模拟断路器设计
模拟断路器设计
模 拟 断 路 器 设 计
谢 辉庆 ， 学全 ， 忠诚 李 康
（ 庆 忠 县供 电 有 限 责任 公 司 智 能 应 用 组 ， 庆 ４ ４０ ） 重 重 ０ ３０
压 断路器 ， 受 继 电保 护 装 置 发 来 的跳 合 闸命 令 ， 接
也 可 以用 模 拟 断路 器 代 替 继 电保 护 装 置 发 出 跳 合
闸命 令 给 高 压 断 路 器 ， 高 压 断 路 器 进 行 跳 合 闸 对
测试。
关 触点 ｕ ，２， １等元 器件 组 成 。就地 跳 闸回路 主 Ｌ Ｒ 要 由合 闸按 钮 Ｔ 合 闸指示 灯 Ｈ 整 流桥 Ｂ ３ 合 Ａ、 Ｄ、 Ｒ 、
Ｄ １Ｃ Ｄ ２Ｃ 合 闸 线 圈 ＨＣ ， ２， 能 转 换 开 Ｌ 一Ｋ， Ｌ 一Ｂ， １ ＨＣ 万
将 带 电运 行 高压 断 路 器跳 闸 。基 于上 述 ３个 原 因 ， 迫 切希 望 有 一 种 便 携 仪 器 代 替 高 压 断 路 器 。在 此
设 计 １ 模拟 断路 器 ， 个 以模 拟 断 路 器代 替 真 实 的高
摘 要 ： 电保 护 广泛 应 用 于 电 力 、 通 、 继 交 通信 等行 业 ， 了 更 好 地 进 行 继 电保 护 工作 ， 计 了一 套 模 拟 断路 器 ， 为 设 以
HCM-B断路器模拟装置(液晶屏显示)简述
HCM-B断路器模拟装置(液晶屏显示)简述HCM-B断路器模拟装置主要用于继电保护装置的整组试验。本装置在继电保护装置的整组试验时能模拟断路器的跳/合闸，可减少开关动作次数，延长断路器使用寿命,缩短调试时间，提高试验工作效率，避免整组试验时断路器反复分合带来的不便。
HCM-B模拟断路器能配合本公司生产的HC、JJC系列继电保护测试仪，对保护装置进行不停电校验，提高供电可靠率。
模拟断路器包含两个测试程序，分别为双线圈模拟和高低压模拟。可在开机界面下，按‘跳闸电流I’和‘跳闸电流II’按键进入相应的程序。这两个测试程序的区别在于跳闸回路I、跳闸回路II与合闸回路的相互关系。
跳闸回路I和跳闸回路II是两路完全独立的跳闸电流回路，两路跳闸回路参考的公共端是隔离的。
在高低压模拟测试程序中，跳闸回路I和合闸回路实现互斥的接通和断开，即跳闸回路I有跳闸电流时，模拟装置从合闸状态切换为跳闸状态，即跳闸回路断开，合闸回路接通，可以接收到合闸信号。跳闸回路II和合闸回路关系不同跳闸回路I，跳闸回路II有跳闸电流时, 跳闸回路II相应的相别变为跳闸状态，同时此相的指示灯亮，对应此相的输出接点中跳接点变为闭状态和指示灯亮，并不影响合闸回路的状态。当合闸回路有电流时，模拟装置从跳闸状态变为合闸状态，即合闸回路断开和指示灯亮，跳闸回路I和跳闸回路II的对应相的回路接通，同时输出接点中对应相的合接点变为闭状态和指示灯亮。
在双线圈模拟测试程序中，跳闸回路I或跳闸回路II中任意相有跳闸电流时，模拟装置从合闸状态切换为跳闸状态，即跳闸回路I和跳闸回路II中同相跳闸回路断开，此相的合闸回路接通，可以接受合闸信号，同时跳闸回路I和跳闸回路II中同相的指示灯亮，对应此相的输出接点中跳接点变为闭状态和指示灯亮。当合闸回路有电流时，模拟装置从跳闸状态变为合闸状态，即合闸回路断开和指示灯亮，跳闸回路I和跳闸回路II的对应相的回路接通，同时输出接点中对应相的合接点变为闭状态和指示灯亮。
断路器结构的设计
1.总体结构布置
万能式低压断路器采用平面布置，即所有的零部件，如触头系统、操作机构、各种脱扣器、安装支架、主轴、脱扣轴等都铺开布置在一块绝缘底版上。这种布置方式的优点是容易接触到每一个部件，便于装配和调整，也便于更换易零部件，便于维修。其缺点是安装面积较大，降低了断路器的经济指标。断路器设计为并联回路且为横向布置。
1.1各部件的配置
断路器所需要的部件是根据产品技术任务书的规定进行安装，即按需要而配置。例如，需要电动操作，则需要配制电磁铁或电动机操作机构。又如要求远距离脱扣的话，则需加装分励脱扣器；需要达到欠电压保护的话，则需加装欠电压脱扣器。所必须的部件如何配置合理，要认正对待。但是很难有一个通用的、固定的原则。一般来说，可考虑以下几个方面：
（1）安装和取下方便。
（2）需要调整的部件，要容易触及并看的见。
（3）各部件的各部件的接线要方便，特别是辅助开关的接线应能在面进行操作接线。
（4）操作机构要操作方便，便于安装。
（5）任何部件都不应有悬空的端子。
2.断路器零部件的设计
