CN100336147C - 电磁感应继电器及由其构成的继电保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及继电器及继电保护装置技术领域，提供一种电磁感应继电器及由其构成的继电保护装置，其包括电磁感应线圈、继电开关和外壳，特点是继电开关为干簧管，在干簧管外壁上，紧贴有一耐高温绝缘套管，线圈绕在其上，外壳将三者密封于其间。线圈内的电流超过整定值时所产生的磁力可使干簧管内的触点吸合或断开。根据线圈的数量、布置、绕向不同所制成的各种电磁感应继电器可广泛用于制造过流、短路或漏电等多种继电保护装置。较之现有同类技术，本发明产品具有线路简单、体积小巧、响应速度快、生产成本低、可靠性好、寿命长的优点。

Description

电磁感应继电器及由其构成的继电保护装置

技术领域

本发明涉及继电器及继电保护装置技术领域，特别是一种电磁感应继电器及由其构成的继电保护装置。

背景技术

电磁感应继电器在各种电路中广泛使用，常规的继电器是由电磁线圈、电磁铁离合装置及触点组件构成的。缺点是体积大、能耗高、响应速度慢、制造成本高，用其制造电气控制装置，如：负载过流、短路、漏电以及三相负载缺相保护装置，具有线路复杂、响应速度慢、体积大、生产成本高的缺点。

发明内容

本发明所要解决的任务，一是提供一种新型电磁感应继电器，该继电器具有体积小、能耗低、响应速度快、制造成本低的优点；二是利用这种继电器针对负载过流、短路、漏电以及三相负载缺相提供几种线路简单、响应速度快、体积小巧、成本低的新型继电保护装置。

本发明的任务是通过以下技术方案实现的：

一种电磁感应继电器，包括电磁感应线圈、继电开关和外壳，其特征在于所述继电开关为干簧管，在干簧管外壁上，紧贴有一耐高温绝缘套管，所述线圈绕在其上，外壳将三者密封于其间并留出电磁感应线圈和干簧管的引线，线圈内电流超过整定值时所产生的磁力能使干簧管内的触点吸合或断开。

进一步的设计是在所述线圈的两端并联有分流器，适于于大负荷负载使用，分流器由与所述线圈相连的一对电极板及连接于其间的至少一条分流导线所构成。

更进一步的设计是所述线圈有两个，分置于同一干簧管的两端侧，且两个线圈的匝数相同、绕向相反，构成一双线圈电流平衡式电磁感应继电器。

一种由本发明电磁感应继电器构成的漏电保护装置，其特征在于该漏电保护装置中有一个电源开关，电源开关的两极之间顺序串接着所述两线圈中的第一线圈、一个继电器的一组常闭触点、负载及两线圈中的第二线圈，构成了负载的供电回路；在电源开关和第一线圈的连接点及第一线圈和常闭触点的连接点之间并联有一由所述干簧管和所述继电器的一组常开触点构成的串联控制支路；在常开触点和干簧管的连接点及第二线圈和负载的连接点之间接有由所述继电器和一常闭按钮构成的断电自保、复位控制支路；漏电时，第一线圈、第二线圈内的电流不平衡，使所产生的磁力不平衡，干簧管吸合，继电器得电，其常闭触点断开，负载断电保护，其常开触点闭合并与第一线圈、常闭按钮、继电器及第二线圈构成断电自保回路；按动常闭按钮，可使漏电保护装置复位。

一种由本发明电磁感应继电器构成的过流、短路保护装置，其特征在于所述线圈绕在所述干簧管的一侧；线圈、继电器的一组常闭触点及负载串联后跨接在电源上，构成了向负载供电的主回路；在电源和线圈的串联节点以及线圈和常闭触点的串联节点之间并联有由干簧管、常闭按钮及继电器的一组常开触点组成的串联支路；继电器并联在干簧管和常闭按钮的串联节点及负载和电源开关的连接点之间，负载的过电流或短路电流在线圈中产生电磁力可使干簧管闭合，继电器得电动作，其常闭触点断开，负载断电，与此同时，其常开触点吸合，使线圈、按钮、继电器组成自保回路，维持断电状态，按动按钮，可使负载得电复位。

