智能集成高壓交流接觸器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能集成高壓交流接觸器，包括極柱、本體、本體控制器和前置器，極柱通過下部螺栓或螺母與本體的上頂面固定連接，本體控制器裝于金屬外殼內(nèi)后嵌裝在本體內(nèi)，本體控制器內(nèi)設(shè)有微處理器電路、串行通信接口電路、分合閘控制電路和濾波電路，本體控制器通過串行通信通道與前置器間連接，串行通信通道的連接端分別設(shè)有電氣隔離器件；極柱內(nèi)設(shè)有軸向連接的真空開關(guān)管、絕緣子；本體內(nèi)設(shè)有軸向連接的電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、耗能器和分合閘耗能器，電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接有與本體控制器連接的行程檢測裝置。本發(fā)明智能化、集成化程度高，功能齊全，結(jié)構(gòu)簡潔，成套方便，運(yùn)行維護(hù)容易，可靠性高，分合閘速度快、無彈跳，可實(shí)現(xiàn)“零”投切，相控精度高。
【專利說明】智能集成高壓交流接觸器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種電網(wǎng)中使用的接觸器，具體為一種高度智能化、集成化的高壓交流接觸器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的智能化高壓接觸器，主要存在機(jī)械操作機(jī)構(gòu)和電器控制電路設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致高壓接觸器智能集成化的最重要性能分、合閘過程機(jī)械、電氣特性不理想，不能實(shí)現(xiàn)理想的“零投切”功能，在分、合閘過程中容易產(chǎn)生彈跳，使分、合閘對(duì)電網(wǎng)、負(fù)載和接觸器本身產(chǎn)生較大沖擊性損害，同時(shí)人機(jī)聯(lián)系、聯(lián)機(jī)功能等不強(qiáng)，在應(yīng)用時(shí)需要較多配套設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的技術(shù)目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種合分閘過程中機(jī)械、電氣特性好、實(shí)現(xiàn)“零投切”、無彈跳的智能集成高壓交流接觸器。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0005]一種智能集成高壓交流接觸器，包括極柱1、本體2、本體控制器4和前置器3，其特征在于:
[0006]所述極柱I內(nèi)設(shè)有真空開關(guān)管5、絕緣子6，所述真空開關(guān)管5的動(dòng)觸頭引出件13與絕緣子6軸向連接；
[0007]所述本體2內(nèi)設(shè)有電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7,所述電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7的上端軸與所述絕緣子6軸向連接；所述極柱I通過設(shè)置在下部螺栓或螺母與本體2的上頂面固定連接；
[0008]所述電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7中設(shè)有驅(qū)動(dòng)線圈；電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7的上端軸或下端軸上設(shè)置有行程檢測裝置，所述行程檢測裝置、驅(qū)動(dòng)線圈分別與本體控制器4連接；
[0009]所述本體控制器4內(nèi)設(shè)有微處理器電路24、第一串行通信接口電路23和分合閘控制電路36，所述第一串行通信接口電路23和分合閘控制電路36分別與微處理器電路24連接；所述本體控制器4和前置器3之間通信連接；所述本體控制器4裝有金屬外殼，位于本體2內(nèi)。
[0010]本發(fā)明的智能集成高壓交流接觸器應(yīng)用時(shí)，極柱可接于中壓回路中，前置器安裝在智能集成高壓交流接觸器本體上或安裝在便于人機(jī)聯(lián)系的其它地方，便于人機(jī)聯(lián)系；前置器提供多種接口，聯(lián)機(jī)功能強(qiáng)。且通過耗能器機(jī)構(gòu)，減少或避免了開關(guān)管觸頭接觸不穩(wěn)定、彈跳振動(dòng)的情況；分、合閘控制電路使分、合閘過程的機(jī)械、電氣特性更理想，真正實(shí)現(xiàn)“零投切”功能。
[0011]進(jìn)一步的技術(shù)方案包括:
