yàn)電路中試驗(yàn)電流的方向，能分別檢查電子跳閘設(shè)備的過(guò)電流保護(hù)和對(duì)地漏電保護(hù)。
文檔編號(hào)H02H3/05GK87100112SQ87100112
公開(kāi)日1987年8月5日 申請(qǐng)日期1987年1月9日
發(fā)明者迪迪爾·弗拉西, 保羅·特里波迪, 帕斯卡爾·杜當(dāng) 申請(qǐng)人:默林·格倫導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan