CN201274352Y - 三相插座内的防雷节电保护电路 - Google Patents

三相插座内的防雷节电保护电路 Download PDF

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Abstract

本实用新型属于一种三相插座内的防雷节电保护电路，设有三相火线、零线及地线输入端，其主要技术特点是：在每相火线与地线输入端之间分别连接一瞬变浪涌抑制单元，每相火线与零线输入端分别连接到各自的滤波电路单元的输入端，每个滤波电路单元的两个输出端均与一功率因数提高单元的两端相连接，每个功率因数提高单元的一端分别连接到各相火线的输出端上，每个功率因数提高单元的另一端共同连接到零线输出端上。本实用新型清除了用电系统中的瞬变、浪涌、谐波等电力垃圾，提高了功率因数cosΦ，具有体积小、结构简单、成本低廉、安装及使用方便的特点，可广泛应用于工矿企业、机关、写字楼及楼宇等380V交流用电系统中。

Description

三相插座内的防雷节电保护电路
技术领域
本实用新型属于节电保护控制领域，尤其是一种三相插座内的防雷节电保护电路。
背景技术
在现有的用电系统中，普遍存在着瞬变、浪涌、谐波等电力垃圾问题，这些电力垃圾将使用电系统的用电效率严重下降，造成电能资源的浪费，同时也对家庭用电设备或办公室用电设备产生严重的冲击破坏作用；另外，在雷电多发季节，经常会出现雷电击中电线造成用电设备损坏的现象。为了节约电能资源并对各种用电设备进行保护，一般使用在用电系统中安装节电保护设备的方法来解决，其存在的问题是：1.节电保护设备一般结构复杂、成本昂贵，使用及安装不便；2.现有各种类型的节电保护设备均存在一定的局限性，不能充分清除用电系统中的电力垃圾，很难实现最佳的节电及对用电设备进行保护的作用。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电路结构简单、成本低廉、安装使用方便并且能够有效清除电力垃圾的三相插座内的防雷节电保护电路。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种三相插座内的防雷节电保护电路，设有三相火线、零线及地线输入端，其特征在于：在每相火线与地线输入端之间分别连接一瞬变浪涌抑制单元，每相火线与零线输入端分别连接到各自的滤波电路单元的输入端，每个滤波电路单元的两个输出端均与一功率因数提高单元的两端相连接，每个功率因数提高单元的一端分别连接到各相火线的输出端上，每个功率因数提高单元的另一端共同连接到零线输出端上。
而且，所述的滤波电路单元为带通滤波的无源滤波器、带通滤波的有源滤波器、低通滤波的无源滤波器、低通滤波的有源滤波器中的一种。
而且，所述的带通滤波的无源滤波器的具体结构为：
接入到A相火线的带通滤波的无源滤波器为：第一电感(L1)与其前端的瞬变浪涌抑制单元的一输出端相连接，第一电容(C1)、第二电容(C2)和第二电感(L2)与第一电感(L1)串联连接，第二电感(L2)的另一端与其后端的功率因数提高单元的一端相连接，第一电容(C1)与第二电容(C2)的中点与并联的第三电容(C3)、第三电感(L3)的一端相连接，并联的第三电容(C3)、第三电感(L3)的另一端与前端的瞬变浪涌抑制单元的另一输出端及后端的功率因数提高单元的另一端相连接；
接入到B相火线的带通滤波的无源滤波器为：第四电感(L4)与其前端的瞬变浪涌抑制单元的一输出端相连接，第五电容(C5)、第六电容(C6)和第五电感(L5)与第四电感(L4)串联连接，第五电感(L5)的另一端与其后端的功率因数提高单元的一端相连接，第五电容(C5)与第六电容(C6)的中点与并联的第七电容(C7)、第六电感(L6)的一端相连接，并联的第七电容(C7)、第六电感(L6)的另一端与前端的瞬变浪涌抑制单元的另一输出端及后端的功率因数提高单元的另一端相连接；
接入到C相火线的带通滤波的无源滤波器为：第七电感(L7)与其前端的瞬变浪涌抑制单元的一输出端相连接，第九电容(C9)、第十电容(C10)和第八电感(L8)与第七电感(L7)串联连接，第八电感(L8)的另一端与其后端的功率因数提高单元的一端相连接，第九电容(C9)与第十电容(C10)的中点与并联的第十一电容(C11)、第九电感(L9)的一端相连接，并联的第十一电容(C11)、第九电感(L9)的另一端与前端的瞬变浪涌抑制单元的另一输出端及后端的功率因数提高单元的另一端相连接。
而且，所述的瞬变浪涌抑制单元为压敏电阻或瞬变浪涌抑制器件。
而且，所述的功率因数提高单元为一可调电容装置。
本实用新型的优点和积极效果是：
1.本防雷节电保护电路采用三级节电及保护电路，第一级采用压敏电阻或浪涌抑制器件以抑制瞬变浪涌，防止雷击对用电设备的破坏；第二级采用滤波电路单元用来滤除用电系统或用电设备所产生的各种谐波；第三级采用可调电容装置调节电容值达到最佳的末端功率因数cosΦ，因此，通过上述三级处理能够充分发挥了各种类型节电保护设备的功能与特点，实现对整个用电系统的全方位节电控制，有效地清除了瞬变、浪涌、谐波等电力垃圾，提高了末端功率因数，节约了用电成本。
2.本防雷节电保护电路可以安装在三相插座内，既可以是可移动插座或插座排、也可以是嵌入在墙壁上的固定插座等，具有体积小、结构简单、成本低廉、安装及使用方便的特点，可广泛地应用于工矿企业、机关、写字楼及楼宇等交流用电系统中。
3.本防雷节电保护电路能够对用电系统或用电设备的运行参数进行自动跟踪，通过自动或手动调节三相输出平衡，以满足不同用电系统的需要。