[0012]所述通信連接采用串行通信通道54，串行通信通道54在本體控制器4和前置器3內(nèi)的連接端分別設(shè)有第一串行通信接口電路23和第二串行通信接口電路29，第二串行通信接口電路29和前置器微處理電路25連接；所述第一串行通信接口電路23和第二串行通信接口電路29中分別設(shè)有電氣隔離器件。本體控制器與前置器之間通過串行通信方式進(jìn)行信息交換，電氣隔離器件提高了設(shè)備的抗電磁干擾性和穩(wěn)定性。
[0013]所述驅(qū)動(dòng)線圈包括分閘線圈11和合閘線圈10，所述分閘線圈11和合閘線圈10分別與本體控制器4連接。
[0014]所述金屬外殼為至少一面設(shè)有活動(dòng)開口的空心封閉體，所述金屬外殼的外層為至少一層鐵板，金屬外殼的內(nèi)層至少設(shè)有一層鋁板。金屬外殼的使用，降低空間和連接線引入的電磁干擾，提高了設(shè)備的穩(wěn)定性。
[0015]所述行程檢測裝置包括行程傳感器和行程檢測電路9，所述行程檢測電路9分別與行程傳感器和本體控制器4連接；所述行程傳感器固定在電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7的上端軸上或下端軸上。
[0016]所述極柱I中還包括第一阻抗件14，第二阻抗件15、電流互感器16、連接件17、真空開關(guān)管5的靜觸頭引出接線柱20和真空開關(guān)管5的動(dòng)觸頭引出接線端子19 ;第一阻抗件14的一端與所述靜觸頭引出件12連接，第二阻抗件15的一端與所述動(dòng)觸頭引出件13連接，電流互感器16套裝在智能集成高壓交流接觸器真空開關(guān)管5動(dòng)觸頭連接件27上，所述第一阻抗件14的另一端、第二阻抗件15的另一端、電流互感器16分別經(jīng)連接件17與本體控制器4連接。所述阻抗件為電阻或電容。
[0017]進(jìn)一步地，所述靜觸頭引出接線柱20的部分、動(dòng)觸頭引出接線端子19的部分、第一阻抗件14、第二阻抗件15、電流互感器16和連接件17采用絕緣材料固封在極柱I內(nèi)。所述絕緣材料為環(huán)氧樹脂或尼龍或PT材料。各個(gè)所述元器件的固封可以使各元器件之間的相對(duì)位置確定、安全距離得到保證，同時(shí)大大縮小了整體體積，有利于智能集成高壓交流接觸器小型化。
[0018]所述本體控制器4內(nèi)還設(shè)有濾波電路26，所述分閘線圈11、合閘線圈10、行程檢測電路9、連接件17分別采用金屬屏蔽線與濾波電路26連接；濾波電路26分別與微處理器電路24和分合閘控制電路36連接；濾波電路26與微處理器電路24、分合閘控制電路36和第一串行通信接口電路23之間采用金屬板28隔開，使濾波電路26單獨(dú)處于由金屬板構(gòu)成的封閉空間內(nèi)。濾波電路、金屬屏蔽線纜、金屬板的采用有效地提高了本體控制器的電磁兼容性，在投切電力負(fù)載或電容器產(chǎn)生極端涌流情況下仍能保證產(chǎn)品正常、穩(wěn)定工作。
[0019]所述的分合閘控制電路36包括分閘回路、合閘回路和驅(qū)動(dòng)電路39，所述分閘回路由分合閘電源55、分合閘轉(zhuǎn)換開關(guān)45第一連接點(diǎn)、分閘線圈11、濾波電路26、線圈電流處理電路38和線圈電流取樣電路37經(jīng)并連后、出口器件40相連接構(gòu)成；所述合閘回路由分合閘電源55、分合閘轉(zhuǎn)換開關(guān)45第二連接點(diǎn)、合閘線圈10、濾波電路26、線圈電流處理電路38和線圈電流取樣電路37經(jīng)并連后、出口器件40相連接構(gòu)成；所述驅(qū)動(dòng)電路39分別與出口器件40和微處理器電路24連接，用于控制出口器件40的通斷，實(shí)現(xiàn)智能集成高壓交流接觸器的分閘和合閘操作；所述線圈電流處理電路38和微處理器電路24連接，用于采集分閘回路或合閘回路中的電流。
[0020]設(shè)置在電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7的上端軸或下端軸上的行程檢測裝置檢測開關(guān)管分閘、合閘的運(yùn)動(dòng)特性；第一阻抗件14和第二阻抗件15檢測負(fù)載電流過零點(diǎn)和真空開關(guān)管5 二端電壓過零點(diǎn)；前置器3發(fā)出分、合閘電信號(hào)，經(jīng)前置器3中第二串行通信接口電路29、串行通信通道54、本體控制器4中第一串行通信接口電路23至本體控制器4的微處理器電路24;本體控制器4的微處理器電路24根據(jù)開關(guān)管的運(yùn)動(dòng)特性和電流、電壓過零點(diǎn)，在分閘時(shí)控制分閘時(shí)間點(diǎn)在負(fù)載電流交流過零點(diǎn)，合閘時(shí)控制合閘時(shí)間點(diǎn)在真空開關(guān)管5 二端電壓交流過零點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)“零投切”功能，減少開關(guān)分、合閘對(duì)電網(wǎng)、負(fù)載和開關(guān)本身的損害性沖擊。
[0021]所述分合閘電源55中設(shè)有額定電壓不小于300V、總額定容量不小于500 U F儲(chǔ)能電容器，優(yōu)選地為電解電容器。能儲(chǔ)存足夠電能的電解電容器將保證分合閘瞬間所需要的大電流，使分合閘特性穩(wěn)定可靠。
