CN1889318A - 电弧故障保护电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电弧故障保护电路，包括电弧信号检测电路，它连接于三相交流电源上，用于感应出正常电压和电弧的复合电压信号，并滤掉60Hz及以下频率的信号；整流滤波电路，它与三相交流电源和电弧信号检测电路相连，用于对三相交流电源的整流滤波以提供低压电源，并对电弧信号检测电路输出的高频电弧信号进行整流滤波；信号比较电路，它与所述整流滤波电路相连，它接收经过整流滤波的电弧信号并进行放大、比较处理，当电弧分量的幅值达到某一设定值，且持续燃弧的时间超过规定的时间时，输出一个触发电平；合分操纵电路，所述合分操纵电路与所述信号比较电路相连；用于接收所述信号比较电路输出的触发电平而分断故障电路，以消除火灾隐患、减少损失。
Description
技术领域
本发明属于电子、电器设备用电火险安全保护领域，具体涉及一种电弧故障安全保护装置。
背景技术
常规的电器设备典型的供电方式是采用交流电源，通过一对导线和一个插座，使得电子电器设备或负载接收到电源。电子电器设备通过一对导线直接与电源相连，构成了一系列的潜在危险，特别是某些电器设备的电气连接可靠性差或者连接装置的腐蚀老化，使得电气连接的接触不良，极易产生因连接点不良而引起放电，产生电弧，如长此以往会导致线路或接线装置的损坏，严重时还会产生火险，给使用者带来巨大的经济损失。
目前的插头都不具备电弧故障保护功能，存在电弧故障火灾隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电弧故障保护电路。
为达上述目的，本发明采用发如下技术方案，
一种电弧故障保护电路，包括：
电弧信号检测电路，它连接于三相交流电源上，用于感应出正常电压和电弧的复合电压信号，并滤掉60HZ及以下频率的信号；
整流滤波电路，它与三相交流电源和电弧信号检测电路相连，用于对三相交流电源的整流滤波以提供低压电源，并对电弧信号检测电路输出的高频电弧信号进行整流滤波；
信号比较电路，它与所述整流滤波电路相连，它接收经过整流滤波的电弧信号并进行放大、比较处理，当电弧分量的幅值达到某一设定值，且持续燃弧的时间超过规定的时间时，输出一个触发电平；
合分操纵电路，所述合分操纵电路与所述信号比较电路相连；用于接收所述信号比较电路输出的触发电平而分断故障电路。
其中，还可包括一个手动开关，该开关与电子开关相连；正常工作状态下，可通过闭合手动开关来控制电子开关的导通使电路分断。
其中，所述电弧信号检测电路可由感应线圈和高频滤波器组成；所述感应线圈的初级连接在三相交流电源上，次级与高频滤波器相连；感应线圈能在其次级感应出一个包含正常电压及电弧的复合电压信号；高频滤波器用于滤掉60HZ及以下频率的信号。
其中，所述合分操纵电路可由电子开关、分离脱扣器组成；电子开关一端连接分离脱扣器，另一端与所述信号比较电路相连；信号比较电路输出的触发电平使电子开关导通，分离脱扣器吸合，操作机构动作而分断故障电路。
本发明电弧保护电路，它能防止因设备的电气连接可靠性差或者连接装置的腐蚀老化而产生的火花、燃弧引起的着火危险，减少损失。
以下结合附图及实施例进一步说明本发明。
附图说明
图1是电弧故障保护电路的电路原理图；
图2是电弧故障保护电路的电路图。
具体实施方式
如图1、2所示，一种电弧故障保护电路包括，
电弧信号检测电路，它连接于三相交流电源上，用于感应出正常电压和电弧的复合电压信号，并滤掉60HZ及以下频率的信号；
整流滤波电路，它与三相交流电源和电弧信号检测电路相连，用于对三相交流电源的整流滤波以提供低压电源，并对电弧信号检测电路输出的高频电弧信号进行整流滤波；
信号比较电路，它与所述整流滤波电路相连，它接收经过整流滤波的电弧信号并进行放大、比较处理，当电弧分量的幅值达到某一设定值，且持续燃弧的时间超过规定的时间时，输出一个触发电平；
合分操纵电路，所述合分操纵电路与所述信号比较电路相连；用于接收所述信号比较电路输出的触发电平而分断故障电路。
所述电弧信号检测电路由感应线圈L1和一个由电容C1～C3和电感L2～L5组成的高频滤波器组成；所述感应线圈的初级连接在三相交流电源上，次级与高频滤波器相连；感应线圈L1在其次级感应出一个包含正常电压及电弧的复合电压信号；其中包含了60Hz的正常交流正弦波和非正常的高次谐波的复合波电压信号，这一混合信号通过高频滤波器进行分离，其利用高通滤波器由电容C1、电感L2和电容C3、电感L5分别组成两个并联谐振网络，其谐振频率设计在60Hz，由于电容C1、电感L2和电容C3、电感L5对60Hz的电流信号呈高阻抗而对高于60Hz的电流信号处于失谐状态而呈低阻抗，此外高通滤波器中的电感L3、L4对60Hz及其以下的的电流信号呈低阻抗，使这些信号得以分流，而对高于60Hz的电流信号呈高阻，阻止了频率高于60Hz信号的分流。最终由高通滤波器输出的信号只是频率高于60Hz的高频信号和电弧电流信号，实现了正常信号与非正常信号的分离；
