[发明专利]一种断路器机构合闸线圈保护装置及保护方法

权利要求书

1.一种断路器机构合闸线圈保护装置，应用于高压断路器合闸回路，保护合闸线圈不被烧毁，其特征在于：合闸线圈保护装置包括控制模块、电源、电流电压采集装置、中间继电器和外壳；

所述电流电压采集装置与控制模块输入端相连，用以将采集到的合闸线圈两端电压和合闸回路电流信号转换后输入控制模块中，所述控制模块输出端与中间继电器相连，通过中间继电器控制辅助接点的打开或闭合，从而完成对不同故障情况下合闸线圈的保护；所述电源与控制模块相连，用以对控制模块供电；

将所述控制模块、电源、电流电压采集装置、中间继电器连接好的电路固定于外壳中，且在外壳上设有接线端口和电源端口。

2.根据权利要求1所述的一种断路器机构合闸线圈保护装置，其特征在于：所述控制模块采用Arduino芯片。

3.根据权利要求2所述的一种断路器机构合闸线圈保护装置，其特征在于：所述芯片电源包括充电器和数据线；

通过充电器和数据线直接连接到操动机构或开关柜内的220V交流电源上，给Arduino芯片供电。

4.根据权利要求3所述的一种断路器机构合闸线圈保护装置，其特征在于：所述充电器采用直流5VUSB充电器，用以对Arduino芯片提供5V的供电电压。

5.根据权利要求2所述的一种断路器机构合闸线圈保护装置，其特征在于：所述电流电压采集装置采用JLD4U2P1和JLD4I2P1直流传感器，将采集到的合闸线圈两端电压和合闸回路电流转换成0-5V的直流电输入到Arduino芯片。

6.根据权利要求1所述的一种断路器机构合闸线圈保护装置，其特征在于：所述中间继电器采用QIFEI8路双触发继电器。

7.根据权利要求1所述的一种断路器机构合闸线圈保护装置，其特征在于：所述外壳采用无色透明有机玻璃。

8.一种基于权利要求1至7任一项所述的断路器机构合闸线圈保护装置的保护方法，其特征在于，该方法为：

(1)采用直流5VUSB充电器和数据线为Arduino芯片供电；

(2)JLD4U2P1和JLD4I2P1直流传感器将采集到的合闸线圈电压和电流量转换后输入Arduino芯片；

(3)Arduino芯片做出是否出口的判断，通过编程设定能够实现响应时间小于0.05S，保护定值可整定修改，至少具有三种保护方案的功能，能够实现线圈处于正常状态、合闸故障状态、线圈电压高、线圈电压低、线圈断线和线圈短路状态的监视和反应；

(4)Arduino芯片输出5V直流电启动QIFEI8路双触发继电器，断开其接入合闸回路的常闭接点，断开合闸回路，从而达到保护合闸线圈防止过热烧毁的目的。

9.根据权利要求8所述的一种断路器机构合闸线圈保护方法，其特征在于：

在步骤三中，动作判断逻辑为：

首先判断U＝0&I＝0，如果是，则合闸线圈保护装置不启动；

如果不是，判断U>Umax&U＝R*I，如果是，则发电压高告警、跳闸发保护动作告警、延时t2返回；

如果不是，判断Umax≥U≥Umin&U＝R*I，如果是，延时t1判断Umax≥U≥Umin&U＝R*I，如果是，跳闸发保护动作告警经过t2延时返回；

如果不是，合闸线圈保护装置不启动，不满足第一次判断Umax≥U≥Umin&U＝R*I；

接着判断U<Umin&U＝R*I，如果是，发电压低告警并延时t3接着判断U<Umin&U＝R*I，如果是，跳闸发保护动作告警并延时t2返回；

如果不满足第一次U<Umin&U＝R*I判断，接着判断U>0&U>>R*I，如果是，发合闸线圈断线告警；

如果不是，判断I>0&U<<R*I，如果是，发合闸线圈短路告警，如果不是，合闸线圈保护装置不动作；

如果有出口，Arduino芯片会输出5V直流电启动中间继电器，中间继电器常闭接点接入合闸线圈正电源侧，启动中间继电器后常闭接点打开，断开合闸回路，从而达到保护合闸线圈防止过热烧毁的目的。