万能式低压断路器主要由导电系统、灭弧室、操作机构、脱扣器和手柄直接传动操作机构等组成。每一功能部分都设计成独立的模块式部件，安装、维护十分方便。
2.1灭弧室设计
灭弧室置于断路器的上方，采用复式灭弧原理，灭弧室壁用绝缘材料压制而成。灭弧室内有灭弧栅片和灭焰栅片、引弧片等。灭弧室的出口为狭缝状，可把游离区限制在80mm以内．加之抽屉式断路器上方装有罩壳，也就是说实现了零飞弧区，保证在电器成套装置中安全可靠使用。
灭弧室内装有许多由厚度约为2mm的钢板冲成的横向栅片，栅片外表面镀铜以增大灭弧能力和防止生锈。每一栅片上冲有三角形缺口。缺口的位置稍许偏在栅片中心线的一边。安装时，将上下栅片的缺口错开。栅片之间的间隙取4mm,当装在缺口附近的动、静触头分开并产生电弧时，由于栅片的存在，电弧电流在周围空间产生的磁通路径发生畸变，这样就产生一种将电弧拉向栅片的吸力。栅片缺口的错开的作用先为减少电弧开始进入栅片时的阻力。由于栅片本生有吸引电弧进入的能力，所以这种灭弧室不需要磁吹线圈。
MT-ME智能模拟断路器详细说明
一、产品特点及用途
MT-ME智能模拟断路器采用大规模现场可编程门阵列、带保护的功率电子器件等原理制造，跳闸线圈按独立的回路设计，可以模拟6-110KV电压等级的三相及分相操作、单跳闸线圈断路器的动作行为，适用于电力系统、工矿企业、科研院所、专业院校、保护厂家选用，作为继电保护及自动装置带开关整组系统传动试验时实际断路器的替代设备，动作准确、可靠、动作次数不受限制，可以大大提高试验的正确性与完整性，最大限度地降低实际断路器的动作次数，提高使用寿命，是继电保护试验工作的重要配套设备。
二、技术参数
工作电源电压 AC220V±10% 50H Z工作电流小于0.5A。
跳、合闸操作电压 DC48V-DC220V。
跳、合闸时间跳闸时间选择：
20ms、30ms、40 ms、50 ms、60 ms、70 ms、
90 ms、110 ms，误差不超过±5ms。
合闸时间选择 40 ms、60 ms、80 ms、100 ms、200 ms、300 ms、
400 ms、500 ms，误差不超过±5ms，（500ms
时，误差不超过±20ms）。
跳、合闸电流跳闸电阻选择：
∞Ω、100Ω、200Ω、400Ω
合闸电阻选择：
∞Ω、100Ω、200Ω、400Ω
跳、合闸电流由跳、合闸时间控制自动切断。手动跳合闸当通过面板上的“手动合闸”和“手动跳闸”
按钮来操作断路器模拟装置时断路器模拟装置
跳、合闸线圈中没有电流通过。
断路器失灵当按下断路器失灵按钮时，断路器不动作，跳、
合闸电流延时1s后断开，再经20s后恢复有电
流状态。
开出量接点容量：
智能断路器的设计方案样本
智能断路器设计方案一．系统整体框架
断
路器位
置刀
闸
位
置
弹
簧
状
态
合
闸
控
制
信
号
储能电机操作电流刀
闸
电
机
操
作
电
流
分
闸
线
圈
操
作
电
流
合
闸
线
圈
操
作
电
流
开
关
触
头
温
升
灭
弧
室
真
空
度
分
闸
速
度
合
闸
速
度
保护电流测
量
电
流
保
护
电
压
测
量
电
压
二．智能断路器各个模块映射通信合同栈及通信特点
从图中可以看出：MMS映射了所有A合同集和T合同集，复杂限度最高。但是该模块重要实现是断路器参数在线检测和远程控制，因而对通信实时性规定并不高，基本上是以人反映时间为准。
GOOSE模块直接映射到了以太网，其目是保证分合闸GOOSE报文迅速传递，因而它特点是：通信映射简朴，但是实时性规定高，GOOSE报文时延必要不大于2ms。
SMV也直接映射到了以太网，其特点是：实现简朴，但是实时性规定最高，SMV时延必要控制在微秒级。
三．详细实现方案
1.方案一
图中所示为南瑞开关设备智能装置实现方案。CPU采用Freescale公司高性能32位微解决器，考虑到GOOSE和SMV强实时性规定，在系统中嵌入Vxworks专业硬实时操作系统。MMS,GOOSE,SMV所有在嵌入式单系统中实现。其长处是：构造紧凑，硬件平台比较简朴，实现起来相对容易；
缺陷是：①采用专业实时操作系统直接提高了研发经费，个人觉得仅仅为了满足GOOSE和SMV实时性而采用Vxworks有点挥霍；
②由于该系统只采用了61850定义逻辑节点进行建模，因而系统在线检测信息种类相对偏少。应当按照62271-3原则进行建模，个别检测参数如果在原则中没有相应数据对象，可以考虑扩展建模。
③由于CPUIO口有限，该方案中电流互感器和电压互感器采样信号只能以QSPI（同步队列串行接口）方式通过CPUIO口送入CPU中。这种方式下将不可避免会导致采样值巨大时延，产生很大相位偏移。这种时延在电子
