低压开关柜的辅助电路之断路器控制电路

低压开关柜中的辅助电路主要有断路器操作控制电路、测量(计量)电路、电动机(不可逆和可逆)控制电路、双电源互投控制电路等。今天分享低压开关柜的辅助电路之断路器控制电路。

(一)断路器的操作方式与要求

低压开关电器除容量较大的断路器外，基本上都是在现场用手操作的。对于断路器，也有多种合闸操作方式，包括直接手柄操作、杠杆操作、电磁操作、电动机操作和电动机储能操作。电磁操作、电动机操作和电动机储能操作属于电动操作，一般只有容量较大或要求远距离操作的断路器才釆用电动操作方式。电动机储能操作除可实现远距离操作外，还可用于同步化。

完成断路器合闸、分闸任务的电气回路称为控制电路。控制电路按操作电源的种类，可以分为直流操作和交流操作两类。

断路器的型号很多，操动机构也多种多样，所以它的控制电路也有许多类型。但是，它们的基本要求是相同的：

1)能手动也能由继电保护与自动装置实现自动合闸、分闸。合闸、分闸操作完成后, 应能自动切断合、分闸电路，以免烧坏分、合闸线圈。

能指示断路器合闸、分闸位置状态。断路器在合闸位置时，红色信号灯亮；在分闸位置时，绿色信号灯亮；闪光表示其自动合闸、自动分闸状态。控制电路应有熔断器保护。

3） 能监视控制电路和电源的完好性。

4）具有机械或电气防跳闭锁装置。

5） 接线力求简单、可靠。

（二）电磁操作控制电路

1 .具有防跳功能的交直流电磁铁合闸操作回路

图2-37所示为低压断路器交直流电磁铁合闸操作回路，适用于200〜600A的DW型断路器。

当利用电磁合闸线圈YO进行合闸时，须按下合闸按扭SB,使合闸接触器KO通电， 闭合其主触头，使电磁合闸线圈YO通电，于是断路器合闸。但是，电磁合闸线圈YO是按短时大功率设计的，允许通电时间不得超过 1s,因此断路器QF合闸后，应立即使YO断电。为此，特装设时间继电器KT,利用其常闭延时触头KT1-2来实现这一要求。

在按下按扭SB时，不仅接触器KO通电，而且时间继电器KT也通电。这时，与SB并 联的接触器自锁触头KO1-2瞬时闭合，保持KO线圈通电，即使按扭SB松开也能保持K0和KT通电，直到断路器QF合闸为止。而时间继电器触头KT1-2在SB按下、KT和KO通电达1s时自动断开，使KO通电，从而保证电磁合闸线圈Y0通电时间不超过1s。

时间继电器KT的常开触头是用来防止低压断路器在按扭SB的触头被粘住时多次重复合闸于永久性短路上，即防止断路器“跳跃”。

当SB被粘住，而低压断路器又闭合于永久性短路时，其过电流脱扣器（图上未画出）将 瞬时动作，使断路器跳闸。这时，即使SB接通，并且断路器辅助触头QF闭合，但由于时间继电器KT的常开触头一直处于闭合状态，使得时间继电器KT的线圈一直通电，其延时断开触头一直保持断开，因此接触器KO的线圈无法再次通电，从而使断路器不会再次合闸，达到 “防跳”的目的。

断路器的联锁触头QF1-2是用来保证磁操动机构在断路器合闸后不会再次动作。

2.具有自动合闸功能的交直流电磁铁合闸操作回路

图2-38所示是手动、自动控制断路器合闸、分闸的电路。图中控制开关SA带有自复机构，在断路器操作结束后，手柄会自动恢复到原来的中间位置。QF1和QF2是断路器的辅助触头，KM是自动装置的常开触头，KA是保护出口继电器的常开触头。

手动合闸：将SA顺时针方向转至“合闸”位置时，SA2-4接点接闭合，合闸接触器 K0线圈得电，常开触头K0闭合，合闸线圈Y0通电，使断路器合闸。合闸后，断路器的辅助常闭触头QF1断开，切断合闸电源，而常开触头QF2闭合。

手动分闸：将SA反转至“分闸”位置，SA1-3闭合，分闸线圈YR通电，断路器正常分闸。

自动合闸：当自动装置动作时，其出口触头（KM）闭合，断路器自动合闸。

自动分闸：当系统发生短路故障时，继电保护动作，保护出口继电器KA常开触头闭合，使断路器分闸。

（三）电动机操作控制电路

图2 -39a、b所示分别是低压断路器的直流电动机操作和交流电动机操作合闸控制回路，适用于1000 ~4000A低压断路器。它们的工作原理与上述图2-37所示的电磁操作合闸控制电路大体相同，不同之处在于：

（1）为了保证在断路器合闸过程中，遇到电动机控制回路发生故障时断路器能够脱扣，设有一个特殊的失压脱扣器TS。

（2）为了保证电动机在断路器合闸完毕后能准确自动停转，设有一个行程开关SQ。

（3）由于有了行程开关SQ,图2- 37中的时间继电器KT在这里可用中间继电器KM代替。

断路器合闸时，按下合闸按钮SB,合闸接触器K0线圈通电，其主触头和辅助触头闭 合，电动机通电运转，带动断路器合闸。断路器完成合闸后，行程开关（位置开关）SQ断开，切断合闸电源。中间继电器KM起防跳作用。直流操作电源一般为220V。

（四）电动机储能操作合闸控制电路

这种操作控制方式的原理电路如图2-40所示。电动机储能操作方式合闸过程分为两步：先操作按钮SB1,接触器KM2接通，电动机M工作，带动弹簧储能；储能完毕，行程开关SQ接通，接触器KM1动作，KM1常闭触头分断，断开电动机M回路，再操作SB2、接 触器KM3及弹簧释能装置线圈FV使弹簧机构释放能量，断路器合闸。合闸完成后，断路器辅助触头QF3-4断开，接触器KM1、KM2、KM3失压分断复原。