多角度弧光继电器制造技术

一种精密多角度弧光继电器，其特征在于弧光探头，控制器两部分。通过电缆连接。弧光探头上装有防光罩及支架，支架底部装有万向节和固定螺栓。探制器外壳上装有两路钟表式灵敏度调整钮和对应的两路记忆指示发光二极管，还装有“调试”－“运行”切换开关和两路弧光探头插口。 弧光探头将光信号引入光电转换电路，经采样比较器输出至电位触发电路送入执行电路和复合接点电路动作，切断大型开关柜的电源。同时记忆指示弧光点。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本项专利技术属于光电控制类的电气设备断路弧光保护装置。它可在电力、化工、煤炭等行业的大型电源配电柜、开关柜和其它重要电气设备出现击穿放电和短路弧光时，实施总电源断路保护。现有技术在大型的配电柜、开关柜中没有此项保护技术，因而在开关柜出现短路弧光后，由于不能够迅速切断总电源，而遭致整个开关柜或者配电柜烧毁，同时引起其它范围的电气事故及故障。本项专利技术的目的是向大容量电气设备提供一种设备出现击穿放电和发生短路弧光的保护装置。它具有多角度、多位置、大范围的监控功能；具有弧光强度选择和微距离可调功能；具有本保护装置动作记忆及现场开环调试功能。本项专利技术的目的是这样实现的将本专利技术分为两大部分。一部分为弧光探头，一部分为控制器；两部分通过电缆连接。如图2所示，在弧光探头部分采用双探头方式，每个探头由高灵敏的光敏二极管、防光罩及带有万向节的支架组成，通过电缆将光敏二极管引入控制器的光电转换电路。由光敏二极管将弧光的变化转变成电阻的变化后引入控制器。探头的方向和角度是可调的。按装时将装有光敏二极管的防光罩固定在支架上，支架底部是万向节，万向节底部是固定螺栓。支架选择按装在监控点附近。当监控点出现弧光后，便可通过光敏二极管感光后电阻的变化引起控制器电位的变化。控制器的入口是光电转换电路，它由钟表式精密多圈电位器W1(W2)、限位电阻R1(R2)及光敏二极管CU1(CU2)串联分压构成。光敏二极管呈暗阻时分压点电位最高，当光敏二极管由暗阻变为亮阻时该点电位将从最高的电位下降，从而完成光电转换。下降的电位变化被输入到由IC1(IC2)构成的采样比较器的同相端。IC1(IC2)的反相端接定值电位器的中心触头，定值电位器的另外两端，一端接电源正极，另一端通过电阻R3接地。当IC1(IC2)的输入端的电位下降到低于定值电位器中心点的电位，则IC1(IC2)的输出端电位下降。IC1(IC2)的输出端一方面通过上拉电阻R接至正电源，一方面输出至电位触发器电路。电位触发电路由IC3(IC4)及外围电路担任。它的低电位触发输入端与采样比较器的输出端连接。当出现弧光时，采样比较器输出低电位使IC3(IC4)翻转为高电位输出。电位触发电路的主输出端连接着执行电路的输入端，执行电路由电阻Rw2(Rw3)、二极管D1(D2)、可控硅SCR1(SCR2)、电磁继电器构成，当电位触发器翻转成高电位后，经Rw1(Rw2)和二极管D1(D2)触发可控硅SCR2(SCR3)的控制极。可控硅的阳极通过阻塞二极管D3(D4)、电磁继电器的线圈经切换开关触点接电源正极，可控硅阴极接地。触发后可控硅导通，继电器线圈带电吸合接点，从而闭合了大型开关柜或电气设备的跳闸回路，完成保护。电磁继电器的接点采用双开双闭型。应当还指出的是本专利技术从IC3(IC4)的辅助主输出端引出一个与主输出端同步的高电位，经电阻Rw6(Rw7)触发可控硅SCR3(SCR4)，而SCR3(SCR4)的阳极和阴极分别跨接在电磁继电器的每对常开接点上。SCR3(SCR4)的阴极接电磁继电器常开接点的动接点后连接至跳闸回路的线圈一端，跳闸线圈的另一端接跳闸负电源。可控硅SCR3(SCR4)的阳极接电磁继电器常开接点的定接点上后与跳闸电电源正极连接。在控制电源系统中负极为公共端，所以跳闸电源负极同控制器的工作电源负极共线，作为控制器电路的参考点即作为公共端。