一种应用于三相交流电的过流及短路保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种应用于三相交流电的过流及短路保护装置，包括用于采集三相交流电电流的电流采样单元以及用于将电流采集单元所采集的电流放大后转换成直流电压的电流信号处理单元，还包括继电器以及用于利用电流信号处理单元所转换的直流电压控制继电器的线圈通断电的继电控制单元；电流采样单元的输出端与电流信号处理单元的输入端电连接，继电控制单元的输入端与电流信号处理单元的输出端电连接，继电控制单元的输出端与继电器的线圈的一端电连接，继电器的线圈的另一端接入电源；本实用新型专利技术通过利用继电器控制较小的三相交流电的线路的过流或者短路时的通断，实现小于1A电流的过流以及短路保护。于1A电流的过流以及短路保护。于1A电流的过流以及短路保护。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于三相交流电的过流及短路保护装置


[0001]本技术涉及电力检测设备
，具体涉及应用于三相交流电的过流及短路保护装置。

技术介绍

[0002]现有三相交流电的短路和过流保护是通过空气开关或者断路器来保护，此类保护电流过大且无法调节，传统空气开关或者断路器的额定电流为1A至100A，对于小于1A的三相交流电，传统的空气开关或者断路器无法实现短路和过流的保护，因此现有的三相交流电的短路和过流保护装置无法保护电流相对较小的三相交流电。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术中三相交流电的短路和过流保护装置无法保护电流相对较小的三相交流电技术问题，本技术提供一种应用于三相交流电的过流及短路保护装置。
[0004]本技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0005]一种应用于三相交流电的过流及短路保护装置，包括用于采集三相交流电电流的电流采样单元和用于将所述电流采集单元所采集的电流放大后转换成直流电压的电流信号处理单元，还包括继电器以及用于利用所述电流信号处理单元所转换的所述直流电压控制所述继电器的线圈通断电的继电控制单元；所述电流采样单元的输出端与所述电流信号处理单元的输入端电连接，所述继电控制单元的输入端与所述电流信号处理单元的输出端电连接，所述继电控制单元的输出端与所述继电器的线圈的一端电连接，所述继电器的线圈的另一端接入电源。
[0006]本技术的有益效果是：通过电流采样单元采集三相交流电的电流信号，利用电流信号处理单元将所采集的电流信号放大后转换成直流电压，继电控制单元根据其直流电压控制继电器的线圈的通断电，当继电器线圈当三相中有一相电流过流或者短路时，其继电器的线圈通电继电器断开，在串联了继电器的线路被断开，实现了切断线路的功能。本技术通过将三相交流电的电流信号转换成直流电压信号，并利用该直流电压信号控制继电器的线圈，最终通过继电器实现对目标线路的切断工作，继电器能够在小于1A的工作电流下正常使用。相对于传统的空气开关，本技术通过控制继电器，并利用继电器控制较小的三相交流电的线路的过流或者短路时的通断。
[0007]在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。
[0008]进一步，所述电流采样单元包括第一电流采样单元、第二电流采样单元以及第三电流采样单元，所述第一电流采样单元的输入端、所述第二电流采样单元的输入端以及所述第三电流采样单元的输入端分别对应接入所述三相交流电的A相电流、B相电流以及C相电流，所述电流信号处理单元包括第一电流信号处理单元、第二电流信号处理单元以及第三电流信号处理单元；所述第一电流采样单元的输出端与所述第一电流信号处理单元的输入端电连接，所述第二电流采样单元的输出端与所述第二电流信号处理单元的输入端电连
接，所述第三电流采样单元的输出端与所述第三电流信号处理单元的输入端电连接，所述第一电流信号处理单元的输出端、所述第二电流信号处理单元的输出端以及所述第三电流信号处理单元的输出端均与所述继电控制单元的输入端电连接。
[0009]采用上述进一步方案的有益效果是，本技术通过将三相交流电的三相电流分别进行采集、放大、处理之后，用于控制继电器的线圈的通断电，当三相交流电的三相电流中有其中一相出现过流或者过载均能够实现对目标线路进行切断，提高了本技术的工作稳定性。
[0010]进一步，所述第一电流采样单元包括第一电流互感器，所述第一电流信号处理单元包括第二二极管、第三电阻、第一运算放大器以及第一电阻；所述第一电流互感器的输入端接入所述三相交流电的A相电流，所述第一电流互感器的输出端与所述第二二极管的正极电连接，所述第二二极管的负极分别与所述第三电阻的一端以及所述第一运算放大器的输入端电连接，所述第三电阻的另一端接地，所述第一运算放大器的输出端与所述第一电阻的一端电连接，所述第一电阻的另一端与所述继电控制单元的输入端电连接。
[0011]采用上述进一步方案的有益效果是，通过将每一相的交流信号利用电流互感器对电流进行采集，得到采样电流，再通过型号为1N4148的二极管对将采样电流转换成直流电，再经过第三电阻分压之后，得到分压电压，实现将采样电流转换成直流电压，在转换所得到的直流电压利用第一运算放大器对直流电压信号进行放大之后，利用第一电阻对第一运算放大器输出电流进行限流，实现对三相交流电的A相电流的采样以及电压转换处理，便于利用转换之后的直流电压控制后续的继电器的线圈的通断电。
