一种带故障模拟功能的模拟断路器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及模拟断路器技术领域，尤其是涉及一种带故障模拟功能的模拟断路器。
【背景技术】
[0002]断路器是电网中的关键设备，目前，电力行业继电保护定检的重心已经由“验功能”向“验回路”转变，断路器回路，作为一切继电保护动作的最终唯一出口，在整个继电保护的回路中占据着最重要的位置，任何的继电保护定检，莫不以传动和整组试验为最终结束步骤，“跳”还是“不跳”，成为定检盛宴的最后一道菜。
[0003]很多单位建立了继电保护培训室，大型的培训基地，有的拥有真实的断路器作为跳闸的出口，而小型培训室一般没有真实断路器，或者采用模拟断路器，甚至有时没有出口回路，只做保护装置功能上的验证试验。
[0004]作为机械设备的断路器，存在气压、油压、机械故障、延时回路、接点回路异常等影响二次回路的因素，这些因素对继电保护的动作逻辑具有较大的影响，而目前商品模拟断路器一般不具备完善的故障模拟功能。
[0005]在保护不正确动作，需要验证断路器对其影响，而现场断路器无法按要求模拟故障的时候，模拟断路器就可以发挥它的作用了。比如，保护三跳出口，操作箱有个灯不亮，需要验证断路器三相不同步到什么程度才会出现的时候，就可以通过模拟断路器来验证。
[0006]目前国内外均有模拟断路器成品出售，主流产品均已从继电器式过渡到了单片机控制。
[0007]现有的模拟断路器以模拟断路器正确动作为主要目的，而无法模拟断路器在故障状态下的情况，如断路器低气压闭锁重合闸、低气压闭锁分合闸、控制回路断线、拒动、偷跳、三相不一致、三相不同期、本体继电器损坏等故障情况。
[0008]目前，市面上模拟断路器主要用于电力系统断电保护装置或成套继电保护屏的整组试验，可真实地模拟断路器的跳合闸。在整组试验时模拟高压断路器的跳闸及合闸，以避免由于重复的整组试验造成断路器反复分合带来的不良影响。其主要作用是模拟断路器在正常状态下的动作逻辑。市面上目前未见具有完善故障模拟功能的模拟断路器。
【实用新型内容】
[0009]针对上述存在的问题，本实用新型的目的之一在于提供一种带故障模拟功能的模拟断路器，其通过分闸主电路、合闸主电路、输入电路、主控器以及输出电路的配合，输入电路从分闸主电路或合闸主电路检测到的信号经过主控器处理，经过输出电路将信号再返回给相应的分闸主电路或合闸主电路从而实现模拟断路器的正常、非正常动作及故障，同时输出多付辅助触点及信号接点供继电保护装置及测控装置使用。
[0010]为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是:
[0011]—种带故障模拟功能的模拟断路器，其包括:
[0012]合闸主电路，用于模拟断路器的合闸动作；
[0013]分闸主电路，用于模拟断路器的分闸动作；
[0014]以及输入电路、输出电路和主控器；
[0015]其中，所述输入电路的输出端通过主控器连接于输出电路的输入端，在所述输出电路中包括结构相同的第一输出电路和第二输出电路，其中第一输出电路和第二输出电路中分别设置有第一固态继电器和第二固态继电器，在所述合闸主电路中设置有一与第一固态继电器相对应的第一辅助触点，在分闸主电路中设置有一与第二固态继电器相对应的第二辅助触点；