HCM-B断路器模拟装置使用方法和注意事项
目录
1. HCM-B断路器模拟装置概述 (1)
1.1 适用范围 (1)
1.2 产品特性 (2)
1.3 主要功能 (2)
2.主要技术指标 (4)
3.使用方法 (5)
3.1开机检查 (5)
3.2参数设置 (5)
3.3键盘使用操作 (5)
3.4保护装置跳合闸———合闸、跳闸回路 (6)
3.5保护装置实际二次回路示意图 (7)
配置清单 (8)
注意事项 (9)
HCM-B断路器模拟装置概述
1.1 适用范围
HCM-B断路器模拟装置主要用于继电保护装置的整组试验。本装置在继电保护装置的整组试验时能模拟断路器的跳/合闸，可减少开关动作次数，延长断路器使用寿命,缩短调试时间，提高试验工作效率，避免整组试验时断路器反复分合带来的不便。
HCM-B模拟断路器能配合本公司生产的HC、JJC系列继电保护测试仪，对保护装置进行不停电校验，提高供电可靠率。
模拟断路器包含两个测试程序，分别为双线圈模拟和高低压模拟。可在开机界面下，按‘跳闸电流I’和‘跳闸电流II’按键进入相应的程序。这两个测试程序的区别在于跳闸回路I、跳闸回路II与合闸回路的相互关系。
跳闸回路I和跳闸回路II是两路完全独立的跳闸电流回路，两路跳闸回路参考的公共端是隔离的。
在高低压模拟测试程序中，跳闸回路I和合闸回路实现互斥的接通和断开，即跳闸回路I有跳闸电流时，模拟装置从合闸状态切换为跳闸状态，即跳闸回路断开，合闸回路接通，可以接收到合闸信号。跳闸回路II和合闸回路关系不同跳闸回路I，跳闸回路II有跳闸电流时, 跳闸回路II相应的相别变为跳闸状态，同时此相的指示灯亮，对应此相的输出接点中跳接点变为闭状态和指示灯亮，并不影响合闸回路的状态。当合闸回路有电流时，模拟装置从跳闸状态变为合闸状态，即合闸回路断开和指示灯亮，跳闸回路I和跳闸回路II的对应相的回路接通，同时输出接点中对应相的合接点变为闭状态和指示灯亮。
模拟断路器图纸设计CAD图纸设计
智能断路器及其控制方法的设计与实现
智能断路器及其控制方法的设计与实现
摘要：本论文提出了一种智能微型断路器及其控制方法，旨在解决智能微型断路器内部空间有限、功能繁多、实时性要求高等问题。通过增加多功能按钮、切换开关以及指示灯，并利用控制器识别不同操作模式，实现了断路器的配置、操作和现场操作等功能的合一。这一设计既节省了空间，又提高了智能微型断路器的功能实现。
关键词：智能微型断路器；多功能按钮；切换开关；控制器
引言：
随着低压电器发展的趋势，微型断路器的智能化成为了关注的焦点。然而，智能微型断路器在实现多功能的同时，面临着内部空间有限、实时性要求高等困难。针对这些问题，本文提出了一种智能微型断路器及其控制方法，通过增加多功能按钮、切换开关和指示灯等硬件组合，利用控制器识别不同操作模式，实现了断路器各种功能的统一配置和操作，有效解决了现有智能微型断路器的限制。
1 背景技术
1.1 微型断路器智能化的发展方向
（1）集成多功能模块：智能微型断路器应朝着将开关分合机构、通信、测量、计量和继电保护功能集成在单个微型断路器内部的方向发展，以提高设备的整体智能化水平。
（2）简化操作与配置：应提供简单直观的操作界面和配置流程，以降低使用门槛并提高操作效率，使智能微型断路器的配置和操作更加便捷。
（3）网络化互联：智能微型断路器的发展方向还包括更好的网络连接和互联能力，以便于远程监控、控制和数据传输，提高系统的智能化和可远程管理的能力。
（4）多重保护机制：未来的智能微型断路器应更加注重多重保护机制的设计，如过压保护、欠压保护、过流保护、漏电保护等，以提高电路安全性和稳定性。
断路器设计范例论文
断路器设计范例论文
断路器是一种用于保护电力系统中电路的设备，具有自动断开故障电路的功能，可以防止电路过载、短路等故障情况导致电气设备的损坏。本文将通过设计一个低压断路器为例，阐述断路器设计的基本原理和关键技术，以及对电力系统的保护作用。
一、断路器设计的基本原理
断路器是电力系统中的重要保护设备，其基本原理是通过电磁力和电弧灭弧来实现对故障电路的断开。当电路中出现过载或短路故障时，断路器能够迅速感知并产生电磁力，使断路器触头分离，切断故障电路，以保护电气设备和人身安全。
二、断路器的关键技术
（一）故障检测技术
