CN101877476A

CN101877476A - 防止三相电源电路产生高压的保护器

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Publication number: CN101877476A
Application number: CN2009103020735A
Authority: CN
Inventors: 杨树昌; 赵华军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-05-01
Filing date: 2009-05-01
Publication date: 2010-11-03

Abstract

一种防止三相电源电路产生高压的保护器，由电源电路、断零检测电路和控制输出电路三部分组成，本发明有五个输入端L1、L2、L3、N、PE，三个输出端子01、02、03，其中01、02端子分别与电源开关K的脱扣线圈L的控制端子01、02相连接。电阻R1、氖管HL1、电容C1和氖管指示灯HL2串联组成，一端与需要检测的零线N1端相连接，另一端与接地极PE相连接，光敏电阻RL输出经电阻R2分压和电容C2延后，经斯密特触发器IC整形后经3脚输出，经二极管D1再控制继电器J1的常开触电J1-1接通，电磁脱扣线圈L得电后，与其联动的电源开关K切断电源，从而有效防止三相电源出现“高压进户”产生的危害，实现保护用电设备的目。

Description

防止三相电源电路产生高压的保护器

技术领域

本发明涉及一种低压三相电源保护装置，尤其涉及一种三相四线制或三相五线制低压电源零线断开时的一种防止三相电源电路产生高压的保护器。

背景技术

目前，我国普通工业和民用的低压电源为三相四线制或三相五线制，即A相(火线)、B相(火线)、C相(火线)、N中性线(零线)、再加一根保护接地线PE。通过保护器、控制器(开关、断路器等)、电源导线与三相(ABC+N)用电器或单相(火+N)用电器相连接，保护接地线PE，通常与配电柜、设备外壳相连接。由于电源线、保护器、控制器和电气设备等长期在易受到空气侵蚀、氧化、潮湿、粉尘、电涌、过电压、欠压等环境中工作，常常会使保护器或控制器的电接触点烧蚀或接触不良，短路或断路，导线与接线端子松动或烧断等故障，造成电源相线或零线断开，即产生三相电源缺相缺零的现象。三相电源缺零的故障：在三相不平衡连接负载中，中性点直接与零线N相连，中性点和零线N对地线PE正常电压为0V，中性点和零线N对火线ABC正常电压为交流220V，当电源端的零线N断开，即三相电源缺零时，断线部分的零线N通过负载将电源分压后升高，使负载两端承受电压U迅速升高，大大地超过了普通单相电器的正常工作额定电压交流220V范围，而使用电设备烧毁，特别在民用电器中绝大多数为单相电源电器，所以，电源缺零故障对千家万户造成的危害更大，俗称“高压进户”，此种现象时有发生，通过网络检索和市场调查，还没有公开的一种防止“高压进户”的有效产品和方法。

发明内容

针对现有技术中存在的空白，本发明旨在提供一种能够在三相四线制或五线制电源中，当其中的零线断线时，能够及时切断电源，防止三相电源线路中产生“高压进户”的保护器装置，即防止三相电源电路产生高压的保护器。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种防止三相电源电路产生高压的保护器由电源电路、断零检测电路和控制输出电路三部分组成，本保护器有五个输入端L1、L2、L3、N、PE，其中L1、L2、L3分别与电源开关K的输出端L1、L2、L3相连接，N、PE分别与零线N和保护接地线PE端子相连接，三个输出端子01、02、03，其中01、02端子分别与电源开关K的脱扣线圈L的01、02端子相连接，与电源开关K的输入端A、B、C分别与电源的A相、B相、C相相连接。

所述电源电路，三相电源由端子L1、L2、L3输入，经电容C4-C6降压、通过二极管D4--D9三相桥式整流后，再经过二极管D3稳压和电容C3滤波后，输出稳定的直流电压VCC。

所述断零检测电路，由高阻抗光电耦合器输入部分的电阻R1、氖管HL1、电容C1和氖管指示灯HL2串联组成，一端与需要检测的零线N1端相连接，另一端与保护接地极PE相连接。

所述控制输出电路由高阻抗光电耦合器的输出部分光敏电阻RL与电阻R2分压和电容C2延时后与斯密特触发器IC的输入端(6和2)脚相连接，斯密特触发器IC的输出端(3)脚与二极管D1串联后再与输出继电器J1、续流二极管D2相连接，继电器J1的常开和常闭触点端子01、02、03输出。