[0012]进一步，所述第二电流采样单元包括第二电流互感器，所述第二电流信号处理单元包括第五二极管、第九电阻、第二运算放大器以及第六电阻；所述第二电流互感器的输入端接入所述三相交流电的B相电流，所述第二电流互感器的输出端与所述第五二极管的正极电连接，所述第五二极管的负极与所述第九电阻的一端以及所述第二运算放大器的输入端均电连接，所述第九电阻的另一端接地，所述第二运算放大器的输出端与所述第六电阻的一端电连接，所述第六电阻的另一端与所述继电控制单元的输入端电连接。
[0013]进一步，所述第三电流采样单元包括第三电流互感器，所述第三电流信号处理单元包括第七二极管、第十二电阻、第三运算放大器以及第十一电阻；所述第三电流互感器的输入端接入所述三相交流电的C相电流，所述第三电流互感器的输出端与所述第七二极管的正极电连接，所述第七二极管的负极与所述第十二电阻的一端以及所述第三运算放大器的输入端均电连接，所述第十二电阻的另一端接地，所述第三运算放大器的输出端与所述第十一电阻的一端电连接，所述第十一电阻的另一端与所述继电控制单元的输入端电连接。
[0014]进一步，所述继电控制单元包括反相器、第八电阻、光电耦合器、第七电阻、第十电阻、第五电阻、第二三极管、整流二极管以及双向瞬态二极管；所述电流信号处理单元的输出端与所述反相器的输入端电连接，所述反相器的输出端与所述光电耦合器的负极输入端电连接；所述第八电阻的一端接入电源，所述第八电阻的另一端与所述光电耦合器的正极输入端电连接，所述光电耦合器的发射极输出端接地，所述光电耦合器的集电极输出端分别与所述第七电阻的一端、所述第十电阻的一端以及所述第二三极管的基极电连接，所述第七电阻的另一端接入电源，所述第十电阻的另一端以及所述第二三极管的发射极均接
地，所述第二三极管的集电极分别与所述第五电阻一端、所述整流二极管的正极以及所述继电器的线圈的一端电连接，所述第五电阻的另一端接入电源，所述整流二极管的负极与所述第五电阻的另一端电连接；所述双向瞬态二极管的一端与所述第二三极管的集电极电连接，所述双向瞬态二极管的另一端接地。
[0015]采用上述进一步方案的有益效果是，当电流过大或者短路时，电流信号处理单元的输出端输出的端为高电平电压，反相器输出低电平电压信号，光电耦合器的输入端的负极为低电平输入，此时光电耦合器导通。第二三极管断开，所以继电器的线圈压差为接入电源的电压差为0V。接继电器的控制线圈无电流通过，此时继电器失电断开，与继电器串联的线路断开，实现可过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于三相交流电的过流及短路保护装置，其特征在于：包括用于采集三相交流电电流的电流采样单元和用于将所述电流采集单元所采集的电流放大后转换成直流电压的电流信号处理单元，还包括继电器(CN4)以及用于利用所述电流信号处理单元所转换的所述直流电压控制所述继电器(CN4)的线圈通断电的继电控制单元；所述电流采样单元的输出端与所述电流信号处理单元的输入端电连接，所述继电控制单元的输入端与所述电流信号处理单元的输出端电连接，所述继电控制单元的输出端与所述继电器(CN4)的线圈的一端电连接，所述继电器(CN4)的线圈的另一端接入电源。2.根据权利要求1所述的应用于三相交流电的过流及短路保护装置，其特征在于：所述电流采样单元包括第一电流采样单元、第二电流采样单元以及第三电流采样单元，所述第一电流采样单元的输入端、所述第二电流采样单元的输入端以及所述第三电流采样单元的输入端分别对应接入所述三相交流电的A相电流、B相电流以及C相电流，所述电流信号处理单元包括第一电流信号处理单元、第二电流信号处理单元以及第三电流信号处理单元；所述第一电流采样单元的输出端与所述第一电流信号处理单元的输入端电连接，所述第二电流采样单元的输出端与所述第二电流信号处理单元的输入端电连接，所述第三电流采样单元的输出端与所述第三电流信号处理单元的输入端电连接，所述第一电流信号处理单元的输出端、所述第二电流信号处理单元的输出端以及所述第三电流信号处理单元的输出端均与所述继电控制单元的输入端电连接。3.根据权利要求2所述的应用于三相交流电的过流及短路保护装置，其特征在于：所述第一电流采样单元包括第一电流互感器(T1)，所述第一电流信号处理单元包括第二二极管(D2)、第三电阻(R3)、第一运算放大器(U1)以及第一电阻(R1)；所述第一电流互感器(T1)的输入端接入所述三相交流电的A相电流，所述第一电流互感器(T1)的输出端与所述第二二极管(D2)的正极电连接，所述第二二极管(D2)的负极分别与所述第三电阻(R3)的一端以及所述第一运算放大器(U1)的输入端电连接，所述第三电阻(R3)的另一端接地，所述第一运算放大器(U1)的输出端与所述第一电阻(R1)的一端电连接，所述第一电阻(R1)的另一端与所述继电控制单元的输入端电连接。4.根据权利要求2所述的应用于三相交流电的过流及短路保护装置，其特征在于：所述第二电流采样单元包括第二电流互感器(T2)，所述第二电流信号处理单元包括第五二极管(D5)、第九电阻(R9)、第二运算放大器(U2)以及第六电阻(R6)；所述第二电流互感器(T2)的输入端接入所述三相交流电的B相电流，所述第二电流互感器(T2)的输出端与所述第五二极管(D5)的正极电连接，所述第五二极管(D5)的负极与所述第九电阻(R9)的一端以及所述第二运算放大器(U2)的输入端均电连接，所述第九电阻(R9)的另一端接地，所述第二运算放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：史晓蕾，郭瑞，李凯，魏嘉豪，黄毓麒，刘沙，李香增，王炯程，阳绪祥，胡昭杰，韩生龙，
申请(专利权)人：国网新疆电力有限公司乌鲁木齐供电公司，
类型：新型
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