多功能三相保护电子开关制造技术

一种多功能三相保护电子开关，以主电路为初级线圈，以电流电压转换器中的线圈ＢＣ↓［１］、ＢＣ↓［２］、ＢＣ↓［３］和ＢＡ↓［１］、ＢＡ↓［２］、ＢＡ↓［３］为次级线圈，以次级线圈中的感应电压来反映主电路中电流大小和三相平衡情况；以电流检测器ＡＨ线圈中感应电压来反映主电路对地绝缘状态，通过反映的电压来控制主电路的过流、三相不平衡和对地绝缘状态，以保证主电路的正常运行，本开关动作快速，传感可靠，体积小，适于各种三相交流电器装置或供电装置保护之用。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种电力负荷保护开关，特别是一种多功能三相保护电子开关。现有的电力负荷开关功能比较单一，如带热继电器的开关则只对过电流故障起作用。这些市售的负荷开关结构呈单元化，体积较大，动作迟缓，例如热继电器开关，靠电流产生热量使金属变形来动作，金属热变形需一定时间，故反应迟缓，可靠性也就降低。本技术目的是提供一种多功能三相保护电子开关，它同时具有缺相保护、起动过流保护、短路保护等多种功能，且动作反应快速，可靠性高，体积较小。本技术是按如下技术方案实现的。该三相保护电子开关包括取样电路I、比较电路II、指令电路III和执行电路IV。①取样电路I包括以三相主电路A、B、C为初级线圈的串联的次级线圈BC1、BC2、BC3，其一端与公共导线VSS相连，另一端与导线Vx相连；②比较电路II包括滤波整流线路和比较器A4。滤波整流线路的一端与导线Vx相连，另一端与比较器A4的负输入端相连，比较器A4的输出端与指令电路III相连。由取样电路I中的串联线圈BC1、BC2、BC3的一端从主电路A、B、C处取得运行电流信号，并转为电压信号，输出至比较电路II，经滤波整流线路至比较器A4比较，如三相主电流不平衡，则发出信号给指令电路III，使执行电路IV中的开关将主电路切断。③在取样电路I中还包括以主电路A、B、C为初级线圈的次级线圈BA1、BA2、BA3，这三个线圈与前述线圈BC1、BC2、BC3组成电流电压转换器LB，包括LB1、LB2、LB3。各次级线圈BA1、BA2、BA3的一端各与公共导线VSS相连，另一端各与导线Va、Vb、Vc相连。④在比较电路II中还包括整流滤波线路和比较器A3，整流滤波线路的一端与Va、Vb、Vc相连，另一端与比较器A3正输入端相连，比较器A3的输出端与指令电路III相连。线圈BA1、BA2、BA3中电压随主电路中电流变化而变化，经导线Va、Vb、Vc送至整流滤波线路进行整流滤波并送至比较器A3进行比较，当主电流过大时，则比较器A3发出信号，经指令电路III、执行电路IV将主电路切断，进行过流保护。⑤对地绝缘监控，在取样电路I中还包括零序电流检测器AH，其一端与公共导线VSS相连，另一端与导线AH′相连，三相主电路A、B、C从其中心孔中穿过。⑥如图2，在比较电路II中还包括滤波整流线路，放大器A1、比较器A2，滤波整流线路的输入端与零序电流检测器AH的二端AH′和VSS相连，输出端经放大器A1的正输入端相连，放大器A1的输出端与比较器A2的正输入端相连，比较器A2的输出端与指令电路III相连。当主电路A、B、C有正常电流通过时，AH′、VSS端无感应电压输出，当负载侧对地绝缘降低于安全数值时，AH′、VSS间将输出感应电压，经整流滤波线路的整流滤波，经放大器A1放大，将电压信号送至比较器A2比较，并向指令电路发出信号以对对地绝缘不够加以保护。综上所述，本技术采用电流电压转换装置，以供电主电路为初级线圈，以该转换器中的线圈BC1、BC2、BC3和BA1、BA2、BA3为次级线圈，以次级线圈中的感应电压来反映主电路中电流大小和三相平衡情况，以进行控制；以电流检测器AH线圈中感应电压来反映主电路对地绝缘状态并加以控制，以保持主电路运行正常，其直接传感，动作迅速，不会有迟延现象，且传感可靠，体积小，安全可替代现有的空气开关、电量限量器、时间继电器、电流继电器等。本技术适于各种三相交流电器装置或供电装置的保护之用。下面以实施例做具体介绍。附图说明图1为本技术的取样和执行电路图，图2为本技术的比较和指令电路图，图3为本技术的外形图。图中代号A1-A4四运放集成电路LM324LB 电流电压转换器AH零序电流检测器 Ic 时基集成电路NE555KA手动自动开关 BA 次级线圈PC光电耦合器ZW35 BC 次级线圈R0-R8电阻 BCR 可控硅W1-W3可调电阻 C0-C9电容TVS 瞬间电压保护器 D0-D5二极管4007DW、DW1稳压二极管ZCW系列Dx1、Dx2、Dx3发光二极管如图1，在三相交流电动机M的主电路A、B、C上，连有取样电路I和执行电路IV，并有控制线路电源，它是由二极管D0、电容C0、C1、电阻R8和稳压二极管DW1组成的整流滤波电路，并由控制线路的引出端VDD、VSS将其引出。在主电路A′、B′、C′上连有三个穿心式电流电压转换器LB1、LB2、LB3，其中LB1上包括线圈BA1和BC1，LB2、LB3包括BA2、BC2和BA3、BC3，所述各线圈均以主电路A′、B′、C′为初级线圈。