一种由本发明电磁感应继电器构成三相负载缺相保护装置，其特征在于所述电磁感应继电器有三个，其三个线圈分别绕在各自对应的干簧管的中部，并且连接在三相负载和电源开关之间的相线上，在三相负载和三个线圈之间还设有交流接触器的一组常开触点，构成了三相电源向负载供电的主回路；在相线A和相线C之间设有由所述三个电磁感应继电器的干簧管及常闭按钮、继电器串联构成的缺相控制支路；在于簧管和相线A的连接点及常闭按钮和继电器连接点之间并联有一常开按钮；在干簧管和相线A的连接点及相线C之间还并联有所述继电器的一组常开触点与所述交流接触器串联所构成的负载主控支路；正常情况下，按下常开按钮，继电器、交流接触器吸合，负载得电启动，所述三个电磁感应继电器的线圈均有电流，其干簧管吸合，常闭按钮处于闭合状态，继电器维持吸合，负载工作；任一相线缺相断开时，三个干簧管中相应的那个干簧管断开，继电器、交流接触器释放，负载处于断电保护状态而停止工作。

一种由本发明电磁感应继电器构成的三相负载缺相、过流、短路保护装置，其特征在于所述电磁感应继电器有六个，分为两组，其线圈按组对应串接在串联有交流接触器的一组常开触点的三相负载和电源开关之间的相线上，构成了三相电源向负载供电的主回路；第一组三个电磁感应继电器的线圈用于缺相保护，分别绕在各自对应的于簧管的中部；第二组三个电磁感应继电器的线圈用于过流、短路保护，分别绕在各自对应的干簧管的一侧；在相线A和相线C之间设有由所述第一组三个电磁感应继电器的干簧管、常闭按钮、过流、短路控制继电器的一组常闭触点及控制继电器串联构成的缺相、过流、短路控制支路；在第一组第一支干簧管和相线A的连接点及过流、短路控制继电器的一组常闭触点和控制继电器的连接点之间并联有一复位、启动常开按钮；在相线A和相线C之间设有由所述第二组三个电磁感应继电器的干簧管并联后再与过流、短路控制继电器串联所构成的过流、短路控制支路；在相线A和相线C之间还设有由控制继电器的一组常开触点与交流接触器串联所构成的负载控制回路；缺相时，第一组三个干簧管中的任何一个断开，使控制继电器失电、交流接触器释放，负载断电；过流、短路发生时，第二组三个干簧管中的任何一只吸合，使过流、短路控制继电器得电吸合，控制继电器失电而使交流接触器释放，负载处于断电保护状态。

本发明充分利用了干簧管开关体积小、气密、响应速度快、寿命长、可靠性高的特点，使所构成的电磁感应继电器及其所构成的诸如负载过流、短路、漏电以及三相负载缺相保护之类的民用、工业用电气控制装置相应具有线路简单、体积小巧、响应速度快、生产成本低、可靠性好、寿命长的优点。

以下结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1是本发明电磁感应继电器的第一种实施方式的结构示意图；

图2是本发明电磁感应继电器的第二种实施方式的结构示意图；

图3是本发明电磁感应继电器的第三种实施方式的结构示意图(带分流器)；

图4是本发明电磁感应继电器的第四种实施方式的结构示意图；

图5是一种由图4所示电磁感应继电器构成的漏电保护装置的电路原理图；

图6是一种由图2所示电磁感应继电器构成的过流、短路保护装置(线圈绕在干簧管的一端)的电路原理图；

图7是一种由图3电磁感应继电器和图6过流、短路保护装置改进的大负荷过流、短路保护装置的电路原理图；

图8是一种由本发明电磁感应继电器构成的三相负载缺相保护装置的电路原理图；

图9是一种由本发明电磁感应继电器构成的三相负载缺相、过流、短路保护装置的电路原理图。

具体实施方式

实施例：

1、一种电磁感应继电器(如图1至4所示)，基本上由电磁感应线圈1、继电开关和外壳3三部分构成。继电开关在本发明中为干簧管2，在干簧管2外壁上，紧贴有一耐高温绝缘套管4，线圈1绕在耐高温绝缘套管4上，外壳3将干簧管2、耐高温绝缘套管4和线圈1三者密封于其间，其间隙内还填充满绝缘阻燃材料5。当线圈1的电流超过整定值时所产生的磁力可使干簧管2内的触点吸合或断开。

图1所示的电磁感应继电器中，线圈1绕在干簧管2的中部，用于缺相保护；

图2所示的电磁感应继电器中，线圈1绕在干簧管2的一侧，用于过流、短路保护；

为了适应大负荷过流、短路负载保护的需要，在线圈1的两端并联分流器6，如图3所示。分流器6由与线圈1相连的一对电极板61、62及连接于其间的4条分流导线63)构成，分流器6通过一连体外壳3与干簧管2、线圈1等密封为一体。

