三、具有灯光和音响监视的断路器控制回路实验

三、具有灯光和音响监视的断路器控制回路实验 一、实验目的 1、掌握具有灯光和音响监视的断路器控制回路的工作原理、电 路内含的功能特点。 2、理解为使具有灯光和音响监视的断路器控制回路能安全可靠 地工作，电路所必须满足对回路监视的基本要求。 3、了解控制开关的触点图表及开关在电路中的应用，掌握具有 灯光和音响监视控制回路的接线和动作试验方法。 二、原理说明 具有灯光和音响监视的断路器控制回路如图 31。控制开关也 是封闭式万能转换开关 LW2W2/F6。与图 21 不同的是，该图 在原红、绿两灯的位置中接入合闸位置继电器（简称合位继电器） HWJ 和跳闸位置继电器（简称跳位继电器）TWJ。断路器的操作过 程如下： 当断路器处于跳闸状态时，其辅助常闭触点 QF1-2 此时处于闭 合状态，有电路 220V(+)-1Fu-TWJ 线圈- QF1-2-HC 线圈-2FU- 220V(-)组成一个闭合回路，由于 TWJ 线圈电阻远大于 HC 线圈电 阻，TWJ 线圈带电，其辅助常开触点 TWJ 动作于闭合，有电路 220V(+)-1Fu-TWJ 辅助常开触点(此时处于闭合状态)- LD 绿灯-电阻 1R - 2FU-220V(-)，形成闭合回路，绿灯发平光，指示断路器在跳 闸位置。 当断路器处于合闸位置时，其辅助常开触点 QF3-4 此时处于闭 合状态，有电路 220V(+)-1FU-HWJ 线圈断路器常开触点 QF3-4(此 时为闭合状态)-TQ 跳闸线圈-2FU-220V(-)回路闭合，形成一个闭合 回路，由于 HWJ 也因线圈电阻远大于 TQ 电阻而使得 HWJ 线圈带 电，其辅助常开触点 HWJ 闭合，另有电路 220V(+)-1FU-HWJ 辅助常 开触点(此时处于闭合状态)- HD 红灯-电阻 2R -2FU-220V(-)回路接 通，红灯发光，指示断路器处于合闸位置。其它动作过程与图 21 相似。 控制电路图 31 具有失电及回路断线报警功能： 当断路器控制回路熔断器 1FU（或 2FU、两个同时熔断的可能 性很小，但是分析结果是一致的）熔断后， HWJ 合闸位置继电器 线圈和 TWJ 跳闸位置继电器线圈失电，它们的常闭触点此时同时发 生瞬时闭合，其常闭触点接通了光字牌 GP 回路。GP 左侧接通冲击 继电器 XMJ，预告音响装置 XMJ 脉冲变压器 BL 的一次回路接通电 源正极，GP 右侧联接电源负极。结果警铃发声，预告掉电故障的存 在；另外，在发声的同时光字牌 GP 也通电而发光示字，告知故障 的性质。 HWJ 合闸位置继电器和 TWJ 跳闸位置继电器线圈在实验中是 以实验台中的中间继电器来实现的，线圈的电阻很大，串接在跳、 合闸回路中短路的可能性很小，所以不会影响断路器的动作。HWJ 合闸位置继电器和 TWJ 跳闸位置继电器的触点对数很多，可以代替 断路器的辅助触点使用在不重要的回路中。 图 31 所示控制回路和图 21 所示回路一样不能装设闪光信 号，其事故音响信号回路一般通过信号继电器的触点来接通。 GPHWJ TWJ 20V（ +） 20（ -） 8 16 I 2 103 1VD2 C ZJ 1 97 15 145 136 ZJ 3 ZJ2 ZJ1 GHJ mA SB V GHJD1 BLXMJ JL 1 3K QF TQ QF HC2 4K 控 制 小 母 线熔 断 器 电 动 合 闸跳 位 继 电 器 电 动 跳 闸 合 位 继 电 器继 电 保 护 跳 闸 20V（ +） 20V（ -） TWJ HWJBCJ TWJ HWJ HD LD 跳 闸 位 置 信 号 合 闸 位 置 信 号 1FU 2FU1 2 3 4 1R 2R 的 R 三、实验设备 序号 设备名称 使 用 仪 器 名 称 数量 1 ZB01 断路器触点及控制回路模拟 箱 1 只 2 ZB02 信号指示和万能开关 各 1 只 3 DZB01 直流操作电源 1 路 4 ZB03 数字式电秒表及开关组件挂 箱 1 只 5 ZB06 光字牌 1 只 6 ZB14 DZ 31 中间继电器 1 只 7 ZB18 LD； HD 信号指示灯 各 1 只 8 ZB31 直流数字电压、电流表 各 1 只 四、实验步骤和要求 1、根据电路中的要求、跳闸线圈、合闸线圈、信号指示灯、合 位及跳位继电器的技术参数选择操作电源的电压。 2、按图 31 具有灯光和音响监视的断路器控制回路进行安装 接线。 