CN107394776B - 通过手动切换接触器实现漏电保护功能切换的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过手动切换接触器实现漏电保护功能切换的装置，该装置主回路连接施工现场的一般负载和变频负载，控制回路引入变频负载的故障信号；该装置主回路由漏电保护断路器、交流接触器组成，控制回路由按钮、信号灯、中间继电器、接触器线圈及辅助触点组成。当施工现场的负载中存在变频负载时，可通过手动操作该装置，切除为变频负载供电的断路器的漏电保护功能，转由引入变频负载故障信号的控制回路进行保护。本发明改变了施工临时配电不能适应现时施工用电需求的现状。

Description

通过手动切换接触器实现漏电保护功能切换的装置及方法

技术领域

本发明涉及电工电子技术领域，尤其涉及一种通过手动切换接触器实现漏电保护功能切换的装置及方法。

背景技术

在现场施工中为保证用电安全，临时用电配电箱内全部使用带漏电保护功能的开关断路器。随着科技的发展，施工中使用的许多设备逐步更新换代采用先进的变频技术，如：变频打桩机、变频行车、变频冲洗泵站等。上述设备在接入带有漏电保护功能的断路器时，由于变频系统自身非线性负载的特性，经常引起漏电保护误动作，导致断路器频繁跳闸，给现场施工带来极大的困扰。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中施工临时配电不能适应现时施工用电需求的缺陷，提供一种通过手动切换接触器实现漏电保护功能切换的装置及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种通过手动切换接触器实现漏电保护功能切换的装置，该装置包括主回路和控制回路，主回路连接施工现场的一般负载和变频负载，控制回路引入变频负载的故障信号；其中：

主回路的组成包括3台电子式漏电保护断路器和2台三相交流接触器：第一漏电保护断路器、第二漏电保护断路器和第三漏电保护断路器、第一交流接触器、第二交流接触器；其连接方式为：第一漏电保护断路器的下爪分别与第三漏电保护断路器的上爪及第一交流接触器的上爪连接；第一交流接触器的下爪分别与第二交流接触器的下爪及第二漏电保护断路器的上爪连接；第一漏电保护断路器的上爪与第二交流接触器的上爪连接；现场施工电源接入第一漏电保护断路器的上爪；第三漏电保护断路器的下爪连接一般负载；第二漏电保护断路器的下爪连接一般负载或变频负载；

控制回路的组成包括3个自复位式按钮、2个指示灯、1个中间继电器、2个接触器的线圈及辅助触点：漏电保护启用按钮、变频保护启用按钮、漏电保护停止按钮、漏电保护指示灯、变频保护指示灯、中间继电器、第一交流接触器线圈、第二交流接触器线圈、第一交流接触器常闭辅助触点、第一交流接触器常开辅助触点、第二交流接触器常闭辅助触点、第二交流接触器常开辅助触点、中间继电器常闭辅助点；控制回路分为漏电保护切换回路和变频保护投入回路，两个回路之间为并联关系；

漏电保护切换回路连接方式为：漏电保护启用按钮与第一交流接触器常开辅助触点并联，记为第一并联回路；第一交流接触器线圈与漏电保护停止按钮串联后再与漏电保护指示灯并联，记为第二并联回路；第一并联回路与第二并联回路相互串联；

变频保护投入回路连接方式为：变频保护启用按钮与第二交流接触器常开辅助触点并联，记为第三并联回路；第二交流接触器线圈与中间继电器常闭辅助点、第一交流接触器常闭辅助触点三者串联后再与变频保护指示灯并联，记为第四并联回路；中间继电器与引自变频系统的故障输出触点串联，记为第一串联回路；第三并联回路与第四并联回路串联后与第一串联回路相互并联。

进一步地，本发明的该装置还包括保险丝，保险丝设置在控制回路和电源相线之间。

进一步地，本发明的该装置还包括第一漏电保护断路器内部的电子放大单元，中间继电器常闭辅助点一端接入电源相线，另一端接入电子放大单元的电源相线端子中，电子放大单元的电源零线端子与电源零线相连。

本发明提供一种通过通过手动切换接触器实现漏电保护功能切换的方法，包括以下步骤：

S1、当施工负载为一般负载时：先将第一漏电保护断路器、第二漏电保护断路器和第三漏电保护断路器全部合闸；再操作漏电保护启用按钮，此时第一交流接触器线圈通电使得第一交流接触器主回路接通；与此同时第一交流接触器常开辅助触点闭合使得第一交流接触器线圈自锁，漏电保护指示灯HR通电常亮；操作完成后第二漏电保护断路器和第三漏电保护断路器均带有漏电保护功能，都只能给一般负载供电；

