CN201853666U - 用于配电线路的剩余电流控制与保护开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于配电线路的剩余电流控制与保护开关，包括电磁机构、主触头、灭弧罩、辅助触头，电流互感器、智能控制器单元，所述的智能控制器单元包括显示电路、单片微处理单元，电磁机构与主触头、辅助触头连接；灭弧罩位于主触头上方；电流互感器与单片微处理单元连接，所述的剩余电流控制与保护开关还包括外置的剩余电流互感器、放大电路和判别比较电路，其中，外置的剩余电流互感器与放大电路连接，所述的放大电路和判别比较电路设置于智能控制器单元内。本实用新型的用于配电线路的剩余电流控制与保护开关，具有对配电线路的过载、短路、剩余电流等进行保护的功能，缩小控制柜体积，降低成本，达到节能减排的目的，提高配电系统的可靠性。

Description

用于配电线路的剩余电流控制与保护开关

技术领域

本实用新型涉及一种低压电器开关，特别涉及一种将控制与保护开关电器与剩余电流保护功能集于一体的适用于配电线路的剩余电流控制与保护开关。

背景技术

低压配电系统保护通常必须具备以下主要功能：过载保护、短路保护、剩余电流保护、控制开断、隔离。在传统的配电系统中，这些功能是由分立元器件组合来完成的，通常的配置是：断路器+接触器+剩余电流继电器的串联，实现以下功能：过载保护、短路保护、剩余电流保护、控制、隔离、紧急状态下断开，即将多种不同功能的元器件组装配套达到控制与保护的目的。但是多个分立元器件串联必然会降低系统的可靠性，增加能耗。

以往的控制与保护开关由于技术的限制额定电流不超过150A，通常用于机电设备的保护。随着动态开距技术的应用，控制与保护开关的额定电流已可以做到1600A，但是还不能用于配电线路。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于配电线路的剩余电流控制与保护开关，具有对配电线路的过载、短路、剩余电流等进行保护的功能。 

本实用新型通过如下技术方案来实现的：用于配电线路的剩余电流控制与保护开关，包括电磁机构、主触头、灭弧罩、辅助触头，电流互感器、智能控制器单元，所述的智能控制器单元包括显示电路、单片微处理单元，电磁机构与主触头、辅助触头连接，驱动主触头、辅助触头开合运动；灭弧罩位于主触头上方，用于熄灭分断电流产生的电弧；电流互感器与单片微处理单元连接，采集电流参数提供给单片微处理单元，所述的剩余电流控制与保护开关还包括外置的剩余电流互感器、放大电路和判别比较电路，其中，外置的剩余电流互感器与放大电路连接，所述的放大电路和判别比较电路设置于智能控制器单元内。

作为本实用新型的改进，用于配电线路的剩余电流控制与保护开关还包括节电模块，所述的节电模块与电磁机构、单片微处理单元相连接，它在电磁机构交流电压吸合后，提供直流低电压给电磁机构，以维持其吸合状态。

作为本实用新型的进一步改进，用于配电线路的剩余电流控制与保护开关还包括断线报警电路，所述的外置的剩余电流互感器与断线报警电路相连，断线报警电路与单片微处理单元相连接，当外置的剩余电流互感器断线时剩余电流控制与保护开关自动动作或报警。

本实用新型的用于配电线路的剩余电流控制与保护开关，用于配电线路的剩余电流控制与保护开关一个元件替代了三个元件，具有对配电线路的过载、短路、剩余电流等进行保护的功能从而可以完全代替分立元件的组合方案，缩小控制柜体积，降低成本，达到节能减排的目的，提高配电系统的可靠性。并具可重合闸功能、节电功能、剩余电流互感器断线后的自动动作或报警功能。本实用新型的智能控制器单元中，剩余电流采集信号超过判别比较电路的基准值时，智能控制器单元就会发出信号，断开主电路，本开关的剩余电流极限不驱动时间是0.06s ，并具有一次重合闸功能。本实用新型还具有节电功能，可以使整个装置在运行时节电达到95%以上，并且无噪音产生。还具有外接剩余电流互感器断线自动动作或报警功能。当外接剩余电流互感器断线时剩余电流控制与保护开关自动动作或报警，消除安全隐患。

附图说明

图1为本实用新型用于配电线路的剩余电流控制与保护开关的原理图。

具体实施方式

用于配电线路的剩余电流控制与保护开关，主要由电磁机构、主触头、灭弧罩、辅助触头和智能控制器单元、电流互感器，外置的剩余电流互感器组成。其主要特征是：除控制与保护开关具有的短路、过载保护功能外增加剩余电流保护功能，满足低压综合配电箱的供电线路电气保护要求。