[0016]所述合闸主电路进一步包括电阻R7、R8和R9、合闸电阻选择开关以及与一跳位监视继电器相对应的第三辅助触点；所述合闸电阻选择开关包括第一动触点以及与该第一动触点相配合的第一静触点、第二静触点和第三静触点；所述电阻R7的一端连接至第一动触点，另一端依次经电阻R8、电阻R9、第一辅助触点和第三辅助触点连接至跳位监视端；所述第一动触点连接至合闸主电路公共端，第一静触点连接于电阻R8和电阻R9之间，第二静触点连接于电阻R7和电阻R8之间，第三静触点悬空，第一辅助触点和第三辅助触点之间的引线分成两路，一路作为合闸主电路输入端，另一路连接至输入电路；
[0017]所述分闸主电路进一步包括电阻R10、R11和R12、以及分闸电阻选择开关；所述分闸电阻选择开关包括第二动触点以及与该第二动触点相配合的第四静触点、第五静触点和第六静触点；所述电阻RlO的一端连接至第二动触点，另一端依次经电阻R11、电阻R12连接至第二辅助触点的一端，第二辅助触点的另一端分成两路，一路作为分闸主电路输入端，另一路连接至输入电路；所述第二动触点连接至分闸主电路公共端，第四静触点连接于电阻Rll和电阻R12之间，第五静触点连接于电阻RlO和电阻Rll之间，第六静触点悬空。
[0018]所述输入电路包括电阻R1、电阻R2、电容Cl、光电隔离芯片U6、二极管Dl以及第一缓冲门电路，其中，所述输入电路的输入端连接至光电隔离芯片U 6的发光二极管，光电隔离芯片U6的光敏三极管的集电极连接至电压源，光电隔离芯片U6的光敏三极管的发射极通过第一缓冲门电路与主控器的输入端相连，电阻Rl的一端接地，另一端连接于光电隔尚芯片U6的光敏三极管的发射极和第一缓冲门电路之间，电阻R2与光电隔尚芯片U6的发光二极管串联，电容Cl和二极管Dl均并接于光电隔离芯片U6的发光二极管的两端。
[0019]所述输出电路包括第二缓冲门电路、继电器驱动电路、以及光电隔离电路，所述第二缓冲门电路的输入端作为输出电路的输入端连接于主控器的输出端，对于第一输出电路，第二缓冲门电路的输出端经光电隔离电路再通过继电器驱动电路连接于第一固态继电器；对于第二输出电路，第二缓冲门电路的输出端经光电隔离电路再通过继电器驱动电路连接于第二固态继电器。
[0020]所述光电隔离电路包括光电隔离芯片U2和光电隔离芯片U3，第二缓冲门电路的输出端通过电阻R3与光电隔离芯片U2的发光二极管的负极以及光电隔离芯片U3的发光二极管的正极分别连接，光电隔尚芯片U2的发光二极管的正极以及光电隔尚芯片U3的发光二极管的负极均接地，光电隔离芯片U2的光敏三极管和光电隔离芯片U3的光敏三极管均连接于继电器驱动电路的输入端。
[0021]所述继电器驱动电路包括二极管D2、电阻R4、NPN三极管Q1、电阻R5、电阻R6 ;其中，电阻R5和电阻R6串联后一端接地，另一端与光电隔离芯片U2的光敏三极管的发射极以及光电隔离芯片U3的光敏三极管的发射极均相连，NPN三极管Ql的基极连接于电阻R5和电阻R6之间，NPN三极管Ql的发射极接地；对于第一输出电路，电阻R4和二极管D2并接于第一固态继电器的两端，第一固态继电器与电压源连接的一端与光电隔离芯片U2的光敏三极管的集电极以及光电隔离芯片U3的光敏三极管的集电极均相连，第一固态继电器的另一端连接至NPN三极管Ql的集电极；对于第二输出电路，电阻R4和二极管D2并接于第二固态继电器的两端，第二固态继电器与电压源连接的一端与光电隔离芯片U2的光敏三极管的集电极以及光电隔离芯片U3的光敏三极管的集电极均相连，第二固态继电器的另一端连接至NPN三极管Ql的集电极。
[0022]所述模拟断路器进一步包括输入输出接口，所述输出电路包括与第一输出电路和第二输出电路结构相同的第三输出电路，在该第三输出电路中设置有一第三固态继电器，所述输入输出接口上连接有与该第三固态继电器相对应的第四辅助触点；所述输入输出接口的输入