所述整流滤波电路由二极管(V1、V2、V3、V4)和电阻R5、R6和限压电阻4及电容C5、二极管V5构成；并为分离脱扣器3、电子开关2及IC控制电路提供直流稳压电源；并对电弧信号检测电路输出的高频电弧信号进行整流滤波；
所述信号比较电路为一IC控制电路，电阻R2、R3、R4和电容C4、C6、C7、C8、C9构成IC外围滤波电路排除干扰。IC控制电路对非正常的电弧信号进行放大、比较处理，当电弧分量的幅值达到某一设定值，且持续燃弧的时间超过规定的时间时，IC控制电路输出一个触发电平，使电子开关电路V6导通，分离脱扣器3动作而分断故障电路；
所述合分操纵电路由电子开关2、分离脱扣器3组成；电子开关2导通，分离脱扣器3吸合操作机构动作而分断故障电路。
所述手动开关1与电子开关2相连；正常工作状态下，可通过闭合手动开关1来控制电子开关2的导通，使电路分断。
电弧故障保护电路通常使用于防止电弧故障而引起火灾的风险，一般来说电弧故障装置能感应出设备或负载中电弧险情的存在，作为回应，它会断开电源与负载之间的电路以消除火险，这项发明是将电弧故障保护的工作原理应用到电源插头中，可与未保护的交流插座一起使用。
Claims (4)
1、一种电弧故障保护电路，其特征在于包括：
电弧信号检测电路，它连接于三相交流电源上，用于感应出正常电压和电弧的复合电压信号，并滤掉60HZ及以下频率的信号；
整流滤波电路，它与三相交流电源和电弧信号检测电路相连，用于对三相交流电源的整流滤波以提供低压电源，并对电弧信号检测电路输出的高频电弧信号进行整流滤波；
信号比较电路，它与所述整流滤波电路相连，它接收经过整流滤波的电弧信号并进行放大、比较处理，当电弧分量的幅值达到某一设定值，且持续燃弧的时间超过规定的时间时，输出一个触发电平；
合分操纵电路，所述合分操纵电路与所述信号比较电路相连；用于接收所述信号比较电路输出的触发电平而分断故障电路。
2、根据权利要求1所述的电弧故障保护电路，其特征在于：所述电弧信号检测电路由感应线圈和高频滤波器组成；所述感应线圈的初级连接在三相交流电源上，次级与高频滤波器相连；感应线圈能在其次级感应出一个包含正常电压及电弧的复合电压信号；高频滤波器用于滤掉60HZ及以下频率的信号。
3、根据权利要求1或2所述的电弧故障保护电路，其特征在于：所述合分操纵电路由电子开关、分离脱扣器组成；电子开关一端连接分离脱扣器，另一端与所述信号比较电路相连。
4、根据权利要求3所述的电弧故障保护电路，其特征在于：还包括一个手动开关，该开关与电子开关相连；正常工作状态下，可通过闭合手动开关来控制电子开关的导通使电路分断。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 200510027420 CN1889318A (zh) | 2005-06-30 | 2005-06-30 | 电弧故障保护电路 |
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| CN 200510027420 CN1889318A (zh) | 2005-06-30 | 2005-06-30 | 电弧故障保护电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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Family
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101847305A (zh) * | 2010-05-11 | 2010-09-29 | 安徽海圣电气有限公司 | 400v低压配网全能型电流电气火灾报警监控器 |
| CN111521948A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-08-11 | 温州大学激光与光电智能制造研究院 | 一种基于滤波电感电压的断弧故障检测电路及检测方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN101847305A (zh) * | 2010-05-11 | 2010-09-29 | 安徽海圣电气有限公司 | 400v低压配网全能型电流电气火灾报警监控器 |
| CN101847305B (zh) * | 2010-05-11 | 2012-06-13 | 安徽海圣电气有限公司 | 400v低压配网全能型电流电气火灾报警监控器 |
| CN111521948A (zh) * | 2020-06-15 | 2020-08-11 | 温州大学激光与光电智能制造研究院 | 一种基于滤波电感电压的断弧故障检测电路及检测方法 |
| CN111521948B (zh) * | 2020-06-15 | 2022-07-26 | 温州大学激光与光电智能制造研究院 | 一种基于滤波电感电压的断弧故障检测电路的检测方法 |
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