3、检查上述接线确定无误后，请指导教师检查实验电路准确后， 方能接入直流 220 伏电源进行控制回路动作试验，通过操作与观察， 深入理解灯光监视的断路器控制回路中各个元件及接点的作用。 五、实验报告 思考题 1、具有灯光和音响监视的断路器控制电路中，是如何监视回路本身的完整 性和操作电源的正常性？ 答 本次实验的电路是具有灯光和音响监视的断路器控制回路，因此在断路器 断开或者闭合时都应该有灯光指示并且在失电及回路断线时有报警功能。.因此， 当断路器在断开或者闭合时，如果有灯光，那么表示此回路本身是完整和操作 电源的正常；如果没有灯光则表示监视回路和操作电源不完整。 本次实验电路中当断路器处于跳闸状态时，其常闭辅助触点 QF1-2 闭合， 控制开关 KK 手柄处于自然（固定）位置，其触点 13、24 都断开，220V(+) -1Fu-TWJ 线圈- QF1-2 -HC 线圈-2Fu-220V(-)，组成一个完整的电路，TWJ 线 圈带电，TWJ 线圈的常开触点就要闭合，当此时 LD 灯亮，则表示这一部分监视 回路完整和操作电源正常，如果灯不亮，那么监视回路或操作电源有问题，可 以用万用表进行检测。同理，每条支路可以用相同的方法进行表示；当断路器 在闭合位置时，常闭辅助触点 QF1-2 断开，QF13 闭合，20V(+)-1Fu-HWJ 线圈 断路器常开触点 QF3-4(此时为闭合状态)-TQ 跳闸线圈- 2Fu-220V(-)回路闭 合，HWJ 的线圈带电，使得 HWJ 线圈的辅助常开触点闭合，红灯支路通电。 当此时 HD 灯亮，则表示这一部分监视回路完整和操作电源正常，如果灯不亮， 那么监视回路或操作电源有问题，可以用万用表进行检测。 2、在控制回路中增加合闸位置继电器和跳闸位置继电器对提高控制电路的 性能有哪几方面积极意义。 答：控制回路的作用是反映断路器的位置状态与事故状态。在这个作用上， 本次实验增加响呤作用，增强了提醒功能，而且还具有了失电与回路断线报警 功能。 3、在断路器控制电路中是否具备确保断路器分、合闸线圈短时通电的工作 状况。 答 此电路有确保断路器分、合闸线圈短时通电的工作状况。当在进行合 闸操作时，开关 KK2-4 闭合，短接了 TWJ 的线圈阻抗，HC 线圈得电动作， HQ 线圈回路接通，断路器合闸，其常闭触点 QF1-2 因断路器在非常态而瞬时 断开 HC 线圈回路，这样就短时接通了断路器并且也自动断开了合闸线圈回路。 当进行分闸操作时，可把 KK 手柄逆时针转动 45 ，此时 KK 触点 13 接通，短接了 HWJ 线圈的阻抗，使得 TQ 线圈得电启动，断路器跳闸，其常开 触点 QF3-4 因断路器在常态而瞬时闭合 TQ 线圈回路，随后 KK 手柄自动弹回 原位，触点 1-3 断开，分闸线圈回路是自动断开。与实验二的实现是一样的。 4、在灯光和音响监视的断路器控制电路中，是否能保证断路器既可用控制 开关来进行分、合闸操作，又可用继电保护和自动装置来进行分、合闸操作？ 答，本电路没肝继电保护和自动装置来进行分、合闸操作功能。 5、在图 31 控制电路中红灯、绿灯的工作特性与图 21 中的是否有区别？ 答 本次实验的中的红绿灯的所代表意义与上个实验中的没有区别。两个电 路的不同之处在于这次实验电路中红、绿两灯的位置中接入合闸位置继电器 （简称合位继电器）HWJ 和跳闸位置继电器（简称跳位继电器）TWJ ，用来控 制响呤电路。 6、光字牌是通过什么原理来指示故障的位置的。 答：光字牌的工作原理是：当断路器控制回路熔断器 1FU 熔断后， HWJ 合闸位置继电器线圈和 TWJ 跳闸位置继电器线圈失电，它们的常闭触点此时同 时发生瞬时闭合，其常闭触点接通了光字牌 GP 回路。GP 左侧接通冲击继电器 XMJ，预告音响装置 XMJ 脉冲变压器 BL 的一次回路接通电源正极，GP 右侧 联接电源负极。结果警铃发声，预告掉电故障的存在；另外，在发声的同时光 字牌 GP 也通电而发光示字，告知故障的性质。而正常时由于任何时 HWJ 与 TWJ 一定有一个带闭合，光字牌回路不被接通。 表 31 实验结果记录表 序 号 名称代号 控制开关 KK接通 控制开关 KK接通 FU 熔丝 熔断 1 合闸接触器 HC 动作 不动作 不动作 2 跳闸线圈 TQ 不动作 动作 不动作 4 断路器 QF 合闸 跳闸 5 光字牌 GP 不发光 不发光 发光 6 跳闸位置继电