[0022]所述出口器件40中設(shè)有可關(guān)斷電力電子器件，優(yōu)選為IGBT。采用可關(guān)斷電力電子器件IGBT，可以快速、精確控制分合閘，改善分、合閘時(shí)間特性。本體控制器4的微處理器電路24執(zhí)行分閘或合閘操作時(shí)，通過驅(qū)動(dòng)接口電路發(fā)出控制電信號(hào)，同時(shí)從線圈電流處理電路獲得實(shí)際線圈電流的大小，然后與設(shè)定線圈電流比較，調(diào)節(jié)控制電流的大小，從而使線圈電流自動(dòng)控制在設(shè)定范圍內(nèi)，精準(zhǔn)控制分、合閘，真正實(shí)現(xiàn)“零投切”。可關(guān)斷電力電子器件還有其它替代方式，如MOS管或晶體三極管。
[0023]所述前置器3包括前面板和后蓋板，所述前面板包括彩色液晶顯示屏30，所述前置器3內(nèi)部包括與100V的外部配電電壓互感器連接的第一處理電路33、與5A/1A的外部配電電流互感器連接的第二處理電路34、與同類產(chǎn)品進(jìn)行信息交換的平行通信電路32、與本體控制器進(jìn)行信息交換的第二串行通信接口電路29以及上行通信電路35 ;所述的彩色液晶顯示屏30、第一處理電路33、第二處理電路34、平行通信電路32、第二串行通信接口電路29和上行通信電路35分別與前置器微處理器電路25連接；所述同類產(chǎn)品包括前置器、顯示屏、顯示裝置等。所述平行通信電路32、第二串行通信接口電路29和上行通信電路35中分別設(shè)有電氣隔離器件。電氣隔離件實(shí)現(xiàn)外部接入線與前置器微處理器電路在電氣上相互隔離，從而提高前置器的微處理器電路及前置器的可靠運(yùn)行。
[0024]所述前置器3的前面板上還設(shè)有人體感應(yīng)器件31，人體感應(yīng)器件31經(jīng)電氣隔離件與前置器微處理器電路25連接；人體感應(yīng)器件31感應(yīng)到人體接近時(shí)，前置器微處理器電路25控制液晶顯示屏發(fā)光顯示，人體感應(yīng)器件31感應(yīng)到人體離開時(shí)，前置器微處理器電路25控制液晶顯示屏延時(shí)熄滅。
[0025]所述極柱內(nèi)I還設(shè)有耗能器18、本體2內(nèi)還設(shè)有分合閘耗能器8，所述耗能器18的耗能器連桿46與真空開關(guān)管5的動(dòng)觸頭引出件13連接、另一端嵌裝在絕緣子6內(nèi)；所述分合閘耗能器8的分合閘耗能器連桿50和電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7軸向連接。
[0026]所述耗能器18設(shè)有耗能器缸體41，耗能器連接桿46從耗能器缸體41的頂部插入耗能器缸體41內(nèi)，耗能器連接桿46的下端設(shè)有耗能器活塞42，耗能器活塞42上設(shè)有上下貫通的耗能器溢流孔43，耗能器活塞42和缸體底面之間設(shè)有耗能器復(fù)位彈簧44 ;所述耗能器缸體41內(nèi)裝有耗能介質(zhì)；所述耗能介質(zhì)為液體或氣體，優(yōu)選地為耗能油。在合閘時(shí)真空開關(guān)管的動(dòng)觸頭與靜觸頭相碰時(shí)，經(jīng)第一連桿將耗能器的活塞下壓，活塞下部的耗能油從溢流孔流入上部，產(chǎn)生很大的阻力，使動(dòng)靜觸頭相碰的能量消耗，從而實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)合閘，消除彈跳。
[0027]所述分合閘耗能器8設(shè)有分合閘耗能器缸體47和固定件53，分合閘耗能器連接桿50穿過分合閘耗能器缸體47的頂部和底部，分合閘耗能器連接桿50位于分合閘耗能器缸體47內(nèi)的桿部上設(shè)有分合閘耗能器活塞48，分合閘耗能器活塞48上設(shè)有上下貫通的分合閘耗能器溢流孔49 ;所述分合閘耗能器缸體47的內(nèi)部裝有耗能介質(zhì)。所述耗能介質(zhì)為液體或氣體，優(yōu)選地為耗能油。智能集成高壓交流接觸器在合閘或分閘的過程中，第二連桿向上或向下運(yùn)動(dòng)，分合閘能耗器缸體的下部或上部耗能油通過溢流孔流向缸上部或下部流動(dòng)，壓縮耗能油產(chǎn)生很大的阻力，使合、分閘時(shí)消耗動(dòng)觸頭及其附件停止前運(yùn)動(dòng)的能量，從而實(shí)現(xiàn)合、分閘平穩(wěn)，消除彈跳。
[0028]有益效果
[0029]本發(fā)明能夠有效確保智能集成高壓交流接觸器真空開關(guān)管在合、分閘過程中的機(jī)械、電氣特性良好；采用金屬外殼、金屬板及其屏蔽線路，降低空間和連接線引入的電磁干擾；通過濾波電路的使用，進(jìn)一步提高了電磁兼容性；氣隔離器件的使用，提高了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性；分合閘控制電路的設(shè)計(jì)和運(yùn)用，使分合閘快速、控制精確，實(shí)現(xiàn)“零”投切；采用耗能器，實(shí)現(xiàn)合、分閘平穩(wěn)，消除彈跳。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1本發(fā)明的智能集成高壓交流接觸器示意圖。