所述与电源开关K为3匹或4匹电源开关(或断路器)，内置有电磁脱扣线圈L和连锁脱扣复位机构。

本发明取得的技术进步

1、本发明采用三相电源整流供电，当其中的一相、或两相(包括零线)断线时，本电路能正常工作，不会失灵和受影响。

2、本发明的缺零检测电路由高阻抗光电耦合器组成，高阻抗光电耦合器由限流电阻R1、氖管HL1、隔离电容C1和光敏电阻RL密封组合构成，由于高阻抗光电耦合器的输入阻抗高，在M欧姆级，对于直流或交流50HZ电路相当于开路，对电路的影响可忽略不计。

3、本发明结构简单，体积小，既可以单独构成一个保护器件，又可以与其它的3匹或4匹电源开关(或断路器)组合，构成一个新的保护开关。

附图说明

图1所示本发明防止三相电源电路产生高压的保护器电路原理结构图。

图2所示本发明第二种防止三相电源电路产生高压的保护器电路原理结构图。

图3所示本发明第三种防止三相电源电路产生高压的保护器电路原理结构图。

图4所示本发明电源开关部分电路原理结构图。

图5所示本发明防止三相电源电路产生高压的保护器正面结构图。

图6所示本发明高阻抗固态继电器HZ-SSR内部原理结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：如图1所示，是防止三相电源电路产生高压的保护器电路原理结构图，由电源电路、断零检测电路和控制输出电路三部分组成，本发明有五个输入端L1、L2、L3、N1、PE，其中L1、L2、L3分别与电源开关K的输出端L1、L2、L3端相连接，N1、PE分别与零线N和保护接地线PE端相连接，三个输出端子01、02、03，其中01、02端子分别与电源开关K的脱扣线圈L的控制端子01、02相连接，与电源开关K的输入端A、B、C分别与电源的A相、B相、C相相连接。

三相电源经L1、L2、L3端子输入后，分别经电容C4--C6降压，经过二极管D4--D9三相桥式整流后，经过二极管D3稳压和电容C3滤波后输出稳定的直流电压VCC。高阻抗光电耦合器输入部分的电阻R1、氖管HL1、电容C1和氖管指示灯HL2串联，一端与需要检测的零线N1(或N)端相连接，另一端与接地极PE相连接。正常时零线端N1和保护接地端PE等电位，高阻抗光电耦合器的输入端没有电压输入，氖管HL1和HL2不亮。如果巧遇电源端的零线断开时，保护开关的N1线端电位升高，氖管HL1和HL2点亮，高阻抗光电耦合器的输出部分光敏电阻RL输出断零信号，经电阻R2分压和电容C2延后，经斯密特触发器IC整形后经(3)脚输出，经二极管D1再控制继电器J1，同时继电器的常开触电J1-1接通，电磁脱扣线圈L得电后，与其联动的与电源开关K切断电源，实现保护用电设备的目的。其中，所述与电源开关K如图4所示，为3匹或4匹电源开关(或断路器)，内部设有电磁脱扣线圈L和连锁脱扣复位机构。图5为本发明防止三相电源电路产生高压的保护器的正面结构图，HL2为氖管指示灯。

实施例2：如图2所示，为本发明第二种防止三相电源电路产生高压的保护器电路原理结构图，由电源电路、高阻抗固态继电器HZ-SSR电路二部分组成，本发明有五个输入端L1、L2、L3、N1、PE，分别与电源开关K的输出端L1、L2、L3、相连接，N1、PE分别与零线N和保护接地线PE端子相连接，三个输出端子01、02、03，其中01、02端子分别与电源开关K的脱扣线圈L的01、02端子相连接，与电源开关K的输入端A、B、C分别与电源的A相、B相、C相相连接。

三相电源经L1、L2、L3端子输入后，分别经电容C4--C6降压，经过二极管D4--D9三相桥式整流后输出脉动的正直流电压与高阻抗固态继电器HZ-SSR的(3)脚相连接，高阻抗固态继电器的(4)脚与继电器J1串联后与电源负极相连接，高阻抗固态继电器HZ-SSR的输入端(1)脚与需要检测的零线N1相连接，高阻抗固态继电器HZ-SSR的输入端(2)脚与断零指示灯氖管HL2串联后与电源的接地端相连接，电容C4-C6降压后的电源分别经过三相电源指示灯