断路器需要能够准确地检测到电路中的故障情况，包括过载和短路。过载检测主要通过测量电流大小来实现，超过一定阈值时，断路器将触发断开动作。短路检测则主要通过电流的变化率来实现，当电流变化速度超过了设定值时，断路器即判定为短路故障。
（二）断开能力
断路器的断开能力是指在断开故障电路时能够承受的最大故障电流。断开能力的大小与断路器的结构、材料和制造工艺等因素有关，一般采用导电性能好、绝缘性能高的材料制造，以确保在高故障电流下能够正常工作。
（三）电磁力和灭弧技术
断路器的断开动作需要产生足够大的电磁力，这需要通过电磁线圈来实现。电磁线圈能够产生电磁力，使断路器触头分离，切断故障电路。同时，在断开断路器时会产生电弧，电弧的灭弧对于正常工作非常重要，一般采用强制冷却和灭弧室等技术来实现。
三、低压断路器设计范例
以200A额定电流的低压断路器设计为例，该断路器主要面向家庭用电和小型工业设备等场景。
（一）故障检测技术
断路器控制信号电路仿真装置的设计与演示
制开关 ＫＫ在合 闸状态 ， 、 ５ ８接通 ，２ ２０Ｖ额定 电
压 加在 合 闸继 电器 ＨＪ线 圈上 ， 闸继 电器 ＨＪ动 合 作其 接 点 ＨＪ １闭合 ， 动 中 间继 电器 １ Ｊ 中间继 启 Ｚ，
电器 １ Ｊ动 作后 其 中一 对 常 开接 点 ｌ Ｊ Ｚ ｚ ３起 到 自
Ⅺ（
赋
图 ３ 预 备 跳 Ｉ 理 图 嗣原
２ ４ 模拟 预 备跳 闸 ．
预备 跳 闸时 ， 控制 开关 ＫＫ 在预备 跳 闸状态 ，
图 １ 模 拟 断 路 器 跳 闸后 状 态 原 理 图
２ １ 模 拟跳 闸后 状态 ．
ｌ 、３接 点 断 开 ，３ ｌ 点 接 通 ， ６１ １ 、４接 闪光 电 源 １０ ０ 接通 红 灯 ＨＤ 回 路 ， 是 红 灯 开 始 闪 光 ， 时 ， 于 同
wenku.baidu.com
１ 仿真装置总体设计原则
为 了在 最大 限度 上 与 现 场 的实 际情 况 相 符 ， 本 仿真 实验 装置 将 断路 器 操 作 环节 、 电流保 护 环
２ 电路设计原理 图
根据功能要求 ， 真装置主要 由箱体 和电气 仿
节及重合 闸环节融为一体 。并且通过电路 中灯光
及 音 响的配合 完整 的演示 高压 馈 出线二 次 回路 的
因此 此时 尽管重 合 闸继 电器 内时间继 电器再 次 起 动但 小 中间继 电器 Ｚ 不会 起动 ， Ｊ 装置 也就 不会 进 行第 二次 重合 闸 ， 此完 成 了模 拟永 久 性 故 障 过 至 流保 护动 作重合 闸重 合不 成功 加速跳 闸的动作 过
智能断路器的制作方法
智能断路器的制作方法
【原创实用版3篇】
《智能断路器的制作方法》篇1
智能断路器是一种能够自动检测和切换电路的开关设备，其制作方法主要包括以下几个步骤：
1. 确定断路器的类型和规格：智能断路器有多种类型，如塑壳断路器、空气断路器、熔断器等，根据需要选择合适的类型和规格。
2. 设计电路：智能断路器需要连接到电路中，因此需要设计电路，包括电源、负载、控制回路等。
3. 制造断路器本体：根据选择的断路器类型和规格，制造断路器本体，包括外壳、触头、灭弧装置等。
4. 安装电子控制器：智能断路器需要安装电子控制器，用于检测电路状态、控制开关等。
5. 连接电路：将断路器本体和电子控制器连接到电路中，进行调试和测试。
6. 调试和测试：对智能断路器进行调试和测试，包括测量触头电阻、测试灭弧能力、模拟故障检测等。
7. 安装和使用：将智能断路器安装到电路中，并按照使用说明进行使用。
《智能断路器的制作方法》篇2
智能断路器是一种能够自动检测和断开电路中的故障，并通过数字控制实现远程操作的电气设备。制作智能断路器需要掌握一定的电
气知识和技能，下面是一些制作智能断路器的基本步骤：
1. 确定断路器的参数和功能：智能断路器需要具备过载、短路、接地等保护功能，同时还需要能够通过数字控制实现远程操作。根据这些要求，确定断路器的电气参数和功能。
2. 选择合适的元器件：根据断路器的参数和功能，选择合适的元器件，包括断路器本体、传感器、控制器、电源等。
3. 设计电路：根据断路器的参数和功能，设计电路图，并进行电路仿真和实验验证。
4. 制作样机：根据电路图制作样机，并对样机进行测试和调试。
一种10kV永磁机构模拟断路器与模拟方法
一种10kV永磁机构模拟断路器与模拟方法
摘要：目前，全国各区域全力开展配网自动化建设，永磁断路器作为配网自动
化的基础，需具备强可靠性、灵敏性与选择性。本文阐述了一种永磁机构模拟断
路器，充分利用磁保持继电器两组线圈的正反特性，通过两组磁保持继电器模拟