专利技术这一电路的目的，是为了解决电磁继电器接点行程长，不能迅速接通的问题。所以实际上当SCR3(SCR4)导通后便构成了启动跳闸回路时的无触点开关方式。它们在t＜10ms的时间接通跳闸回路。而经过数十毫秒后电磁接点方闭合。当电磁接点电闭合后便取带了SCR3(SCR4)，同时由于接点短路了SCR3(SCR4)的阳极，使SRC3(SCR4)关断，完成启动功能。这种复合接点方式即利用了可控硅无触点方式动作迅速的优点去启动电路，也利用有触点方式的容量大，耐压高的优点接通电路。从而使弧光继电器动作快速、可靠。当SCR1(SCR2)导通的同时也接通了动作记忆电路的LED1(LED2)，由于阻塞二极管D3(D4)的隔离，LED与可控硅及弧光探头构成准确的对应关系，所以LED便准确指示了相应的受到感光的弧光探头并记忆，直到现场人工切除。切除是由切换开关K来完成的，在切除时，本专利技术利用开关触点分离的瞬间切断了可控硅SCR1(SCR2)阳极电流，关断了可控硅。为了现场调试的方便和实际要求，本专利技术设计了现场调试电路。当切换开关从“运行”状态拨至“调试”状态，继电器线圈失去了工作电源，SCR3(SCR4)也失去了控制极触发电源而不能出现导通工作。当现场调试时，在弧光探头加入等效弧光的试验光，引起SCR1(SCR2)动作，但由于串联于LED回路的电阻Rw4(Rw5)的限流作用，使可控硅阳极电流小于它的维持电流，而受控制极电流控制，工作在临界导通状态，处于微电流放大工况，这样可控硅导通电流的大小便正比于触发电流，触发电流又正比于弧光强度，从而使得LED的亮度也正比于弧光的强度。所以当调整灵敏度电位器W1(W2)时可通过观察LED1(LED2)的亮度来确定灵敏度。采用钟表式精密多圈电位器作为灵敏度调节，可从钟表刻度上指示敏度的位置。这也是本专利技术重要的一点。要指出的是切换开关拨向“调试”侧时由于LED1(LED2)与开关的一组触点中两个定触点连接在一起，所以LED1、LED2回路经过切换开关接点的瞬间断开后仍然保持与工作电源连接，做好显示调试信号的准备。切换开关的切换动作此时只是切断了继电器线圈支路和关断可控硅SCR1(SCR2)。切换开关拔向“运行”时LED1、LED2还将担任动作记忆功能。因为在那时工作电源经切换开关经继电器线圈、阻塞二极管D3(D4)，也向可控硅SCR1(SCR2)供电，阳极电流将大于维持电流，便饱和导通了。所以当本专利技术处于“调试”工况时，可在探头处加入试验光，调整灵敏度电位器，直到LED发光即可；当本专利技术处于“运行”工况时，当探头处出现弧光，经探头引起光电转换，进入采样比较器经过电位触发电路，引起执行器电路动作，首先启动无触点电路接通跳闸电路；随即启动了有触点回路，接替了无触点开关，同时导通了记忆电路的LED，提供发生弧光的位置。附图说明图1、说明书摘要附2、本专利技术电路原理3、本专利技术外观面板示意4、光电转换电路图5、采样比较电路图6、电位触发电路图7、执行及动作记忆电路图8、现场调试电路图9、复合接点电路图10、电源电路图3所示1、探头A的灵敏度调整钮 2、探头B的灵敏度调整钮 3、记忆指示LED14、记忆指示LED25、探头A插口 6、探头B插 7、“调试”-“运行”切换开关 8、探头支架 9、万向节 10、防光罩 11、接线端子 12、插头图4所示从监控点弧光探头来的光信号经电缆分别进入A、B两路光电转换回路。转换电路是由设定灵敏度的钟表式精密多圈电位器W1、(W2)，限位电阻R1、(R2)及通过电缆引入电路的光电元件CU1、(CU2)共同构成。W1、-W2的中心触头同另一端连接后接电源正极，W1、(W2)剩余的一端接限位电阻R1、(R2)的一端，形成分压点a(b)即采样点。R1、(R2)的另一端与光敏二极管的正极连接，光敏二极管的负极接地。