发光二极管D1-D3再与电阻R串联后与接地线PE相连接。正常时零线端N1和保护接地端PE为等电位，高阻抗光电耦合器的输入端没有电压输入，高阻抗固态继电器HZ-SSR没有输出和HL2不亮。如果巧遇电源端的零线断开时，通过负载使零线N的电位升高，HL2点亮，高阻抗固态继电器HZ-SSR输出驱动继电器J1吸合，继电器J1常开触点J1-1闭合，使电磁脱扣线圈L得电动作，与其连锁的与电源开关K切断电源，实现保护用电设备的目的。其中，所述与电源开关K如图4所示，为3匹或4匹电源开关(或断路器)，内部设有电磁脱扣线圈L和连锁脱扣复位机构。图5为本发明防止三相电源电路产生高压的保护器的正面结构图，HL2为氖管指示灯。

实施例3：如图3、图5所示，为本发明第三种防止三相电源电路产生高压的保护器电路原理结构图，由电源电路、高阻抗固态继电器HZ-SSR电路二部分组成，本发明有五个输入端L1、L2、L3、N、PE，分别与电源开关K的输出端L1、L2、L3、相连接，N、PE分别与零线N和保护接地线PE端子相连接，三个输出端子01、02、03，其中01、02端子分别与电源开关K的脱扣线圈L的控制端子01、02相连接，与电源开关K的输入端A、B、C分别与电源的A相、B相、C相相连接。

三相电源经L1、L2、L3端子输入后，经过二极管D1朌3三相半波整流后输出脉动的直流电压与继电器J1串联后再与高阻抗固态继电器HZ-SSR的(3)脚相连接，高阻抗固态继电器的输出端(4)脚与电源接地线PE相连接，高阻抗固态继电器HZ-SSR的输入端(1)脚与需要检测的零线N1相连接，高阻抗固态继电器HZ-SSR的输入端(2)脚与断零指示灯氖管HL2串联后与电源的接地端PE相连接。正常时零线端N1(或N)和保护接地端PE为等电位，高阻抗光电耦合器的输入端没有电压输入，高阻抗固态继电器HZ-SSR没有输出和HL2不亮。如果巧遇电源端的零线断开时，通过负载使零线N1的电位升高，HL2点亮，高阻抗固态继电器HZ-SSR输出驱动继电器J1吸合，继电器J1常开触点J1-1闭合，使电磁脱扣线圈L得电动作，与其连锁的与电源开关K切断电源，实现保护用电设备的目的。其中，所述与电源开关K如图4所示，为3匹或4匹电源开关(或断路器)，内部设有电磁脱扣线圈L和连锁脱扣复位机构。图5为本发明防止三相电源电路产生高压的保护器的正面结构图，HL2为氖管指示灯。

图6为高阻抗固态继电器HZ-SSR内部原理结构图。

Claims

1.一种防止三相电源电路产生高压的保护器由电源电路、断零检测电路和控制输出电路三部分组成，本保护器有五个输入端(L1、L2、L3、N1、PE)，其中(L1、L2、L3分)别与电源开关K的输出端(L1、L2、L3)端相连接，(N1、PE)分别与零线(N1)和保护接地线(PE)端相连接，三个输出端子(01、02、03)，其中(01、02)端子分别与电源开关K的脱扣线圈L的控制端子(01、02)相连接，与电源开关K的输入端(A、B、C)分别与电源的(A相、B相、C相)相连接。

2.如权利要求1所述的一种防止三相电源电路产生高压的保护器，其特征在于：所述直电源电路，其中三相电源经端子(L1、L2、L3)分别经电容(C4-C6)降压后，经过二极管(D4--D9)三相桥式整流后，再经过二极管(D3)稳压和电容(C3)滤波后，输出稳定的直流电压(VCC)。

3.如权利要求1所述的一种防止三相电源电路产生高压的保护器，其特征在于：所述断零检测电路，由高阻抗光电耦合器输入部分的电阻(R1)、氖管(HL1)、电容(C1)和氖管指示灯(HL2)串联组成，一端与需要检测的零线(N)端相连接，另一端与保护接地极(PE)相连接。

4.如权利要求1所述的一种防止三相电源电路产生高压的保护器，其特征在于：所述控制输出电路由高阻抗光电耦合器的输出部分光敏电阻(RL)与电阻(R2)分压和电容(C2)延时后与斯密特触发器(IC)的输入端(6和2)脚相连接，斯密特触发器(IC)的输出端(3)脚与二极管(D1)串联后再与输出继电器(J1)、续流二极管(D2)、相连接，继电器(J1)的常开和常闭触点经端子(1、2、3)输出。

5.如权利要求1所述的一种防止三相电源电路产生高压的保护器，其特征在于：所述电源开关(K)为3匹或4匹电源开关(或断路器)，内部设有电磁脱扣线圈(L)和连锁脱扣复位机构。