断路器的分合闸状态，适用于配电网永磁断路器，具有结构简单，操作便宜，能
够完美适配配电网的永磁断路器特性。
关键词：永磁；模拟断路器；配网
1.前言
当前，全国各区域正大力发展配网自动化，以实现对配电网的故障自动定位、隔离，对非故障段尽快恢复供电。但如今，配电网的继电保护技术发展远迟滞于
主网，很多单位在配网断路器未能正常动作后未采取正确措施排查断路器故障原因，导致断路器无法发挥足够的效益。此外，断路器投产后，需要开展年度定检
工作。因此，需要一种能够模拟断路器一次设备状态的模拟装置，接收保护装置
发出的跳合闸命令，以开展设备试验。
2.永磁机构模拟断路器设计思路
通过研究分析，磁保持继电器具备方向性，当激励直流脉冲电压方向不同时，磁保持继电器具备开与合不同的状态转换功能。因此，可利用磁保持继电器的常闭、常开特性，当无激励电压或激励电压与上次激励电压方向相同时，磁保持继
电器能够依靠永久磁铁的磁力保持原有状态。通过不同的回路，依靠断路器保护
输出的不同指令，使磁保持继电器改变状态，模拟断路器跳闸或合闸动作。
根据上文所述思路，可充分利用磁保持继电器两组线圈的正反特性，通过两
组磁保持继电器模拟断路器的分合闸状态。因此，永磁机构断路器主要包含两个
磁保持继电器、发光二极管指示灯、串联电阻、分合闸开关等。
智能高压断路器模拟试验装置
智能高压断路器模拟试验装置
摘要：为实现在变电站不停电的情况下，对备自投装置及进线开关的准确试验，国网临朐县供电公司研发制作了备自投模拟断路器试验装置。在此基础上公司又研发制作了分界开关模拟试验诊断装置，解决了航空插头无外露节点，无法进行保护试验的难题。近期公司对上述两项装置进行了电子集成和功能扩展，研发制作了智能高压断路器模拟试验装置。
关键词：智能断路器模拟试验
一、研发背景：
背景一：随着对电网供电可靠性要求的不断提高，备用电源自动投切装置已经成为电网自动装置中的重要组成部分，它是保证供电可靠性的重要技术手段。在变电站的扩建、改造、检修过程中经常需要对备自投模拟断路器进行试验，但备自投装置的试验必须要在全站停电的情况下进行。随着电力供应要求持续性的增加，对变电站的全站停电的机会也越来越少。
为保证在检修、试验任务顺利完成的情况下，压缩停电时间，尽量少停电或不停电。减少投诉情况的发生，降低社会对供电企业的舆论压力,临朐公司一线人员研制了一种备自投模拟断路器试验装置，在变电站不停电的情况下，利用运行方式的改变，对备自投装置进行真实可靠的检验。
背景二：目前分界开关已广泛应用于配电线路，分界开关的安装大幅提升了10kV线路的供电可靠性，但是随之而来的是分界开关的运行维护问题。目前在分界开关的检修维护方面主要存在以下问题：一是因为没有接出点，无法对已安装的柱上开关进行定期试验。二是开关出现故障时，无法进行就地检修、试验，需将开关拆下返回车间进行处理，延长了停电时间，降低了供电的可靠性。三是无法确定故障点的位置，无法有效判定分界开关故障类型是开关机构故障还是自动控制箱故障，通常情况下只能整体更换，造成资源浪费。四是开关在安装前试验
模拟开关
FP-08型模拟开关（断路器）试验箱
一、概述
FP-08型模拟开关（断路器）试验箱是在原型号的基础上加以改进，采用数字集成电路，单片机控制。跳、合闸时间采用拨盘开关设定。设置了三合三分功能，抗干忧性能强。用它模拟断路器进行试验可大大减少断路器的跳合闸的次数，延长其寿命。
二、技术性能
1.供电电源：AC220V±10% 50Hz
2.动作电源：DC220V DC110V任选
3.跳合闸阻抗：400Ω、200Ω、100Ω、50Ω
4.合闸时间：50—200mS
5.跳闸时间：20---160mS
6.接点容量：30A/220V
三、使用方法
1.该试验箱可面板向上站立使用，也可面板向操作者平卧使用；全部接线和显示部分都集中于面板上。
2.将断路器的跳、合闸线圈的线对应接到试验箱上，把母线“—”接到试验箱的对应插孔上。
3.选择跳合闸线圈的阻抗值
4.选择跳闸时间值
5.选择合闸时间值
6.闭合试验箱的电源开关，此时试验箱等待试验。
7.当有合闸信号被送到试验箱时，试验箱内部的继电器按照设定合闸时间动作。此时试验箱合闸指示灯亮
8.当有分闸信号被送到试验箱时，试验箱内部的继电器按照设定分闸时间动作。此时试验箱分闸指示灯亮
四、注意事项
1.检查电源电压是否在模拟开关工作电压的范围内
2.长期存放或长途运输时应轻取轻放，注意放潮
六、设备配套
1.FP-08型模拟断路器一台
2.试验线一套