图4的电磁感应继电器中，有两个电磁感应线圈(7、8)，它们的匝数相同、绕向相反，分绕在干簧管9的两侧，构成双线圈电流平衡式电磁感应继电器，用于漏电保护。

2、一种由如图4中电磁感应继电器构成的漏电保护装置，如图5所示，该漏电保护装置中有一个电源开关K1，电源开关K1的两极之间顺序串接着两线圈7、8中的第一线圈7、一个继电器J1的一组常闭触点J11、负载RL1及两线圈7、8中的第二线圈8，构成了负载RL1的供电回路；在电源开关K1和第一线圈7的连接点及第一线圈7和常闭触点J11的连接点之间并联有一由干簧管9和继电器J1的一组常开触点J12构成的串联控制支路；在常开触点J12和干簧管9的连接点及第二线圈8和负载RL1的连接点之间接有由继电器J1和一常闭按钮AN1构成的断电自保、复位控制支路；漏电时，第一线圈7、第二线圈8内的电流不平衡，使所产生的磁力不平衡，干簧管9吸合，继电器J1得电，其常闭触点J11断开，负载RL1断电保护，其常开触点J12闭合并与第一线圈7、常闭按钮AN1、继电器J1及第二线圈8构成断电自保回路；按动常闭按钮AN1，可使漏电保护装置复位。

3、一种由如图2或图3所示电磁感应继电器构成的过流、短路保护装置，如图6所示，线圈10绕在干簧管11的一侧；线圈10、继电器J2的一组常闭触点J21及负载RL2串联后(通过开关K2)跨接在电源12上，构成了向负载RL2供电的主回路；在电源12和线圈10的串联节点以及线圈10和常闭触点J21的串联节点之间并联有由干簧管11、常闭按钮AN2及继电器J2的一组常开触点J22组成的串联支路；继电器J2并联在干簧管11和常闭按钮AN2的串联节点及负载RL2和电源开关K2的连接点之间，过电流或短路电流在线圈10中产生电磁力可使干簧管11闭合，继电器J2得电动作，其常闭触点J21断开，负载RL2断电，与此同时，其常开触点J22吸合，使线圈10、按钮AN2、继电器J2组成自保回路，维持断电状态，按动按钮AN2，可使负载RL2得电复位。

为了便于状态指示，串联支路可串联一故障状态指示灯LM。

为了满足大负荷负载的需要，如图7所示，在本实例中可在负载RL2的位置上改接有一接触器QC1，负载RL2则经该接触器QC1的一组常开触点QC11、QC12跨接在线圈10与继电器J2的常闭触点J21的连接点和继电器J2与电源的连接点之间，采用带分流器的电磁感应继电器将分流器6并联在线圈10的两端。

4、一种由如图1所示电磁感应继电器构成的三相负载缺相保护装置，如图8所示，电磁感应继电器有三个，其三个线圈13、14、15分别绕在各自对应的干簧管131、141、151的中部，并且连接在三相负载RL3和电源开关K3之间的相线上，在三相负载RL3和三个线圈13、14、15之间还设有交流接触器QC2的一组常开触点QC21、QC22、QC23，构成了三相电源向负载RL3供电的主回路；在相线A和相线C之间设有由三个电磁感应继电器的干簧管131、141、151及常闭按钮AN3、继电器J3串联构成的缺相控制支路；在干簧管131和相线A的连接点及常闭按钮AN3和继电器J3连接点之间并联有一常开按钮AN4；在干簧管131和相线A的连接点及相线C之间还并联有继电器J3的一组常开触点J31与交流接触器QC2串联所构成的负载主控支路；正常情况下，按下常开按钮AN4，继电器J3、交流接触器QC2吸合，负载得电启动，三个电磁感应继电器的线圈13、14、15均有电流，其干簧管131、141、151吸合，常闭按钮AN31处于闭合状态，继电器JF3维持吸合，负载RL3工作；任一相线缺相断开时，三个干簧管131、141、151中相应的那个干簧管断开，继电器J3、交流接触器QC2释放，负载RL3处于断电保护状态而停止工作。