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种精密多角度弧光继电器，分为弧光探头和控制器两部分。其弧光探头分为防光罩、支架、万向节三部分。控制器分为光电转换电路、采样比较器、电位触发器、执行电路，记忆电路，现场调试电路、复合接点电路、串级式稳压电路。其特征在于：弧光探头中光敏二极管装在管型防光罩内，防光罩装在支架上，支架底部与万向节连接，万向节底部是固定用的螺栓。信号电缆从管型防光罩尾部引出后同控制器的光电转换电路连接。光电转换电路的出口与采样比较器电路连接，采样比较器的输出端与电位触发电路的低电位触发端连接，电位触发器主输出端同执行电路连接，执行电路连接着记忆电路，每个弧光探头都与相应的发光二极管ＬＥＤ对应，两支发光二极管ＬＥＤ装在面板上。电位触发器的辅助触发端连接到复合接点电路，同执行电路中电磁继电器的常开接点－同构成本专利技术的输出接点。将输出接点接入大型开关柜、配电装置的跳闸线圈回路。

【技术特征摘要】
1.一种精密多角度弧光继电器，分为弧光探头和控制器两部分。其弧光探头分为防光罩、支架、万向节三部分。控制器分为光电转换电路、采样比较器、电位触发器、执行电路，记忆电路，现场调试电路、复合接点电路、串级式稳压电路。其特征在于弧光探头中光敏二极管装在管型防光罩内，防光罩装在支架上，支架底部与万向节连接，万向节底部是固定用的螺栓。信号电缆从管型防光罩尾部引出后同控制器的光电转换电路连接。光电转换电路的出口与采样比较器电路连接，采样比较器的输出端与电位触发电路的低电位触发端连接，电位触发器主输出端同执行电路连接，执行电路连接着记忆电路，每个弧光探头都与相应的发光二极管LED对应，两支发光二极管LED装在面板上。电位触发器的辅助触发端连接到复合接点电路，同执行电路中电磁继电器的常开接点一同构成本发明的输出接点。将输出接点接入大型开关柜、配电装置的跳闸线圈回路。2.根椐权利要求1所述精密多角度弧光继电器，其特征在于弧光探头是将光敏二极管装入管型防光罩内，防光罩按装在支架上，支架底部装备万向节供选择角度和方向，万向节下部是用来固定的螺栓。3.根椐权利要求1所述精密多角度弧光继电器，其特征在于控制器外壳的面板上装有两路的弧光探头的插口。4.根椐权利要求1所述精密多角度弧光继电器，其特征在于控制器外壳的面板上装有两个钟表式精密多圈电位器。供两路弧光探头选择灵敏度用。5.根椐权利要求1所述精密多角度弧光继电器，其特征在于控制器外壳的面板上装有两个LED发光二极管，分别记忆两路弧光探头的监测点状态。6.根椐权利要求1所述精密多角度弧光继电器的光电转换电路，其特征在于限位电阻R1(R2)同光敏二极管CU1(CU2)串联后，再同钟表式精密多圈电位器W1(W2)串联构成分压电路。7.根椐权利要求6所述精密多角度弧光继电器的光电转换电路中钟表式精密多圈电位器的中心触头同另外一端连接在一起后构成可调电阻。8.根椐权利要求1所述精密多角度弧光继电器中的采样比较器，其特征在于由一片LM393的比较器电路与外围构成，LM393的两个同相端去接两路光电转换信号，两个反相端连接后一同接到定值电位器Rw1的中间滑动触点，定值电位器Rw1的一端接正电源，另外一端经电阻R3接地。9.根椐权利要求1所述精密多角度弧光继电器中的电位触发电路，其特征在于由NE556中的两个时基电路完成，它们各自的低电位触发端分别接至两路采样比较器的输出端，它们的主输出端分别接执行电路的限流可调电阻Rw2、Rw3的一端，Rw2、Rw3的另一端经二极管接各自可控硅，它们的辅助触发端(放电端)一方面接各自上拉电阻的一端，一方面接复合接点电路。10...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁润泽，林瑾，张凤琴，苏智敏，周献民，
申请(专利权)人：鲁润泽，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]