[0031]圖2分合閘控制電路示意圖。
[0032]圖3耗能器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖4分合閘耗能器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]1-極柱，2-本體，3-前置器，4-本體控制器，5-真空開關(guān)管，6-絕緣子，7_電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，8-分合閘能耗器，9-行程檢測電路，10-合閘線圈，11-分閘線圈，12-靜觸頭引出件，13-動(dòng)觸頭引出件，14-第一阻抗件，15-第二阻抗件，16-電流互感器，17-連接件，18-耗能器，19-動(dòng)觸頭引出接線端子，20-靜觸頭引出接線柱，23-第一串行通信接口電路，
24-微處器電路，25-前置器微處理器電路，26-濾波電路，27-動(dòng)觸頭連接件，28-金屬板，29-第二串行通信接口電路，30-彩色液晶顯示屏，31-人體感應(yīng)器件，32-平行通信電路，33-第一處理電路，34-第二處理電路，35-上行通信電路，36-分合閘控制電路，37-線圈電流取樣電路，38-線圈電流處理電路，39-驅(qū)動(dòng)電路，40-出口器件，41-耗能器缸體，42-耗能器活塞，43-耗能器溢流孔，44-耗能器復(fù)位彈簧，45-分合閘轉(zhuǎn)換開關(guān)，46-耗能器連接桿，47-分合閘耗能器缸體,48-分合閘耗能器活塞,49-分合閘耗能器溢流孔,50-分合閘耗能器連接桿，53-固定件，54-串行通信通道，55-分合閘電源。
【具體實(shí)施方式】
[0035]為了闡明本發(fā)明的技術(shù)方案及技術(shù)目的，下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的介紹。
[0036]一種智能集成高壓交流接觸器，如圖1所示，包括極柱1、本體2、本體控制器4和前置器3。
[0037]一，極柱 1:
[0038]如圖1所示，所述極柱I內(nèi)設(shè)有真空開關(guān)管5、絕緣子6和耗能器18，所述耗能器18的耗能器接桿46與真空開關(guān)管5的動(dòng)觸頭引出件13連接、耗能器18的耗能器缸體41嵌裝在絕緣子6內(nèi)。所述極柱I內(nèi)還包括第一阻抗件14，第二阻抗件15、電流互感器16、連接件17、真空開關(guān)管5的靜觸頭引出接線柱20和真空開關(guān)管5的動(dòng)觸頭引出接線端子19 ；所述第一阻抗件14的一端與真空開關(guān)管5的靜觸頭引出件12連接，第一阻抗件14的另一端經(jīng)連接件17與本體控制器4中的濾波電路26連接；第二阻抗件15的一端與真空開關(guān)管5的動(dòng)觸頭引出件13連接，第二阻抗件15的另一端經(jīng)連接件17與本體控制器4中的濾波電路26連接；電流互感器16套裝在智能集成高壓交流接觸器真空開關(guān)管5的動(dòng)觸頭連接件27上，電流互感器16的接線端經(jīng)連接件17與本體控制器4中的濾波電路26連接。所述的濾波電路26與微處理器電路24連接。所述阻抗件優(yōu)選地為電阻，所述阻抗件還可以替換為電容或電阻和電容的組合。
[0039]進(jìn)一步地，所述靜觸頭引出接線柱20的部分、動(dòng)觸頭引出接線端子19的部分、第一阻抗件14、第二阻抗件15、電流互感器16和連接件17采用絕緣材料固封在極柱I內(nèi)。所述絕緣材料為環(huán)氧樹脂或尼龍或PT材料，優(yōu)選地為環(huán)氧樹脂。固封使各個(gè)元件之間相對(duì)位置確定、安全距離得到保證，同時(shí)大大縮小了整體體積，有利于智能集成高壓交流接觸器小型化。
[0040]二，本體 2:
[0041]如圖1所示，所述本體2內(nèi)設(shè)有電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7、耗能器8、行程檢測裝置和本體控制器4。所述電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7的下端軸與耗能器8的分合閘耗能器連接桿50上部軸向連接，電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7的上端軸與所述絕緣子6下部軸向連接；所述電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7中設(shè)有驅(qū)動(dòng)線圈，所述驅(qū)動(dòng)線圈優(yōu)選地為分閘線圈11和合閘線圈10 ;電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7上設(shè)有行程檢測裝置，所述行程檢測裝置包括行程傳感器(圖中未畫出)和行程檢測電路9，行程傳感器安裝于電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)7的上端軸或下端軸上，行程檢測電路9與行程傳感器連接；所述行程檢測電路9、分閘線圈11和合閘線圈10分別與本體控制器4連接。所述極柱I通過下部螺栓或螺母與本體2的上頂面固定連接。上述實(shí)施方式中的驅(qū)動(dòng)線圈還有其它替代方式，如分閘線圈和合閘線圈共用一個(gè)線圈，實(shí)現(xiàn)分、合閘操作。