4.本防雷节电保护电路在节电处理同时，为用电系统中的用电设备提供稳定、优质的电力资源，提高了电能的质量，保护了用电设备，延长了用电设备的使用寿命，减少了用电设备的维修次数和维修费用。
5.本实用新型清除了用电系统中的瞬变、浪涌、谐波等电力垃圾，提高了功率因数cosΦ(cosΦ值可达0.95)，具有体积小、结构简单、成本低廉、安装及使用方便的特点，可广泛应用于工矿企业、机关、写字楼及楼宇等380V交流用电系统中。
附图说明
图1是三相插座内的防雷节电保护电路的电路原理图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
一种三相插座内的防雷节电保护电路，其连接在用电系统中的形式为：一端与用电系统的输出端相连接，其输出端与用电设备相连接。在三相插座内的防雷节电保护电路上设有A相火线、B相火线、C相火线、N线(零线)及E线(地线)输入端，每相电路的具体连接结构为：
A相电路的连接结构为：在A相火线与E线输入端之间连接一瞬变浪涌抑制单元1，该瞬变浪涌抑制单元可以使用压敏电阻，也可以使用P6KE260A或1.5K260A或5KP浪涌抑制器件，在本实施例中，瞬变浪涌抑制单元使用的是压敏电阻，即第一压敏电阻(RV1)连接在A相火线与E线之间；A相火线与N线输入端与一滤波电路单元2相连接，该滤波电路单元的两个输出端与功率因数提高单元3的两端相连接，该功率因数提高单元为可调电容(C4)，即该滤波电路单元的两个输出端与可调电容(C4)的两端相连接，该电容的一端连接到A相火线输出端A’上，该电容的另一端连接到N线输出端N’上。
本实用新型的滤波电路单元可以采用带通滤波的无源滤波器、带通滤波的有源滤波器、低通滤波的无源滤波器、低通滤波的有源滤波器中的任何一种均可实现，本实施例以带通滤波的无源滤波器作为滤波电路单元进行说明：
接入到A相火线的带通滤波的无源滤波器为：第一电感(L1)与其前端的瞬变浪涌抑制单元的一输出端相连接，第一电容(C1)、第二电容(C2)和第二电感(L2)与第一电感(L1)串联连接，第二电感(L2)的另一端与其后端的功率因数提高单元(C4)的一端相连接，第一电容(C1)与第二电容(C2)的中点与并联的第三电容(C3)、第三电感(L3)的一端相连接，并联的第三电容(C3)、第三电感(L3)的另一端与前端的瞬变浪涌抑制单元的另一输出端及后端的功率因数提高单元(C4)的另一端相连接。本滤波电路单元的中心频率为50Hz，降低了其他杂质信号的干扰，滤除了用电设备所产生的谐波或用电系统的背景谐波。
B相电路的连接结构为：在B相火线与E线输入端之间连接一瞬变浪涌抑制单元，该瞬变浪涌抑制单元可以使用压敏电阻，也可以使用P6KE260A或1.5K260A或5KP浪涌抑制器件，在本实施例中瞬变浪涌抑制单元使用的是压敏电阻，即第二压敏电阻(RV2)连接在B相火线与E线之间；B相火线与N线输入端与一滤波电路单元相连接，该滤波电路单元的两个输出端与功率因数提高单元的两端相连接，该功率因数提高单元为可调电容(C8)，即该滤波电路单元的两个输出端与可调电容(C8)的两端相连接，该电容的一端连接到B相火线输出端B’上，该电容的另一端连接到N线输出端N’上。
接入到B相火线的带通滤波的无源滤波器为：第四电感(L4)与其前端的瞬变浪涌抑制单元的一输出端相连接，第五电容(C5)、第六电容(C6)和第五电感(L5)与第四电感(L4)串联连接，第五电感(L5)的另一端与其后端的功率因数提高单元(C8)的一端相连接，第五电容(C5)与第六电容(C6)的中点与并联的第七电容(C7)、第六电感(L6)的一端相连接，并联的第七电容(C7)、第六电感(L6)的另一端与前端的瞬变浪涌抑制单元的另一输出端及后端的功率因数提高单元(C8)的另一端相连接。本滤波电路单元的中心频率为50Hz，降低了其他杂质信号的干扰，滤除了用电设备所产生的谐波或用电系统的背景谐波。
C相电路的连接结构为：在C相火线与E线输入端之间连接一瞬变浪涌抑制单元，该瞬变浪涌抑制单元可以使用压敏电阻，也可以使用P6KE260A或1.5K260A或5KP浪涌抑制器件，在本实施例中瞬变浪涌抑制单元使用的是压敏电阻，即第三压敏电阻(RV3)连接在C相火线与E线之间；C相火线与N线输入端与一滤波电路单元相连接，该滤波电路单元的两个输出端与功率因数提高单元的两端相连接，该功率因数提高单元为可调电容(C12)，即该滤波电路单元的两个输出端与可调电容(C12)的两端相连接，该电容的一端连接到C相火线输出端C’上，该电容的另一端连接到N线输出端N’上。
接入到C相火线的带通滤波的无源滤波器为：第七电感(L7)与其前端的瞬变浪涌抑制单元的一输出端相连接，第九电容(C9)、第十电容(C10)和第八电感(L8)与第七电感(L7)串联连接，第八电感(L8)的另一端与其后端的功率因数提高单元(C12)的一端相连接，第九电容(C9)与第十电容(C10)的中点与并联的第十一电容(C11)、第九电感(L9)的一端相连接，并联的第十一电容(C11)、第九电感(L9)的另一端与前端的瞬变浪涌抑制单元的另一输出端及后端的功率因数提高单元(C12)的另一端相连接。本滤波电路单元的中心频率为50Hz，降低了其他杂质信号的干扰，滤除了用电设备所产生的谐波或用电系统的背景谐波。
通过上述每相电路中接入瞬变浪涌抑制单元、滤波电路单元和功率因数提高单元的三级节电保护电路实现对用电设备的全方位的节电及保护控制，有效地清除了瞬变、浪涌、谐波等电力垃圾，提高了末端功率因数，降低了过剩能耗，保护了用电设备。

