智能型漏电断路器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能型漏电断路器，包括基座和盖，由开关触头、脱扣器、机械自锁与分断机构组成记忆部件，电子线路单元包括漏电保护电路单元、数字显示相电流电路单元，其特征在于电子线路单元还包括缺相和限流保护电路单元，它不但具有漏电保护功能，而且具有过流保护、缺相（断相）保护等功能。（*该技术在2011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】
本技术属于低压电器中断路器领域，尤其是指一种智能型漏电断路器。目前，保护装置以熔断器、空气开关、热继电器为主。熔断器主要用于短路故障时保护供电线路，减少故障范围扩大，但是往往因断相运行更容易损坏电机。空气开关与热继电器的过流元件是采用双金属片，是应用最广的过载、过流保护元件，但其功能单一，灵敏度低，稳定性差，误差大，在保护中经常失灵，于是市场上出现了各种电机保护器，然而它们一是没有开关功能，二是没有记忆功能。普通的塑壳式断路器由基座、盖、灭弧室、手柄、自由脱扣机构、主轴、脱扣轴、热双金属片、瞬时调节、下母线、热元件、电磁脱扣器、软联接、静触头、动触头、上母线等构成，一般只具热、磁保护，多用作配电支路负载端开关或电机保护用开关。中国专利曾公开了一种“智能型塑料外壳式断路器”(ZL9724326)，其主要特点是有一个互感器取得控制电源又获得检测信号，并在互感器上方安置单片机模块，脱扣继电器执行单片机模块发出的命令。本技术的目的在于克服各种热继电器与空气开关及保护器存在的缺点，提供一种智能型漏电断路器，它不但具有漏电保护功能，而且具有过流保护、缺相(断相)保护等功能。为达到上述目的，本技术采取的解决方案是一种智能型漏电断路器，包括基座和盖，由开关触头、脱扣器、机械自锁与分断机构组成记忆部件，电子线路单元包括漏电保护电路单元、数字显示相电流电路单元，其特征在于电子线路单元还包括缺相和限流保护电路单元，三个穿芯式速饱和型电流互感器作为信号采样和能量供给，断路器正常工作时，电流检测线圈L21、L22、L23一次侧有三相电流IA、IB、IC分别流过穿芯式速饱和型电流互感器，在电流检测线圈L21、L22、L23中感应出AC电压，此电压经二极管D22、D24、D26整流并经电容C21和电阻R24滤波限流作为内部电路电源，另一路由电阻R21、R22、R23限流与三只发光二极管D27、D28、D29作各相工作电流指示，还有一路经过二极管D21、D23、D25的AC/DC变换及I/U变换得出各相电压UW经电阻R26、R27、R28和R210、R211、R212分压输入到集成电路IC21的7、9、11脚，由电阻R29、R213分压组成基准电压UT输入到集成电路IC21的6、8、10脚作各相电流比较之用，当UW＞UT时，集成电路IC21输出端1、14、13脚呈低电位，作为三相缺相、三相不平衡等保护输出，经由9013晶体管GB21组成的推动电路使晶闸管BT1690导通，使脱扣器得电动作切断电源；限流检测电路由AC/DC变换及I/U变换电路组成，由电阻R25和二极管D27分压组成限流电路的基准电压UM与∑U求和电路相比较，其中由电阻R214、R215、电容C25等组成起动延时、电流设定等电路可控起动时间和限定线路的上限电流，当∑U求和大于UM时，集成电路IC21输出端2脚呈低电位，经由9013晶体管GB21组成的推动电路使晶闸管BT1690导通，使脱扣器得电动作切断电源。本技术是一种电子式电流动作型的漏电保护装置，由于在电子线路单元中还设置有缺相和限流保护电路单元，使本技术不但具有漏电保护功能，而且同时还对缺相、过载、过压、过流、三相电流不平衡等故障均有保护功能，它适用于交流50Hz、额定电压380V、额定电流10A～650A的电路中，亦可作为线路的不频繁转换及电动机的不频繁起动之用。下面结合实施例及其附图对本技术再作描述。附图说明图1是本实施例电子线路单元中漏电保护电路原理图。图2是本实施例电子线路单元中缺相和限流保护电路原理图。