[0042]三，本體控制器4
[0043]如圖1所示，所述本體控制器4內(nèi)設(shè)有微處器電路24、第一串行通信接口電路23、濾波電路26和分合閘控制電路36。所述分閘線圈11、合閘線圈10、行程檢測電路9、連接件17分別采用金屬屏蔽線與本體控制器中的濾波電路26連接；濾波電路26通過金屬屏蔽線分別與微處理器電路24和分合閘控制電路36連接；濾波電路26與微處理器電路24、分合閘控制電路36和第一串行通信接口電路23之間采用金屬板28隔開，使濾波電路26單獨(dú)設(shè)置在一個(gè)金屬封閉隔室內(nèi)，進(jìn)一步減少各器件及電路間的電磁干擾。濾波電路、金屬屏蔽線纜、金屬板的采用有效地提高了本體控制器的電磁兼容性，在投切電力負(fù)載或電容器產(chǎn)生極端涌流情況下仍能保證產(chǎn)品正常、穩(wěn)定工作。
[0044]所述本體控制器4裝有金屬外殼，并設(shè)置在本體2內(nèi)；所述金屬外殼為至少一面設(shè)有活動(dòng)開口的空心封閉體，方便器件的安裝。所述金屬外殼的外層為至少一層鐵板，內(nèi)設(shè)有至少一層鋁板，優(yōu)選地金屬外殼的外層為一層鐵板、內(nèi)層為一層鋁板。金屬外殼的使用降低了空間和連接線引入的電磁干擾，提高了設(shè)備的穩(wěn)定性。上述實(shí)施方式中的金屬外殼還有其它替代方式，如金屬外殼的外層為鐵板、內(nèi)層的招板為2層或3層以上。
[0045]所述本體控制器4通過串行通信通道54與前置器3間串行通信連接，串行通信通道54在本體控制器4和前置器3內(nèi)的連接端分別設(shè)有第一串行通信接口電路23和第二串行通信接口電路29 ;所述第一串行通信接口電路23和第二串行通信接口電路29中分別設(shè)有電氣隔離器件。本體控制器與前置器之間通過串行通信方式進(jìn)行信息交換，電氣隔離器件的采用提高了設(shè)備的抗電磁干擾性和穩(wěn)定性。[0046]四，分合閘控制電路36:
[0047]如圖2所示，所述的分合閘控制電路36包括分閘回路、合閘回路和驅(qū)動(dòng)電路39，所述分閘回路由分合閘電源55、分合閘轉(zhuǎn)換開關(guān)45第一連接點(diǎn)、分閘線圈11、濾波電路26、線圈電流處理電路38和線圈電流取樣電路37經(jīng)并聯(lián)后、出口器件40相連接構(gòu)成；所述合閘回路由分合閘電源55、分合閘轉(zhuǎn)換開關(guān)45第二連接點(diǎn)、合閘線圈10、濾波電路26、線圈電流處理電路38和線圈電流取樣電路37經(jīng)并聯(lián)后、出口器件40相連接構(gòu)成；所述驅(qū)動(dòng)電路39分別與出口器件40和本體控制器的微處理器電路24連接，用于控制出口器件40的通斷，實(shí)現(xiàn)合閘、分閘操作；所述線圈電流處理電路38和本體控制器的微處理器電路24連接，用于采集分閘回路或合閘回路中的分、合閘電流。分合閘電源55中設(shè)有額定電壓不小于300V、總額定容量不小于500 u F儲(chǔ)能電容器，優(yōu)選地為電解電容器；足夠容量的電解電容器將保證分合閘瞬間所需要的大電流，使分合閘特性穩(wěn)定可靠。所述出口器件40采用可關(guān)斷電力電子器件，優(yōu)選地為IGBT。采用IGBT，可以快速、精確控制分合閘，改善分、合閘時(shí)間特性。本體控制器的微處理器電路執(zhí)行來自前置器的分閘或合閘指令時(shí)，通過驅(qū)動(dòng)電路發(fā)出控制信號(hào)控制出口器件的通和斷，同時(shí)從線圈電流處理電路獲得實(shí)際線圈電流的大小，然后與設(shè)定線圈電流比較，調(diào)節(jié)控制分合閘電流的大小，從而使線圈電流自動(dòng)控制在設(shè)定范圍內(nèi)，精準(zhǔn)控制分、合閘，真正實(shí)現(xiàn)“零投切”。所述的可關(guān)斷電力電子器件還可以為MOS管或晶體三極管。
[0048]本體控制器通過行程檢測裝置監(jiān)測開關(guān)管分閘、合閘的運(yùn)動(dòng)特性，如分、合閘速度，分、合閘加速度，分、合閘時(shí)間；本體控制器4通過第一阻抗件14和第二阻抗件15檢測負(fù)載電流過零點(diǎn)和真空開關(guān)管5 二端電壓過零點(diǎn)信息；本體控制器4通過線圈電流處理電路檢測分、合閘回路中的分合閘電流。前置器3發(fā)出分、合閘操作電信號(hào)，經(jīng)前置器3中第二串行通信接口電路29、串行通信通道54、本體控制器4中第一串行通信接口電路23傳送至本體控制器4的微處理器電路24 ;本體控制器4的微處理器電路24根據(jù)開關(guān)管的運(yùn)動(dòng)特性、電流、電壓過零點(diǎn)和分合閘電流信息，在分閘時(shí)控制分閘時(shí)間點(diǎn)在負(fù)載電流交流過零點(diǎn)，合閘時(shí)控制合閘時(shí)間點(diǎn)在開關(guān)二端電壓交流過零點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)“零投切”功能，減少開關(guān)分、合閘對(duì)電網(wǎng)、負(fù)載和開關(guān)本身的損害性沖擊。