3.说明书一份
七、保修条件
本试验箱自出厂之日起一年内，用户按说明书操作，若发生质量问题，我公司负责免费维修，若非质量问题损坏，我公司负责维修。
模拟断路器说明书
RH 09系列模拟断路器系列模拟断路器
1. 1. 应用范围应用范围应用范围
RH09系列模拟断路器应用于电力系统继电保护装置或屏的整组试验,它模拟高压断路器跳合闸的动作行为,以完成继电保护的跳合闸试验。通常它与微机型继电保护试验装置进行配套,也可以与其它常规试验设备配套,仅作为高压断路器操作回路的模拟品, 模拟的断路器操作回路行为与真实的高压断路器相同。
2. 2. 功能特点功能特点功能特点
操作电压交直流220V(或110V)自动适应。
跳合闸电流交直流4A/2A/1A/0.5A/0.25A 可选。（根据用户需求定做）
独立跳闸线圈回路和独立合闸线圈回路,提供跳位状态输出节点和合位状态输出节点。
可以在模拟断路器面板上进行手动合闸和手动分闸操作，方便实验。
具有分位和合位状态指示功能。
有自保护功能，保护装置不受损。
内置AC220V 转DC220V 电路，无需另外购置直流操作电源即可进行实验，可以输出 DC 250V/1A 电流。
3. 技术参数
3.1 操作电压交直流220V(或110V)自动适应。
3.2 跳合闸电流交直流4A/2A/1A/0.5A/0.25A 可选。（根据用户需求定做）
3.3 独立的跳闸和合闸操作回路。
3.4 具备面板手动合闸和手动分闸模拟断路器功能。
3.5 长寿命合位和分位LED 指示灯。
3.6 有自保护功能，保护装置不受损。
3.7 辅助直流电源输出 250V/2A（短时）
250V/1A（长时）
3.8 工作电源：交流220V+15%/-20%,50Hz/60HZ
4. 机箱尺寸
机箱尺寸W×H×D（mm）:183*262*60
如何在CAD中绘制电气断路器
如何在CAD中绘制电气断路器CAD（计算机辅助设计）是一种广泛应用于各种行业的设计工具，
它可以帮助设计师们更加高效、准确地完成各种设计任务。对于电气
工程师来说，CAD软件不仅可以用于绘制电路图，还可以用于绘制电
气设备的具体构造，如电气断路器。本文将介绍如何在CAD中绘制电
气断路器。
断路器是一种用于保护电路免受电流过载和短路等故障的开关装置。在CAD中，我们可以利用各种工具和功能来绘制和设计电气断路器。
下面是一个简单的步骤，帮助你快速上手绘制电气断路器。
第一步：打开CAD软件并创建新的绘图文件。
在CAD软件中，点击“文件”-“新建”或使用快捷键Ctrl+N创建新的
绘图文件。
第二步：选择适当的绘图模板。
CAD软件通常提供各种绘图模板，包括电气工程模板。选择适当的模板将为你提供一些默认的图形和工具，以便更快地开始绘图。
第三步：绘制断路器外形。
通过使用CAD软件提供的绘图工具，例如直线、圆弧和多边形工具，绘制电气断路器的外形。你可以根据实际的断路器设计要求确定
每个部分的尺寸和比例。确保绘制出外形清晰、准确，以便后续添加
更多的细节。
第四步：添加连接点和引线。
在电气断路器的外形上，添加连接点和引线以表示不同的电气引出。你可以使用CAD软件提供的工具，如点和线段工具，来完成这些任务。
第五步：绘制断路器内部结构。
电气断路器通常由许多内部组件组成，如触点、弹片和触摸电极等。根据设备规格和设计需求，使用CAD软件绘制这些组件，并将它们放
置在适当的位置。你可以使用CAD软件提供的基本形状工具来绘制这
些组件，并适当地调整其大小和位置。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
模拟断路器设计
谢辉庆，李学全，康忠诚
（重庆市忠县供电有限责任公司智能应用组）
[摘要]：继电保护广泛应用于电力、交通、通信等行业，为了更好的进行继电保护工作，设计了一套模拟断路器，以模拟断路器代替真实的高压断路器，接受继电保护装置发来的跳合闸命令，也可以用模拟断路器代替继电保护装置发出跳合闸命令给高压断路器，对高压断路器进行跳合闸测试。
[关键词]：模拟断路器高压断路器继电保护装置高电平低电平
0 引言