⑦在图2中指令电路III包括光电耦合器PC和时基电路Ic，由光电耦合器PC的输入端与比较电路II中的各比较器A2、A3、A4的输出端相连，PC的集电极与Ic的端点S相连，Ic的端点3经导线St与执行电路IV相连。⑧执行电路IV包括可控硅BCR和与其相连的主电路开关KA，BCR的端点T1经St与指令电路III中的Ic端点3相连，BCR的另一端点T2与三相主电路相连。当有电流穿过三个LB1、LB2、LB3时，次级线圈BC1、BC2、BC3中将有交流电压产生，经VSS、Vx引至图2中的整流滤波线路II4，该线路II4包括电容C8、C9，电阻R4、R5、W3，二极管D5、DW，经整流滤波后送至比较器A4的负输入端，由于相位差为120°，正常运行时VSS与Vx点间为定值电压，该电压高于A4的正输入端的，故A4无输出；在缺相时，例如C相断电，则相应的电流为iA＝-iB，故在次级线圈BC处的感应电压降为零，此时A4负端电压低于正端的，A4输出高电平，使指令电路III中的PC导通，灯泡DX3亮，Ic触发进入暂稳态，端点3输出高电平，经St使图1中的BCR导通，KA得电吸合，主电路断电，从而控制了三相不平衡。次级线圈BA1、BA2、BA3中交流感应电压与主电路电流大小成比例，此电压经图2中线路II3整流滤波，II3包括二极管D2、D3、D4，电容C4、C5，电阻R3、W2，经线路II3的电压送至比较器A3的正输入端，如果电压高于A3的负输入端的，说明主电路电流过大，则A3输出高电平，PC导通，灯泡DX2亮，Ic、St，图1中的BCR导通，KA吸合，主电路断开，保护了主电路不过流。如图1，零序电流检测器AH的感应电压经导线VSS、AH′传至图2中的由二极管D1、电容C2、C3、电阻R0、R1整流滤波，经放大器A1放大，送至比较器A2的正输入端，当主电路对地绝缘正常时，A2无输出，当对地绝缘值下降超出设定值时，向A2正输入端输入电压值高于负输入端，则A2输出端向指令线路III发信号，PC导通，灯泡DX3亮，使Ic将图1中的BCR接通，KA切断主电路，从而对对地绝缘不够实施有效保护。⑨如图1，在导线VSS和导线Vx之间连有瞬时电压保护器TVS，其作用是把超出设定电压以外的电压进行快速吸收，以防止各电流电压转换器LB1、LB2、LB3的线圈BC1、BC2、BC3因电器装置起动时的过流、短路等产生浪涌电压，以保护各控制电路。如图3为外形图，在壳体10中装有各电路，三相主电路从孔11中引入，从孔12中引出，负荷关开KA的手动部分位于壳体10表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能三相保护电子开关，包括取样电路（Ⅰ）、比较电路（Ⅱ）、指令电路（Ⅲ）、执行电路（Ⅳ），其特征是：（１）取样电路（Ⅰ）包括以三相主电路（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）为初级线圈的串联的次级线圈（ＢＣ↓［１］）、（ＢＣ↓［２］）、（ＢＣ↓［ ３］），其一端与公共导线（Ｖｓｓ）相连；（２）比较电路（Ⅱ）包括整流滤波线路和比较器（Ａ↓［４］），整流滤波线路的一端与导线（Ｖｘ）相连，另一端与比较器（Ａ↓［４］）负输入端相连，比较器（Ａ↓［４］）的输出端与指令电路（Ⅲ）相连。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种多功能三相保护电子开关，包括取样电路(I)、比较电路(II)、指令电路(III)、执行电路(IV)，其特征是(1)取样电路(I)包括以三相主电路(A)、(B)、(C)为初级线圈的串联的次级线圈(BC1)、(BC2)、(BC3)，其一端与公共导线(VSS)相连；(2)比较电路(II)包括整流滤波线路和比较器(A4)，整流滤波线路的一端与导线(Vx)相连，另一端与比较器(A4)负输入端相连，比较器(A4)的输出端与指令电路(III)相连。2.根据权利要求1所述的多功能三相保护电子开关，其特征是(1)取样电路(I)还包括以主电路(A)、(B)、(C)为初级线圈的次级线圈(BA1)、(BA2)、(BA3)，每个次级线圈(BA1)、(BA2)、(BA3)的一端各与公共导线(VSS)相连，另一端各与导线(Va)、(Vb)、(Vc)相连；(2)在比较电路(II)中还包括整流滤波线路和比较器(A3)，整流滤波线路一端与导线(Va)、(Vb)、(Vc)相连，另一端与比较器(A3)的正输入端相连，比较器(A3)的输出端与指令电路(III)相连。3.根据权利要求1所述的多功能三相保护电子开关，其特征是(1)在取样电路(I)中还包括零序电流检测器(AH)，其一端与公共导线(VSS)相连，另一端与导线(AH...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨公俊，
申请(专利权)人：杨公俊，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]