[0049]五，前置器3:
[0050]如圖1所示，述前置器3包括前面板和后蓋板，如圖2所示，所述前面板包括彩色液晶顯示屏30和人體感應(yīng)器件31，所述前置器3內(nèi)部包括與100V的外部配電電壓互感器連接的第一處理電路33、與5A/1A的外部配電電流互感器連接的第二處理電路34、與同類產(chǎn)品進(jìn)行信息交換的平行通信電路32、與本體控制器進(jìn)行信息交換的第二串行通信接口電路29和上行通信電路35 ;所述的彩色液晶顯示屏30、第一處理電路33、第二處理電路34、平行通信電路32、第二串行通信接口電路29和上行通信電路35分別經(jīng)電氣隔離件與前置器微處理器電路25連接。采用電氣隔離件可確保外部接入線與前置器微處理器電路在電氣上相互隔離，從而提高前置器微處理器電路及前置器的運(yùn)行可靠性。人體感應(yīng)器件31感應(yīng)到人體接近時(shí)，前置器微處理器電路控制液晶顯示屏發(fā)光顯示，人體感應(yīng)器件31感應(yīng)到人體離開時(shí)，前置器微處理器電路控制液晶顯示屏延時(shí)熄滅。所述同類產(chǎn)品包括前置器、顯示屏、顯示裝置等。
[0051]六，耗能器18[0052]如圖3所示，所述耗能器18設(shè)有耗能器缸體41，耗能器連接桿46從耗能器缸體41的頂部插入耗能器缸體41內(nèi)，耗能器連桿46的下端設(shè)有耗能器活塞42，耗能器活塞42上設(shè)有上下貫通的耗能器溢流孔43，耗能器活塞42和缸體底面之間設(shè)有耗能器復(fù)位彈簧44;所述耗能器缸體41內(nèi)裝有耗能油。在合閘時(shí)真空開關(guān)管的動(dòng)觸頭與靜觸頭相碰，碰撞時(shí)發(fā)生反彈使第一連桿將耗能器的活塞下壓，活塞下部的耗能油從溢流孔流入上部，產(chǎn)生很大的阻力，使動(dòng)靜觸頭相碰的能量消耗，從而實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)合閘，消除彈跳。耗能器缸體內(nèi)的耗能油還可以替換為氣體或其它液體。
[0053]七，合閘耗能器8:
[0054]如圖4所示，所述分合閘耗能器8設(shè)有分合閘耗能器缸體47和固定件53，分合閘耗能器連接桿50穿過分合閘耗能器缸體47的頂部和底部，分合閘耗能器連接桿50位于分合閘耗能器缸體47內(nèi)的桿部上設(shè)有分合閘耗能器活塞48,分合閘耗能器活塞48上設(shè)有上下貫通的分合閘耗能器溢流孔49 ;所述分合閘耗能器缸體47的內(nèi)部裝有耗能介質(zhì)。所述耗能介質(zhì)為液體或氣體，優(yōu)選地為耗能油。在合閘或分閘的過程中，第二連桿帶動(dòng)活塞向上或向下運(yùn)動(dòng)，并壓縮耗能油，分合閘耗能器缸體的下部或上部耗能油將通過溢流孔流向分合閘耗能器缸體的上部或下部流動(dòng)，壓縮耗能油產(chǎn)生很大的阻力，使合、分閘時(shí)消耗動(dòng)觸頭及其附件停止前運(yùn)動(dòng)的能量，從而實(shí)現(xiàn)合、分閘平穩(wěn)，消除彈跳。
[0055]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書、說明書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.智能集成高壓交流接觸器，包括極柱(I)、本體(2)、本體控制器(4)和前置器(3)，其特征在于: 所述極柱(I)內(nèi)設(shè)有真空開關(guān)管(5)、絕緣子(6)，所述真空開關(guān)管(5)的動(dòng)觸頭引出件(13)與絕緣子(6)軸向連接； 所述本體(2)內(nèi)設(shè)有電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)，所述電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)的上端軸與所述絕緣子(6)軸向連接；所述極柱(I)通過設(shè)置在下部螺栓或螺母與本體(2)的上頂面固定連接； 所述電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)中設(shè)有驅(qū)動(dòng)線圈；電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)的上端軸或下端軸上設(shè)置有行程檢測裝置，所述行程檢測裝置、驅(qū)動(dòng)線圈分別與本體控制器(4)連接； 