S2、当施工负载中有变频负载时：先操作漏电保护停止按钮，此时第一交流接触器线圈断电使得第一交流接触器主回路断开，漏电保护指示灯断电熄灭；再操作变频保护启用，此时第二交流接触器线圈通电使得第二交流接触器主回路接通；与此同时第二交流接触器常开辅助触点闭合使得第二交流接触器线圈自锁，变频保护指示灯通电常亮；此时因第二交流接触器常闭辅助触点断开使得第二漏电保护断路器内的电子放大单元的电源相线被切断，第二漏电保护断路器不再具备漏电保护功能，并且第二漏电保护断路器通过第二交流接触器直接从电源进线取电，不再通过第一漏电保护断路器取电，躲避了上级断路器的漏电保护功能；操作完成后第三漏电保护断路器带有漏电保护功能，只能给一般负载供电，第二漏电保护断路器无漏电保护功能，只能给变频负载供电；

S3、变频系统出现漏电等故障时，变频系统的故障输出触点闭合使得中间继电器通电，同时第二交流接触器线圈断电使得第二交流接触器主回路断开，切断变频负载电源，变频保护指示灯断电熄灭，起到保护作用。

本发明产生的有益效果是：本发明的通过手动切换接触器实现漏电保护功能切换的装置及方法，当施工现场的负载中存在变频负载时，可通过手动操作该装置，切除为变频负载供电的断路器的漏电保护功能，转由引入变频负载故障信号的控制回路进行保护。本发明改变了施工临时配电不能适应现时施工用电需求的现状。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例的电路结构示意图；

图中：Q0-第一漏电保护断路器；Q1-第二漏电保护断路器Q1；Q2-第三漏电保护断路器；SB1-漏电保护启用按钮；SB2-漏电保护停止按钮；SB3-变频保护启用按钮；KM1-第一交流接触器；KM1-A-第一交流接触器线圈；KM1-1-第一交流接触器常闭辅助触点；KM1-2-第一交流接触器常开辅助触点；KM2-A-第二交流接触器线圈；KM2-1-第二交流接触器常闭辅助触点；KM2-2-第二交流接触器常开辅助触点；HR-漏电保护指示灯；HG-变频保护指示灯；FU1-保险丝；K1-中间继电器；K1-1-中间继电器常闭辅助触点；K-第二漏电保护断路器内部的电子放大单元。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例的通过手动切换接触器实现漏电保护功能切换的装置，该装置包括主回路和控制回路，主回路连接施工现场的一般负载和变频负载，控制回路引入变频负载的故障信号；其中：

主回路的组成包括3台电子式漏电保护断路器和2台三相交流接触器：第一漏电保护断路器Q0、第二漏电保护断路器Q1和第三漏电保护断路器Q2、第一交流接触器KM1、第二交流接触器KM2；其连接方式为：第一漏电保护断路器Q0的下爪分别与第三漏电保护断路器Q2的上爪及第一交流接触器KM1的上爪连接；第一交流接触器KM1的下爪分别与第二交流接触器KM2的下爪及第二漏电保护断路器Q1的上爪连接；第一漏电保护断路器Q0的上爪与第二交流接触器KM2的上爪连接；现场施工电源接入第一漏电保护断路器Q0的上爪；第三漏电保护断路器Q2的下爪连接一般负载；第二漏电保护断路器Q1的下爪连接一般负载或变频负载；

控制回路的组成包括3个自复位式按钮、2个指示灯、1个中间继电器、2个接触器的线圈及辅助触点：漏电保护启用按钮SB1、变频保护启用按钮SB2、漏电保护停止按钮SB3、漏电保护指示灯HR、变频保护指示灯HG、中间继电器K1、第一交流接触器线圈KM1-A、第二交流接触器线圈KM2-A、第一交流接触器常闭辅助触点KM1-1、第一交流接触器常开辅助触点KM1-2、第二交流接触器常闭辅助触点KM2-1、第二交流接触器常开辅助触点KM2-2、中间继电器常闭辅助点K1-1；控制回路分为漏电保护切换回路和变频保护投入回路，两个回路之间为并联关系；

漏电保护切换回路连接方式为：漏电保护启用按钮SB1与第一交流接触器常开辅助触点KM1-2并联，记为第一并联回路；第一交流接触器线圈KM1-A与漏电保护停止按钮SB3串联后再与漏电保护指示灯HR并联，记为第二并联回路；第一并联回路与第二并联回路相互串联；

变频保护投入回路连接方式为：变频保护启用按钮SB2与第二交流接触器常开辅助触点KM2-2并联，记为第三并联回路；第二交流接触器线圈KM2-A与中间继电器常闭辅助点K1-1、第一交流接触器常闭辅助触点KM1-1三者串联后再与变频保护指示灯HG并联，记为第四并联回路；中间继电器K1与引自变频系统的故障输出触点串联，记为第一串联回路；第三并联回路与第四并联回路串联后与第一串联回路相互并联。