图3是本实施例电子线路单元中数字显示相电流电路原理图。如图1所示，本实施例的三相线及零线均穿过漏电保护电路单元的零序电流互感器TA↓芯孔。平时无漏电时，直穿零序电流互感器TA↓的相线和零线作为零序电流互感器TA↓的一次侧，流过各线的电流大小相等、方向相反，二次侧线圈无感应电流产生，集成电路SF54123↓的7脚无触发信号输出，晶闸管VT↓截止，脱扣器无电源而不动作。当人体接触相线对地触电时，就有漏电流直接从相线向大地泄漏而不经零线流回，相线与零线电流不相等，立即在零序电流互感器TA↓二次侧线圈感应电压UI与集成电路SF54123↓的1、2脚基准电压UREF相比较，当UI＞UREF时，集成电路SF54123↓差分放大器立即输出电流经电容C↓12积分后打开集成电路SF54123↓的7脚锁定触发器触发晶闸管VT↓导通使脱扣器得电动作切断电源，起到漏电保护作用。如图2所示，本技术主要采用三个穿芯式速饱和型电流互感器作为信号采样和能量供给，断路器正常工作时，电流检测线圈L↓21、L↓22、L↓23一次侧有三相电流IA、IB、IC分别流过穿芯式速饱和型电流互感器，在电流检测线圈L↓21、L↓22、L↓23中感应出AC电压，此电压经二极管D↓22、D↓24、D↓26整流并经电容C↓21和电阻R↓24滤波限流作为内部电路电源，另一路由电阻R↓21、R↓22、R↓23限流与三只发光二极管D↓27、D↓28、D↓29作各相工作电流指示，还有一路经过二极管D↓21、D↓23、D↓25的AC/DC变换及I/U变换得出各相电压UW经电阻R↓26、R↓27、R↓28和R↓210、R↓211、R↓212分压输入到集成电路IC↓21的7、9、11脚，由电阻R↓29、R↓213分压组成基准电压UT输入到集成电路IC↓21的6、8、10脚作各相电流比较之用，当UW＞UT时，集成电路IC↓21输出端1、14、13脚呈低电位，作为三相缺相、三相不平衡等保护输出，经由9013晶体管GB↓21组成的推动电路使晶闸管BT1690↓导通，使脱扣器得电动作切断电源，以达到保护的目的；限流检测电路由AC/DC变换及I/U变换电路组成，由电阻R↓25和二极管D↓27分压组成限流电路的基准电压UM与∑U求和电路相比较，其中由电阻R↓214、R↓215、电容C↓25等组成起动延时、电流设定等电路可控起动时间和限定线路的上限电流，当∑U求和大于UM时，集成电路IC↓21输出端2脚呈低电位，经由9013晶体管GB↓21组成的推动电路使晶闸管BT1690↓导通，使脱扣器得电动作切断电源，以达到过流、过压、过载等保护的目的。如图3所示，三个穿芯式速饱和型电流互感器二次侧感应的相电流经电阻R↓31作I/U变换及二极管D↓31作AC/DC变换后，由可变电阻RP↓31、电容C↓33和C↓34组成滤波降压电路后输入到具有3(1/2)位、双积分A/D转换器的集成电路ICL7107↓的31脚进行模拟量转换成不连续、离散的数字形式，并直接驱动发光二极管以醒目的红色数字显示相电流单位A。电源供给采用220VAC经变压器T↓31降压变为6V×2由桥式整流，一路经电容C↓38滤波、电容C↓39抗高频干扰经集成稳压器LM7805↓稳压、电容C↓311滤波后输出供数字显示相电流电路+5V电源，另一路经电容C↓310滤波、电阻R↓38降压经5V稳压管V↓31稳压、电容C↓35滤波后供集成电路ICL7107↓的26脚供本电路的-5V电源。集成电路ICL7107↓基准电压由电阻R↓32、R↓33调整为1V以提高电路的准确度。其中，250A以上的智能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能型漏电断路器，包括基座和盖，由开关触头、脱扣器、机械自锁与分断机构组成记忆部件，电子线路单元包括漏电保护电路单元、数字显示相电流电路单元，其特征在于：电子线路单元还包括缺相和限流保护电路单元，三个穿芯式速饱和型电流互感器作为信号采集和能量供给，断路器正常工作时，电流检测线圈Ｌ↓［２１］、Ｌ↓［２２］、Ｌ↓［２３］一次侧有三相电流Ｉ↓［Ａ］、Ｉ↓［Ｂ］、Ｉ↓［Ｃ］分别流过穿芯式速饱和型电流互感