5.一种由如图1和图2或图3所示电磁感应继电器构成的三相负载缺相、过流、短路保护装置，如图9所示，电磁感应继电器有六个，分为两组，其线圈16、17、18、19、20、21按组对应串接在串联有交流接触器QC3的一组常开触点QC31、QC32、QC33的三相负载RL4和电源开关K4之间的相线上，构成了三相电源向负载RL4供电的主回路；第一组三个电磁感应继电器的线圈16、17、18用于缺相保护，分别绕在各自对应的干簧管161、171、181的中部；第二组三个电磁感应继电器的线圈19、20、21用于过流、短路保护，分别绕在各自对应的干簧管191、201、211的一侧；在相线A和相线C之间设有由第一组三个电磁感应继电器的干簧管161、171、181、常闭按钮K5、过流、短路控制继电器J4的一组常闭触点J41及控制继电器J5串联构成的缺相、过流、短路控制支路；在第一组第一支干簧管161和相线A的连接点及过流、短路控制继电器J4的一组常闭触点J41和控制继电器J5的连接点之间并联有一复位、启动常开按钮AN6；在相线A和相线C之间设有由第二组三个电磁感应继电器的干簧管191、201、211并联后再与过流、短路控制继电器J4串联所构成的过流、短路控制支路；在相线A和相线C之间还设有由控制继电器J5的一组常开触点J51与交流接触器QC3串联所构成的负载RL4控制回路；缺相时，第一组三个干簧管161、171、181中的任何一个断开，使控制继电器J5失电、交流接触器QC3释放，负载(RL4)断电；过流、短路发生时，第二组三个干簧管191、201、211中的任何一只吸合，使过流、短路控制继电器J4得电吸合，控制继电器J5失电而使交流接触器QC3释放，负载RL4处于断电保护状态。

Claims (10)

1、一种电磁感应继电器，包括电磁感应线圈(1)、继电开关和外壳(3)，其特征在于：所述继电开关为干簧管(2)，在干簧管(2)外壁紧贴有一耐高温绝缘套管(4)，所述电磁感应线圈(1)绕在耐高温绝缘套管(4)上，外壳(3)将三者密封于其间并留出电磁感应线圈(1)和干簧管(2)的引线，线圈(1)的电流超过整定值时所产生的磁力能使干簧管(2)内的触点吸合或断开。

2、根据权利要求1所述的电磁感应继电器，其特征在于：所述电磁感应线圈(1)的两端并联有分流器(6)。

3、根据权利要求2所述的电磁感应继电器，其特征在于：所述分流器(6)由与所述电磁感应线圈(1)相连的一对电极板(61、62)及连接于其间的至少一条分流导线(63)构成。

4、根据权利要求1所述的电磁感应继电器，其特征在于所述电磁感应线圈(7、8)有两个，分置在同一干簧管(2)的两端侧，且它们的线圈匝数相同、绕向相反，构成双线圈电流平衡式电磁感应继电器。

5、一种由权利要求4所述电磁感应继电器构成的漏电保护装置，其特征在于：该漏电保护装置中设有一电源开关(K1)，

电源开关的两极之间顺序串接着所述两线圈(7、8)中的第一线圈(7)、一个继电器(J1)的一组常闭触点(J11)、负载(RL1)及两线圈(7、8)中的第二线圈(8)，构成了负载(RL1)的供电回路；

在电源开关(K1)和第一线圈(7)的连接点及第一线圈(7)和常闭触点(J11)的连接点之间并联有一由所述干簧管(9)和所述继电器(J1)的一组常开触点(J12)构成的串联控制支路；

在常开触点(J12)和干簧管(9)的连接点及第二线圈(8)和负载(RL1)的连接点之间接有由所述继电器(J1)和一常闭按钮(AN1)构成的断电自保、复位控制支路；

漏电时，第一线圈(7)、第二线圈(8)内的电流不平衡，使所产生的磁力不平衡，干簧管(9)吸合，继电器(J1)得电，其常闭触点(J11)断开，负载(RL1)断电保护，其常开触点(J12)闭合并与第一线圈(7)、常闭按钮(AN1)、继电器(J1)及第二线圈(8)构成断电自保回路；按动常闭按钮(AN1)，可使漏电保护装置复位。

6、一种由权利要求1、2或3所述电磁感应继电器构成的过流、短路保护装置，其特征在于：所述线圈(10)绕在所述干簧管(11)的一侧；

线圈(10)、继电器(J2)的一组常闭触点(J21)及负载(RL2)串联后跨接在电源(12)上，构成了向负载(RL2)供电的主回路；

在电源和线圈(10)的串联节点以及线圈(10)和常闭触点(J21)的串联节点之间并联有由干簧管(11)、常闭按钮(AN2)及继电器(J2)的一组常开触点(J22)组成的串联支路；