所述本體控制器(4)內(nèi)設(shè)有微處理器電路(24)、第一串行通信接口電路(23)和分合閘控制電路(36)，所述第一串行通信接口電路(23)和分合閘控制電路(36)分別與微處理器電路(24)連接；所述本體控制器⑷和前置器(3)之間通信連接；所述本體控制器⑷裝有金屬外殼，位于本體(2)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能集成高壓交流接觸器，其特征在于:所述通信連接采用串行通信通道(54)，串行通信通道(54)在本體控制器(4)和前置器(3)內(nèi)的連接端分別設(shè)有第一串行通信接口電路(23)和第二串行通信接口電路(29)，第二串行通信接口電路(29)和前置器微處理器電路(25)連接；所述第一串行通信接口電路(23)和第二串行通信接口電路(29)中分別設(shè)有電氣隔離器件。
3.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的智能集成高壓交流接觸器，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)線圈包括分閘線圈(11)和合閘線圈(10)，所述分閘線圈(11)和合閘線圈(10)分別與本體控制器(4)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能集成高壓交流接觸器，其特征在于:所述本體控制器的金屬外殼為至少一面設(shè)有活動(dòng)開口的空心封閉體，所述本體控制器的金屬外殼的外層為鐵板，內(nèi)層至少設(shè)有一層鋁板。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能集成高壓交流接觸器，其特征在于:所述行程檢測裝置包括行程傳感器和行程檢測電路(9)，所述行程檢測電路(9)分別與行程傳感器和本體控制器⑷連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能集成高壓交流接觸器，其特征在于:所述極柱(I)還包括第一阻抗件(14)，第二阻抗件(15)、電流互感器(16)、連接件(17)、真空開關(guān)管(5)的靜觸頭引出接線柱(20)和真空開關(guān)管(5)的動(dòng)觸頭引出接線端子(19);第一阻抗件(14)的一端與所述靜觸頭引出件(12)連接，第二阻抗件(15)的一端與所述動(dòng)觸頭引出件(13)連接，電流互感器(16)套裝在智能集成高壓交流接觸器真空開關(guān)管(5)動(dòng)觸頭連接件(27)上，所述第一阻抗件(14)的另一端、第二阻抗件(15)的另一端、電流互感器(16)分別經(jīng)連接件(17)與本體控制器(4)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能集成高壓交流接觸器，其特征在于:所述阻抗件為電阻或電容。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能集成高壓交流接觸器，其特征在于:所述靜觸頭引出接線柱(20)的部分、動(dòng)觸頭引出接線端子(19)的部分、第一阻抗件(14)、第二阻抗件(15)、電流互感器(16)和連接件(17)采用絕緣材料固封在極柱(I)內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能集成高壓交流接觸器，其特征在于:所述絕緣材料為環(huán)氧樹脂、尼龍或PT材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能集成高壓交流接觸器，其特征在于:所述本體控制器(4)內(nèi)還設(shè)有濾波電路(26)，所述分閘線圈(11)、合閘線圈(10)、行程檢測電路(9)、連接件(17)分別采用金屬屏蔽線與濾波電路(26)連接；濾波電路(26)分別與微處理器電路(24)和分合閘控制電路(36)連接；濾波電路(26)與微處理器電路(24)、分合閘控制電路(36)和第一串行通信接口電路(23)之間采用金屬板(28)隔開。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能集成高壓交流接觸器，其特征在于:所述的分合閘控制電路(36)包括分閘回路、合閘回路和驅(qū)動(dòng)電路(39)，所述分閘回路由分合閘電源(55)、分合閘轉(zhuǎn)換開關(guān)(45)第一連接點(diǎn)、分閘線圈(11)、濾波電路(26)、線圈電流處理電路(38)和線圈電流取樣電路(37)經(jīng)并聯(lián)后、出口器件(40)相連接構(gòu)成；所述合閘回路由分合閘電源(55)、分合閘轉(zhuǎn)換開關(guān)(45)第二連接點(diǎn)、合閘線圈(10)、濾波電路(26)、線圈電流處理電路(38)和線圈電流取樣電路(37)經(jīng)并聯(lián)后、出口器件(40)相連接構(gòu)成；所述驅(qū)動(dòng)電路(39)分別與出口器件(40)和微處理器電路(24)連接，用于控制出口器件(40)的通斷；所述線圈電流處理電路(38)和微處理器電路(24)連接，用于采集分閘回路或合閘回路中的電流。