多年从事继电保护工作，经常进行继电保护装置及高压断路器调试，经常遇到以下问题：①重复整组试验，高压断路器反复跳合闸试验动作，缩短高压断路器寿命，对高压断路器机械结构带来不利的影响；②年度预试定检，继电保护调试人员和高压断路器检修人员同时争用高压断路器，检修高压断路器的工作人员和继电保护装置调试人员只能轮流检修作业，一般是先让检修高压断路器的工作人员将高压断路器检修好后，继电保护装置调试人员再调试继电保护装置，结果延长了电力线路停电时间，工作效率很低；③因高压断路器处于通电运行状态，不允许停电，继电保护装置检查排障时，不可能直接将带电运行高压断路器跳闸。基于上述三个原因，迫切希望有一种便携仪器代替高压断路器。在此设计一个模拟断路器，以模拟断路器代替真实的高压断路器，接受继电保护装置发来的跳合闸命令，也可以用模拟断路器代替继电保护装置发出跳合闸命令给高压断路器，对高压断路器进行跳合闸测试。
本文介绍的模拟断路器设计主要有以下几大功能和特点：①以模拟断路器代替实际的高压断路器，接受继电保护装置发来的跳合闸命令；②以模拟断路器代替继电保护装置发出跳合闸命令，传递给高压断路器，对高压断路器进行跳合闸测试；③模拟断路器操作电压适应范围宽，交直流220V和交直流110V 均可自由选择；④模拟断路器工作电源交流220V和交流110V可选，工作环境适应能力强；⑤模拟断路器电路简捷，电器元件易寻购，性价比高。
1 设计原理
1.1 模拟断路器设计原理简介
图1是本文设计的模拟断路器原理图。模拟断路器由工作电源回路、逻辑控制回路、就地跳合闸回路、模式转换回路、远动信号接收回路等五部分组成。电源回路主要由电源变压器BYQ、电源滤波电感L1、整流桥BR2、滤波电容C1、C2、C3、C4、稳压集成IC1和IC2等元器件组成。逻辑控制回路主要由数字或门集成IC3、与非门集成IC4和IC5、驱动光耦OP3和OP4、逻辑互锁继电器DL1、DL2等元器件组成。就地合闸回路主要由合闸按钮HA、跳闸指示灯LD、整流桥BR1、跳闸状态采集二极管D1—D4、DL1-CK、DL2-CB、合闸线圈HC1、HC2、万能转换开关触点L1、L2、R1等元器件组成。就地跳闸回路主要由合闸按钮TA、合闸指示灯HD、整流桥BR3、合闸状态采集二极管D8—D11、DL1-CB、DL2-CK、跳闸线圈TQ1、TQ2、万能转换开关触点L3、L4、R2等元器件组成。远动信号接收回路主要由BR4、BR5、DL3、DL4等元器件组成。
1.2 模拟断路器内部电路工作电源设计
1.2.1 工作电压设计
模拟断路器内部电路工作电源分为+24V和+5V两种，考虑到模拟断路器需长期稳定工作，对电源纹波要求较高，模拟断路器选择了使用环型高磁耦合电源变压器，将交流220V单相电源降压成交流24V，变压器BYQ的抽头置为24V档（同时还预留了48V档，若模拟断路器工作外部电源电压为交流110V环境，则抽头置为48V档即可），交流24V电压通过L1高频阻波电感，滤除电源高频纹波，经BR2整流桥整流，C2稳流滤波，C3高频退耦，整流后得到的直流电压V o
V o=1.2V i=1.2×24=28.8V
V o分两路输入到串联型稳压电源集成输入脚，一路输入到IC1的①脚，IC1的③脚输出稳定的直流
+5V 电压V o5V ，供IC3、IC4、IC5、OP1、OP2、OP3、OP4等电路电源，另一路输入到IC2的①脚，IC2的③脚输出+24V 稳定直流电压V o24V ，供DL1、DL2电源。IC2和IC3选择LM7805和LM7824，两种集成本身是具有较好稳压能力的串联型稳压集成，但要求输入输出电压差必须大于2V 以上。
V o -V o5V =28.8-5=23.5V>>2V V o -V o24V =28.8-24=4.8V>>2V
选择LM7805和LM7824能达到设计要求。
1.2.2 滤波电容选择
滤波电容C2，按：2
)53(2T C R L ->原则配置
整个模拟断路器等效负载
Ω=32.1848.28/5.48.28V
W V
T 为工频电网电压周期，我国是50HZ ，故 S T 02.050
1==
所以C2≈163-271uf ，结合市场电解电容型号规格，综合考虑耐压，C2可以选择470uf/50V 型号。 滤波电容C1、C4，主要用于消除三次以上的高次谐波对电路的干扰，同理按C2推算方法计算得出：C1≈42-69uf ，结合市场电解电容型号规格，综合考虑耐压，C1可以选择100uf/50V 型号。C4≈844-1407uf ，结合市场电解电容型号规格，综合考虑耐压，C4可以选择1500uf/10V 型号。 1.2.3 整流桥的选择
因全波整流电路，整流桥BR2承受最大反峰电压 i RM V V 2=
=1.414×24=33.936V
结合市场整流全桥规格，综合考虑电流及耐压，BR2可以选择2KBP06M 。
1.3 模拟断路器逻辑控制回路设计