Claims (5)

1.一种三相插座内的防雷节电保护电路，设有三相火线、零线及地线输入端，其特征在于：在每相火线与地线输入端之间分别连接一瞬变浪涌抑制单元，每相火线与零线输入端分别连接到各自的滤波电路单元的输入端，每个滤波电路单元的两个输出端均与一功率因数提高单元的两端相连接，每个功率因数提高单元的一端分别连接到各相火线的输出端上，每个功率因数提高单元的另一端共同连接到零线输出端上。
2.根据权利要求1所述的三相插座内的防雷节电保护电路，其特征在于：所述的滤波电路单元为带通滤波的无源滤波器、带通滤波的有源滤波器、低通滤波的无源滤波器、低通滤波的有源滤波器中的一种。
3.根据权利要求2所述的三相插座内的防雷节电保护电路，其特征在于：所述的带通滤波的无源滤波器的具体结构为：
接入到A相火线的带通滤波的无源滤波器为：第一电感(L1)与其前端的瞬变浪涌抑制单元的一输出端相连接，第一电容(C1)、第二电容(C2)和第二电感(L2)与第一电感(L1)串联连接，第二电感(L2)的另一端与其后端的功率因数提高单元的一端相连接，第一电容(C1)与第二电容(C2)的中点与并联的第三电容(C3)、第三电感(L3)的一端相连接，并联的第三电容(C3)、第三电感(L3)的另一端与前端的瞬变浪涌抑制单元的另一输出端及后端的功率因数提高单元的另一端相连接；
接入到B相火线的带通滤波的无源滤波器为：第四电感(L4)与其前端的瞬变浪涌抑制单元的一输出端相连接，第五电容(C5)、第六电容(C6)和第五电感(L5)与第四电感(L4)串联连接，第五电感(L5)的另一端与其后端的功率因数提高单元的一端相连接，第五电容(C5)与第六电容(C6)的中点与并联的第七电容(C7)、第六电感(L6)的一端相连接，并联的第七电容(C7)、第六电感(L6)的另一端与前端的瞬变浪涌抑制单元的另一输出端及后端的功率因数提高单元的另一端相连接；
接入到C相火线的带通滤波的无源滤波器为：第七电感(L7)与其前端的瞬变浪涌抑制单元的一输出端相连接，第九电容(C9)、第十电容(C10)和第八电感(L8)与第七电感(L7)串联连接，第八电感(L8)的另一端与其后端的功率因数提高单元的一端相连接，第九电容(C9)与第十电容(C10)的中点与并联的第十一电容(C11)、第九电感(L9)的一端相连接，并联的第十一电容(C11)、第九电感(L9)的另一端与前端的瞬变浪涌抑制单元的另一输出端及后端的功率因数提高单元的另一端相连接。
4.根据权利要求1所述的三相插座内的防雷节电保护电路，其特征在于：所述的瞬变浪涌抑制单元为压敏电阻或瞬变浪涌抑制器件。
5.根据权利要求1或3所述的三相插座内的防雷节电保护电路，其特征在于：所述的功率因数提高单元为一可调电容装置。
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