下面结合附图详细叙述本发明的实现原理及实施例。

参考附图1。 本发明包括电磁机构3、主触头2、灭弧罩1、辅助触头4、电流互感器9、电流互感器10、电流互感器11、外置的剩余电流互感器8、智能控制器单元6，电磁机构驱动主触头开合运动、灭弧罩位于主触头上方用于熄灭分断电流产生的电弧。辅助触头与主触头联动，用于控制。电流互感器、剩余电流互感器采集电流参数提供给智能控制器单元。连接关系见图1。

电流互感器9、电流互感器10、电流互感器11分别穿过主电路的A相、B相、C相线路，剩余电流互感器8同时穿过A相、B相、C相、N相线路，电流互感器输出信号与单片微处理单元13连接，剩余电流互感器的输出信号与放大电路15连接。

配电变压器及其输出线路A相、B相、C相、N相线路构成配电线路。本发明的电流互感器9、电流互感器10、电流互感器11分别穿过A相、B相、C相线路；零序电流互感器8同时穿过A相、B相、C相、N相线路。

智能控制单元6包括单片微处理单元 13、放大电路15、判别比较电路14，显示电路12。 

电流互感器9、电流互感器10、电流互感器11输出电流信号传送到单片微处理单元13，经过数模转换后的数字量与动作曲线进行对比，判断过载、短路故障。电流超越动作曲线值时按曲线对应的时间发出控制指令，驱动电磁机构动作，电磁机构带动主触头分断主电路、灭弧罩熄灭分断时产生的电弧。实现过载保护、短路保护功能。辅助触头与主触头联动，用于控制。

外置的剩余电流互感器8采集剩余电流参数提供给放大电路15 、判别比较电路14，超过剩余电流基准值时，单片微处理单元13发出信号，断开主电路，实现剩余电流保护功能。

单片微处理单元13控制显示电路12，显示电路12显示采集的信号值。

节电模块5在收到单片微处理单元13的吸合控制信号后，给电磁机构3提供交流电源吸合后，提供直流低电压给电磁机构，以维持其吸合状态，收到单片微处理单元13的断开控制信号后，切断电磁机构3电源，断开主电路。

 断线报警电路7与外置的剩余电流互感器8相连，当断线报警电路检测到外接剩余电流互感器断线时，发出信号给单片微处理单元13，单片微处理单元13发出信号使控制开关断开主电路或报警。

用于配电线路的剩余电流控制与保护开关（简称开关）采用微机技术、电力电子技术，并将剩余电流技术引入CPS电器产品，将CPS应用范围从设备保护扩大到供电线路保护。克服了上述传统配电系统中存在的问题，提高了用电系统的可靠性。

剩余电流控制与保护开关能耗低。与传统配电模式相比，过去由断路器、交流接触器、剩余电流继电器组成的组合装置中主回路有三付触头，现在主回路只有一付触头，由此使主回路的接触电阻减少60%，相应的损耗也减少60%；电磁机构控制线圈在直流低电压下维持保持状态，与普通交流接触器控制线圈在全电压下维持保持状态，节能90%以上。符合国家当前的节能减排要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.用于配电线路的剩余电流控制与保护开关，包括电磁机构（3）、主触头（2）、灭弧罩（1）、辅助触头（4），电流互感器（9,10,11）、智能控制器单元（6），所述的智能控制器单元（6）包括显示电路（12）、单片微处理单元（13）、电磁机构（3）与主触头（2）、辅助触头（4）连接，驱动主触头（2）、辅助触头（4）开合运动；灭弧罩（1）位于主触头（2）上方，用于熄灭分断电流产生的电弧；电流互感器（9,10,11）与单片微处理单元（13）连接，采集电流参数提供给单片微处理单元（13），其特征在于：所述的剩余电流控制与保护开关还包括外置的剩余电流互感器（8）、放大电路（15）和判别比较电路（14），其中，外置的剩余电流互感器（8）与放大电路（15）连接，所述的放大电路（15）和判别比较电路（14）设置于智能控制器单元（6）内。

2.根据权利要求1所述的剩余电流控制与保护开关，其特征在于：还包括节电模块（5），所述的节电模块（5）与电磁机构（3）、单片微处理单元（13）相连接，它在电磁机构（3）交流电压吸合后，提供直流低电压给电磁机构（3），以维持其吸合状态。

3.根据权利要求1所述的剩余电流控制与保护开关，其特征在于：还包括断线报警电路（7），所述的外置的剩余电流互感器（8）与断线报警电路（7）相连，断线报警电路（7）与单片微处理单元（13）相连接，当外置的剩余电流互感器（8）断线时剩余电流控制与保护开关自动动作或报警。