1.3.1模拟断路器模拟继电保护装置原理分析
模拟断路器模拟继电保护装置，主要是模拟继电保护装置发出跳合闸命令，此种工作模式下，HC1、HC2、TQ1、TQ2本是应退出模拟断路器电路联接，由模拟断路器跳合闸引出试验夹接至高压断路器跳合闸线圈，为了原理分析方便，将HC1、HC2、TQ1、TQ2视为高压断路器的跳合闸线圈，主要分析四种工作状态。
1.3.1.1 模拟断路器上电自检后状态分析
当模拟断路器上电后，在DL1和DL2还未动作之前， DL1和DL2均未得电工作，DL1和DL2的常开触点DL1-CK、DL2-CK均断开，DL1和DL2常闭触点DL1-CB、DL2-CB均闭合，二极管D1-D4导通，D1-D4选用的是硅管IN4007，每只IN4007都有0.7V直流导通电压，D1-D4产生总共0.7×4=2.8V直流压降VD1-D4，VD1-D4加到OP1输入端，OP1输出端导通，IC3的②脚为低电平，IC3的①脚因下拉电阻R1为低电平，IC3的③为低电平，IC4的①脚为低电平；同时，D8-D11因并联的DL1-CB、DL2-CB还处于闭合状态，D8-D11不会产生直流压降V D8-D11，OP2输入端截止，OP2输出端截止，IC3的⑤脚为高电平，IC3的⑥脚为低电平，IC3的④脚为高电平，IC5的②为高电平；IC4的①脚低电平反馈到IC5的①脚为高电平，IC5的②也为高电平，故IC5的③脚为低电平，IC5④脚为高电平，OP4导通、Q2导通，DL1动作；IC5的②脚为高电平反馈到IC4的②为低电平，IC4的①也为低电平，故IC4的③脚为高电平，IC4的④脚为低电平，OP3截止，Q1截止，DL2不动作。
DL1动作，DL2不动作，导致DL1-CK闭合，DL2-CB闭合，DL1-CB断开，DL2-CK断开，进一步导致LD绿灯亮，HD红灯灭。
经上面分析得知，模拟断路器上电自检后能稳定处于跳闸状态。
1.3.1.2模拟断路器上电自检后按跳闸按钮后的状态分析
当模拟断路器上电稳定在跳闸状态后，再次按下就地跳闸按钮，IC3的⑤脚仍保持高电平状态，IC3的⑥虽被就地跳闸按钮强置为高电平状态，但仍不能改变IC3的④高电平状态，IC3的①②脚无强置信号改变其状态，故仍保持低电平状态，结果DL1保持得电动作，DL2仍不动作，导致DL1-CK持闭合，DL2-CB 保持闭合，DL1-CB保持断开，DL2-CK保持断开， LD绿灯保持亮，HD红灯保持灭。跳闸按钮按下后，高压断路器跳闸线圈得到了跳闸电压，真实跳闸，与模拟断路器跳合指示红绿灯位置相对应了，克服了模拟断路器上电自检后，红绿灯指示与实际连接的高压断路器跳合位置有可能存在不相符合的现象。
经上面分析得知，模拟断路器上电自检后再按跳闸按钮后能稳定保持在跳闸状态，并且红绿灯指示位置正确。
1.3.1.3 模拟断路器上电自检后按就地合闸按钮后的状态分析
当模拟断路器上电后按就地合闸按钮，IC3的①脚被强置为高电平，同时通过IC4的○11脚将IC3的⑤脚强置为低电平，IC3的③脚为高电平，IC4的①脚为高电平；IC3的⑥脚因下拉电阻R5为低电平，又因IC4的○11脚将IC3的⑤脚强置为低电平，IC3的④脚为低电平，IC5的②脚为低电平；IC4的①脚高电平反馈到IC5的①脚为低电平，IC5的②为高电平，故IC5的③脚为高电平，IC5④脚为低电平，OP4截止、Q2截止，DL1失电返回；IC5的②脚为低电平反馈到IC4的②为高电平，IC4的①也为高电平，故IC4的③脚为低电平，IC4的④脚为高电平，OP3导通，Q1导通，DL2动作；DL1失电返回，DL2得电动作，导致DL1-CK断开，DL2-CB断开，DL1-CB闭合，DL2-CK闭合，进一步导致LD绿灯灭，HD红灯亮，HC1和HC2得电动作，高压断路器合闸。
高压断路器合闸后，V D8-D11=2.8V加到OP2，导致OP2导通，IC3的⑤脚保持低电平，IC3的⑥脚仍因下拉电阻R5保持低电平、因VD1-D4变为0V，导致OP1截止，IC3的⑥脚通过IC5的○11将IC3的②脚强置为高电平，过后，因就地合闸按钮释放，导致IC3的①脚再次被下拉电阻R1下拉为低电平，故IC3的④脚合闸后保持低电平，IC3的③脚合闸后保持高电平，高压断路器自保持在合闸状态。
经上面分析得知，模拟断路器上电自检后按就地合闸按钮后能稳定在合闸状态。
1.3.1.4模拟断路器合闸后按就地跳闸按钮后的状态分析
当模拟断路器处于合闸状态，按就地跳闸按钮，IC3的⑥脚被强置为高电平， IC5的○11脚将IC3的