继电器(J2)并联在干簧管(11)和常闭按钮(AN2)的串联节点及负载(RL2)和电源的连接点之间；

负载(RL2)的过电流或短路电流在线圈(10)中产生电磁力使干簧管(11)闭合，继电器(J2)得电动作，其常闭触点(J21)断开，负载(RL2)断电，与此同时，其常开触点(J22)吸合，使线圈(10)、按钮(AN2)、继电器(J2)组成自保回路，维持断电状态，按动按钮(AN2)，可使负载(RL2)得电复位。

7、根据权利要求6所述的过流、短路保护装置，其特征在于：在由干簧管(11)、常闭按钮(AN2)及继电器(J2)的一组常开触点(J22)组成的串联支路还串联有一故障状态指示灯(LM)。

8、根据权利要求6或7所述的过流、短路保护装置，其特征在于：在所述负载(RL2)的位置上改接一接触器(QC1)，所述负载(RL2)经该接触器(QC1)的一组常开触点(QC11、QC12)跨接在所述线圈(10)与所述继电器(J2)的常闭触点(J21)的连接点和所述继电器(J2)与电源的连接点之间，一分流器(6)并联在线圈(10)的两端。

9、一种由权利要求1、2或3所述电磁感应继电器构成的三相负载缺相保护装置，其特征在于：所述电磁感应继电器有三个，其三个线圈(13、14、15)分别绕在各自对应的干簧管(131、141、151)的中部，并且连接在三相负载(RL3)和电源开关(K3)之间的相线上，在三相负载(RL3)和三个线圈(13、14、15)之间还设有交流接触器(QC2)的一组常开触点(QC21、QC22、QC23)，构成了三相电源向负载(RL3)供电的主回路；在相线A和相线C之间设有由所述三个电磁感应继电器的干簧管(131、141、151)及常闭按钮(AN3)、继电器(J3)串联构成的缺相控制支路；在干簧管(131)和相线A的连接点及常闭按钮(AN3)和继电器(J3)连接点之间并联有一常开按钮(AN4)；在干簧管(131)和相线A的连接点及相线C之间还并联有所述继电器(J3)的一组常开触点(J31)与所述交流接触器(QC2)串联所构成的负载主控支路；正常情况下，按下常开按钮(AN4)，继电器(J3)、交流接触器(QC2)吸合，负载得电启动，所述三个电磁感应继电器的线圈(13、14、15)均有电流，其干簧管(131、141、151)吸合，常闭按钮(AN31)处于闭合状态，继电器(JF3)维持吸合，负载(RL3)工作；任一相线缺相断开时，三个干簧管(131、141、151)中相应的那个干簧管断开，继电器(J3)、交流接触器(QC2)释放，负载(RL3)处于断电保护状态而停止工作。

10、一种由权利要求1、2或3所述电磁感应继电器构成的三相负载缺相、过流、短路保护装置，其特征在于所述电磁感应继电器有六个，分为两组，其线圈(16、17、18、19、20、21)按组对应串接在串联有交流接触器(QC3)的一组常开触点(QC31、QC 32、QC 33)的三相负载(RL4)和电源开关(K4)之间的相线上，构成了三相电源向负载(RL4)供电的主回路；第一组三个电磁感应继电器的线圈(16、17、18)用于缺相保护，分别绕在各自对应的干簧管(161、171、181)的中部；第二组三个电磁感应继电器的线圈(19、20、21)用于过流、短路保护，分别绕在各自对应的干簧管(191、201、211)的一侧；在相线A和相线C之间设有由所述第一组三个电磁感应继电器的干簧管(161、171、181)、常闭按钮(K5)、过流、短路控制继电器(J4)的一组常闭触点(J41)及控制继电器(J5)串联构成的缺相、过流、短路控制支路；在第一组第一支干簧管(161)和相线A的连接点及过流、短路控制继电器(J4)的一组常闭触点(J41)和控制继电器(J5)的连接点之间并联有一复位、启动常开按钮(AN6)；在相线A和相线C之间设有由所述第二组三个电磁感应继电器的干簧管(191、201、211)并联后再与过流、短路控制继电器(J4)串联所构成的过流、短路控制支路；在相线A和相线C之间还设有由控制继电器(J5)的一组常开触点(J51)与交流接触器(QC3)串联所构成的负载(RL4)控制回路；缺相时，第一组三个干簧管(161、171、181)中的任何一个断开，使控制继电器(J5)失电、交流接触器(QC3)释放，负载(RL4)断电；过流、短路发生时，第二组三个干簧管(191、201、211)中的任何一只吸合，使过流、短路控制继电器(J4)得电吸合，控制继电器(J5)失电而使交流接触器(QC3)释放，负载(RL4)处于断电保护状态。

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