该装置还包括保险丝FU1，保险丝FU1设置在控制回路和电源相线L1之间。

该装置还包括第一漏电保护断路器Q1内部的电子放大单元K，中间继电器常闭辅助点K1-1一端接入电源相线L1，另一端接入电子放大单元K的电源相线端子中，电子放大单元K的电源零线端子与电源零线N相连。

本发明实施例的可以手动切换断路器漏电保护功能的装置：正常情况下该装置内的断路器全部带有漏电保护功能。当操作变频保护启用按钮时,切断一台断路器内电子放大单元的电源，使该断路器失去漏电保护功能。当操作漏电保护启用按钮时，电子放大单元电源接通，恢复断路器漏电保护功能。

材料清单：

该装置采用元器件如下：电子式漏电保护断路器3台、3相交流接触器2台(2常开2常闭)、自复位式按钮3个(1常开1常闭)、红绿指示灯各一个(～220V电源)、熔断器1个(2A)、电子继电器一个(～220V电源)、动力电缆(电缆截面根据负载要求确定)及控制电缆(1.5mm²)若干。

本发明实施例的通过手动切换接触器实现漏电保护功能的方法，包括以下步骤：

S1、当施工负载为一般负载时：先将第一漏电保护断路器Q0、第二漏电保护断路器Q1和第三漏电保护断路器Q2全部合闸；再操作漏电保护启用按钮SB1，此时第一交流接触器线圈KM1-A通电使得第一交流接触器KM1主回路接通；与此同时第一交流接触器常开辅助触点KM1-2闭合使得第一交流接触器线圈KM1-A自锁，漏电保护指示灯HR通电常亮。操作完成后第二漏电保护断路器Q1和第三漏电保护断路器Q2均带有漏电保护功能，都只能给一般负载供电。

S2、当施工负载中有变频负载时：先操作漏电保护停止按钮SB3，此时第一交流接触器线圈KM1-1断电使得第一交流接触器KM1主回路断开，漏电保护指示灯HR断电熄灭；再操作变频保护启用SB2，此时第二交流接触器线圈KM2-A通电使得第二交流接触器KM2主回路接通；与此同时第二交流接触器常开辅助触点KM2-2闭合使得第二交流接触器线圈KM2-A自锁，变频保护指示灯HR通电常亮；此时因第二交流接触器常闭辅助触点KM2-1断开使得第二漏电保护断路器Q1内的电子放大单元K的电源相线被切断，第二漏电保护断路器Q1不再具备漏电保护功能，并且第二漏电保护断路器Q1通过第二交流接触器KM2直接从电源进线取电，不再通过第一漏电保护断路器Q0取电，躲避了上级断路器的漏电保护功能。操作完成后第三漏电保护断路器Q2带有漏电保护功能，只能给一般负载供电，第二漏电保护断路器Q1无漏电保护功能，只能给变频负载供电；

S3、变频系统出现漏电等故障时，变频系统的故障输出触点闭合使得中间继电器K2通电，同时第二交流接触器线圈KM2-A断电使得第二交流接触器KM2主回路断开，切断变频负载电源，变频保护指示灯HG断电熄灭，起到保护作用。

需要注意的是此装置适用于直接从变压器二次侧取电的一级配电柜，如果用于二级或者二级以下的配电柜时，则其上级配电柜均应使用此装置。

漏电保护功能切换装置创新在于：当施工现场的负载中存在变频负载时，可通过手动操作该装置，切除为变频负载供电的断路器的漏电保护功能，转由引入变频负载故障信号的控制回路进行保护。本发明改变了施工临时配电不能适应现时施工用电需求的现状。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (2)

1.一种通过手动切换接触器实现漏电保护功能切换的装置，其特征在于，该装置包括主回路和控制回路，主回路连接施工现场的一般负载和变频负载，控制回路引入变频负载的故障信号；其中：

主回路的组成包括3台电子式漏电保护断路器和2台三相交流接触器：第一漏电保护断路器（Q0）、第二漏电保护断路器（Q1）和第三漏电保护断路器（Q2）、第一交流接触器（KM1）、第二交流接触器（KM2）；其连接方式为：第一漏电保护断路器（Q0）的下爪分别与第三漏电保护断路器（Q2）的上爪及第一交流接触器（KM1）的上爪连接；第一交流接触器（KM1）的下爪分别与第二交流接触器（KM2）的下爪及第二漏电保护断路器（Q1）的上爪连接；第一漏电保护断路器（Q0）的上爪与第二交流接触器（KM2）的上爪连接；现场施工电源接入第一漏电保护断路器（Q0）的上爪；第三漏电保护断路器（Q2）的下爪连接一般负载；第二漏电保护断路器（Q1）的下爪连接一般负载或变频负载；