器，在电流检测线圈Ｌ↓［２１］、Ｌ↓［２２］、Ｌ↓［２３］中感应出ＡＣ电压，此电压经二极管Ｄ↓［２２］、Ｄ↓［２４］、Ｄ↓［２６］整流并经电容Ｃ↓［２１］和电阻Ｒ↓［２４］滤波限流作为内部电路电源，另一路由电阻Ｒ↓［２１］、Ｒ↓［２２］、Ｒ↓［２３］限流与三只发光二极管Ｄ↓［２７］、Ｄ↓［２８］、Ｄ↓［２９］作各相工作电流指示，还有一路经过二极管Ｄ↓［２１］、Ｄ↓［２３］、Ｄ↓［２５］的ＡＣ／ＤＣ变换及Ｉ／Ｕ变换得出各相电压Ｕ↓［Ｗ］经电阻Ｒ↓［２６］、Ｒ↓［２７］、Ｒ↓［２８］和Ｒ↓［２１０］、Ｒ↓［２１１］、Ｒ↓［２１２］分压输入到集成电路ＩＣ↓［２１］的７、９、１１脚，由电阻Ｒ↓［２９］、Ｒ↓［２１３］分压组成基准电压Ｕ↓［Ｔ］输入到集成电路ＩＣ↓［２１］的６、８、１０脚作各相电流比较之用，当Ｕ↓［Ｗ］＞Ｕ↓［Ｔ］时，集成电路ＩＣ↓［２１］输出端１、１４、１３脚呈低电位，作为三相缺相、三相不平衡等保护输出，经由９０１３晶体管ＧＢ↓［２１］组成的推动电路使晶闸管ＢＴ１６９０↓导通，使脱扣器得电动作切断电源；限流检测电路由ＡＣ／ＤＣ变换及Ｉ／Ｕ变换电路组成，由电阻Ｒ↓［２５］和二极管Ｄ↓［２７］分压组成限流电路的基准电压Ｕ↓［Ｍ］与ΣＵ求和电路相比较，其中由电阻Ｒ↓［２１４］、Ｒ↓［２１５］、电容Ｃ↓［２５］等组成起动延时、电流设定等电路可控起动时间和限定线路的上限电流，当ΣＵ求和大于Ｕ↓［Ｍ］时，集成电路ＩＣ↓［２１］输出端２脚呈低电位，经由９０１３晶体管ＧＢ↓［２１］组成的推动电路使晶闸管ＢＧ１６９０↓导通，使脱扣器得电动作切断电源。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种智能型漏电断路器，包括基座和盖，由开关触头、脱扣器、机械自锁与分断机构组成记忆部件，电子线路单元包括漏电保护电路单元、数字显示相电流电路单元，其特征在于电子线路单元还包括缺相和限流保护电路单元，三个穿芯式速饱和型电流互感器作为信号采样和能量供给，断路器正常工作时，电流检测线圈L↓[21]、L↓[22]、L↓[23]一次侧有三相电流IA、IB、IC分别流过穿芯式速饱和型电流互感器，在电流检测线圈L↓[21]、L↓[22]、L↓[23]中感应出AC电压，此电压经二极管D↓[22]、D↓[24]、D↓[26]整流并经电容C↓[21]和电阻R↓[24]滤波限流作为内部电路电源，另一路由电阻R↓[21]、R↓[22]、R↓[23]限流与三只发光二极管D↓[27]、D↓[28]、D↓[29]作各相工作电流指示，还有一路经过二极管D↓[21]、D↓[23]、D↓[25]的AC/DC变换及I/U变换得出各相电压UW经电阻R↓[26]、R↓[27]、R↓[28]和R↓[210]、R↓[211]、R↓[212]分压输入到集成电路IC↓[21]的7、9、11脚，由电阻R↓[29]、R↓[213]分压组成基准电压UT输入到集成电路IC↓[21]的6、8、10脚作各相电流比较之用，当UW＞UT时，集成电路IC↓[21]输出端1、14、13脚呈低电位，作为三相缺相、三相不平衡等保护输出，经由9013晶体管GB↓[21]组成的推动电路使晶闸管BT1690↓导通，使脱扣器得电动作切断电源；限流检测电路由AC/DC变换及I/U变换电路组成，由电阻R↓[25]和二极管D↓[27]分压组成限流电路的基准电压UM与∑U求和电路相比较，其中由电阻R↓[214]、R↓[215]、电容C↓[25]等组成起动延时、电流设定等电路可控起动时间和限定线路的上限电流，当∑U求和大于UM时，集成电路IC↓[21]输出端2脚呈低电位，经由9013晶体管GB↓[21]组成的推动电路使晶闸管BT1690↓导通，使脱扣器得电动作切断电源。2.根据权利要求1所述的一种智能型漏电断路器，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：林李杰，林李忠，林李东，
申请(专利权)人：林李杰，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]