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的智能集成高壓交流接觸器，其特征在于:所述分合閘電源(55)中設(shè)有額定電壓不小于300V、總額定容量不小于500 μ F儲(chǔ)能電容器。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的智能集成高壓交流接觸器，其特征在于:所述出口器件(40)中設(shè)有可關(guān)斷電力電子器件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的智能集成高壓交流接觸器，其特征在于:所述可關(guān)斷電力電子器件為IGBT或MOS管或晶體三極管。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-14任一權(quán)利要求所述的智能集成高壓交流接觸器，其特征在于:所述前置器(3)包括前面板和后蓋板，所述前面板包括彩色液晶顯示屏(30)，所述前置器(3)內(nèi)部包括與100V的外部配電電壓互感器連接的第一處理電路(33)、與5Α/1Α的外部配電電流互感器連接的第二處理電路(34)、平行通信電路(32)、與本體控制器進(jìn)行信息交換的第二串行通信接口電路(29)以及上行通信電路(35);所述的彩色液晶顯示屏(30)、第一處理電路(33)、第二處理電路(34)、平行通信電路(32)、第二串行通信接口電路(29)和上行通信電路(35)分別與前置器微處理器電路(25)連接，所述平行通信電路(32)、第二串行通信接口電路(29)和上行通信電路(35)中設(shè)有電氣隔離器件。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的智能集成高壓交流接觸器，其特征在于:所述前置器(3)的前面板上還設(shè)有人體感應(yīng)器件(31)，人體感應(yīng)器件(31)與前置器微處理器電路(25)連接；人體感應(yīng)器件(31)感應(yīng)到人體接近時(shí)，前置器微處理器電路(25)控制液晶顯示屏發(fā)光顯示，人體感應(yīng)器件(31)感應(yīng)到人體離開時(shí)，前置器微處理器電路(25)控制液晶顯示屏延時(shí)熄滅。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-14任一權(quán)利要求所述的智能集成高壓交流接觸器，其特征在于:所述極柱內(nèi)I還設(shè)有耗能器(18)、本體2內(nèi)還設(shè)有分合閘耗能器(8)，所述耗能器(18) —端與真空開關(guān)管(5)的動(dòng)觸頭連接、另一端嵌裝在絕緣子(6)內(nèi)；所述分合閘耗能器(8)和電磁驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(7)軸向連接。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的智能集成高壓交流接觸器，其特征在于:所述耗能器(18)設(shè)有耗能器缸體(41)，耗能器連接桿(46)從耗能器缸體(41)的頂部插入耗能器缸體(41)內(nèi)，耗能器連接桿(46)的下端設(shè)有耗能器活塞(42)，耗能器活塞(42)上設(shè)有上下貫通的耗能器溢流孔(43)，耗能器活塞(42)和缸體底面之間設(shè)有耗能器復(fù)位彈簧(44);所述耗能器缸體(41)內(nèi)裝有耗能介質(zhì)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的智能集成高壓交流接觸器，其特征在于:所述分合閘耗能器(8)設(shè)有分合閘耗能器缸體(47)和固定件(53)，分合閘耗能器連接桿(50)穿過分合閘耗能器缸體(47)的頂部和底部,分合閘耗能器連接桿(50)位于分合閘耗能器缸體(47)內(nèi)的桿部上設(shè)有分合閘耗能器活塞(48)，分合閘耗能器活塞(48)上設(shè)有上下貫通的分合閘耗能器溢流孔(49);所述分合閘耗能器缸體(47)的內(nèi)部裝有耗能介質(zhì)。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的智能集成高壓交流接觸器，其特征在于:所述耗能介質(zhì)為液體或氣體。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的智能集成高壓交流接觸器，其特征在于:所述耗能介質(zhì)為液體或氣體。`
【文檔編號(hào)】H01H50/00GK103745884SQ201410017012
【公開日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月13日
【發(fā)明者】施博一, 孟領(lǐng)剛, 顧明鋒, 宋玉鋒, 單金明, 姚衛(wèi)東, 顧曹新, 沈衛(wèi)峰, 王春華, 王新明, 丁菊, 朱永書, 陳夏媛, 夏文, 夏武 申請(qǐng)人:江蘇現(xiàn)代電力科技股份有限公司