控制回路的组成包括3个自复位式按钮、2个指示灯、1个中间继电器、2个接触器的线圈及辅助触点：漏电保护启用按钮（SB1）、变频保护启用按钮（SB2）、漏电保护停止按钮（SB3）、漏电保护指示灯（HR）、变频保护指示灯（HG）、中间继电器（K1）、第一交流接触器线圈（KM1-A）、第二交流接触器线圈（KM2-A）、第一交流接触器常闭辅助触点（KM1-1）、第一交流接触器常开辅助触点（KM1-2）、第二交流接触器常闭辅助触点（KM2-1）、第二交流接触器常开辅助触点（KM2-2）、中间继电器常闭辅助点（K1-1）；控制回路分为漏电保护切换回路和变频保护投入回路，两个回路之间为并联关系；

漏电保护切换回路连接方式为：漏电保护启用按钮（SB1）与第一交流接触器常开辅助触点（KM1-2）并联，记为第一并联回路；第一交流接触器线圈（KM1-A）与漏电保护停止按钮（SB3）串联后再与漏电保护指示灯（HR）并联，记为第二并联回路；第一并联回路与第二并联回路相互串联；

变频保护投入回路连接方式为：变频保护启用按钮（SB2）与第二交流接触器常开辅助触点（KM2-2）并联，记为第三并联回路；第二交流接触器线圈（KM2-A）与中间继电器常闭辅助点（K1-1）、第一交流接触器常闭辅助触点（KM1-1）三者串联后再与变频保护指示灯（HG）并联，记为第四并联回路；中间继电器（K1）与引自变频系统的故障输出触点串联，记为第一串联回路；第三并联回路与第四并联回路串联后与第一串联回路相互并联；

该装置还包括保险丝（FU1），保险丝（FU1）设置在控制回路和电源相线（L1）之间；

该装置还包括第一漏电保护断路器（Q0）内部的电子放大单元（K），中间继电器常闭辅助点（K1-1）一端接入电源相线（L1），另一端接入电子放大单元（K）的电源相线端子中，电子放大单元（K）的电源零线端子与电源零线（N）相连。

2.一种通过手动切换接触器实现漏电保护功能切换的方法，采用权利要求1所述的通过手动切换接触器实现漏电保护功能切换的装置，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1、当施工负载为一般负载时：先将第一漏电保护断路器（Q0）、第二漏电保护断路器（Q1）和第三漏电保护断路器（Q2）全部合闸；再操作漏电保护启用按钮（SB1），此时第一交流接触器线圈（KM1-A）通电使得第一交流接触器（KM1）主回路接通；与此同时第一交流接触器常开辅助触点（KM1-2）闭合使得第一交流接触器线圈（KM1-A）自锁，漏电保护指示灯（HR）通电常亮；操作完成后第二漏电保护断路器（Q1）和第三漏电保护断路器（Q2）均带有漏电保护功能，都只能给一般负载供电；

S2、当施工负载中有变频负载时：先操作漏电保护停止按钮（SB3），此时第一交流接触器线圈（KM1-1）断电使得第一交流接触器（KM1）主回路断开，漏电保护指示灯（HR）断电熄灭；再操作变频保护启用按钮（SB2），此时第二交流接触器线圈（KM2-A）通电使得第二交流接触器（KM2）主回路接通；与此同时第二交流接触器常开辅助触点（KM2-2）闭合使得第二交流接触器线圈（KM2-A）自锁，变频保护指示灯（HR）通电常亮；此时因第二交流接触器常闭辅助触点（KM2-1）断开使得第二漏电保护断路器（Q1） 内的电子放大单元（K）的电源相线被切断，第二漏电保护断路器（Q1）不再具备漏电保护功能，并且第二漏电保护断路器（Q1）通过第二交流接触器（KM2）直接从电源进线取电，不再通过第一漏电保护断路器（Q0）取电，躲避了上级断路器的漏电保护功能；操作完成后第三漏电保护断路器（Q2）带有漏电保护功能，只能给一般负载供电，第二漏电保护断路器（Q1）无漏电保护功能，只能给变频负载供电；

S3、变频系统出现漏电故障时，变频系统的故障输出触点闭合使得中间继电器（K2）通电，同时第二交流接触器线圈（KM2-A）断电使得第二交流接触器（KM2）主回路断开，切断变频负载电源，变频保护指示灯（HG）断电熄灭，起到保护作用。

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