CN204706869U - 用于用电设备的保护器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于用电设备的保护器，用电设备通过保护器连接到电网，保护器包括高压断电保护电路、低压断电保护电路和负载开关电路，高压断电保护电路包括串联连接的高压异常判定电路和高压断电模块，低压断电保护电路包括串联连接的低压异常判定电路和低压断电模块，高压断电保护电路和低压断电保护电路分别连接在电网和负载开关电路之间，负载开关电路还连接在电网和用电设备之间。本实用新型的保护器当接入高/低电压时可自动识别、断电，阻断高/低电压进入用电设备，避免危险的发生。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气设备，尤其涉及一种用于用电设备的保护器。
背景技术
在电网施工等领域中，由于断零线、误操作等原因会出现380v等高电压进入220v负载电路中，从而导致负载设备被烧毁等，延误工期的问题。此外，国家标准《电能质量供电电压偏差》规定了各电压等级的电压合格偏差范围，220V单相供电电压偏差为标称电压的+7％、-10％，380V三相供电电压偏差为标称电压的±7％，然而，当电网等原因造成电压过低或过高，即超过了电压合格偏差范围时，导致负载电压不稳定，可能损坏用电设备。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术中由于断零线、误操作等原因引起的电压过低或过高，使得负载电压不稳定，导致用电设备损坏。
为了解决上述问题，本实用新型提供一种用于用电设备的保护器，所述用电设备通过所述保护器连接到电网，所述保护器包括高压断电保护电路、低压断电保护电路和负载开关电路，其中：所述高压断电保护电路包括：高压异常判定模块，其输入端连接到电网，并配置为当检测到电网的电压高于第一设定值时输出高压断电信号；和高压断电模块，其连接到所述高压异常判定模块的输出端，并配置为当接收到所述高压断电信号时输出断路信号，所述低压断电保护电路包括：低压异常判定模块，其输入端连接到电网，并配置为当检测到电网的电压低于第二设定值时输出低压断电信号；和低压断电模块，其连接到所述低压异常判定模块的输出端，并配置为当接收到所述低压断电信号时输出断路信号，并且所述负载开关电路连接在所述电网和用电设备之间，并连接到所述高压断电模块的输出端和所述低压断电模块的输出端，所述开关电路配置为当接收到来自所述高压断电模块或所述低压断电模块的断路信号时切断所述电网与用电设备之间的连接。
优选地，所述高压异常判定模块包括：第一支路，其由连接在电网和地线之间的第一电阻和第二电阻串联形成；第一电压比较器，其正输入端连接于所述第一电阻和所述第二电阻之间，且其负输入端连接到第一基准电压；以及第一逻辑开关支路，其连接在所述第一电压比较器的输出端与所述高压断电模块之间。
优选地，所述低压异常判定模块包括：第二支路，其由连接在电网和地线之间的第五电阻和第六电阻串联形成；第二电压比较器，其负输入端连接于所述第五电阻和所述第六电阻之间，且其正输入端连接到第二基准电压；以及第二逻辑开关支路，其连接于所述第二电压比较器的输出端与所述低压断电模块之间。
优选地，所述高压断电模块包括第一接触器，所述低压断电模块包括第二接触器，所述负载开关电路包括第三接触器，其中，所述第一接触器的线圈连接到所述高压异常判定模块的输出端，所述第二接触器的线圈连接到所述低压异常判定模块的输出端，所述第三接触器的线圈连接到辅助电源；所述第一接触器的常开触点、所述第二接触器的常开触点与所述第三接触器的常开触点并联；所述第三接触器包括常闭触点，其配置为在所述第三接触器的常开触点闭合时断开以切断所述电网与用电设备之间的连接。
优选地，所述第一逻辑开关支路包括连接在辅助电源和地线之间的串联的PNP型晶体管和NPN型晶体管。
优选地，所述第二逻辑开关支路包括连接在辅助电源和地线之间的串联的PNP型晶体管和NPN型晶体管。
优选地，所述第一设定值为250V，所述第二设定值为190V。
优选地，所述辅助电源向所述保护器提供12V的参考电压。
优选地，所述辅助电源将来自所述电网的电压转换为提供给所述保护器的参考电压。
优选地，所述高压异常判定模块和/或所述低压异常判定模块还包括连接在其输出端和地线之间的保护二极管。
本实用新型的用于用电设备的保护器的有益效果在于，其能够安装在入户电源上，或安装在企事业单位的用电设备的电源线上，当接入高/低电压时可自动识别、断电，阻断高/低电压进入用电设备，避免危险的发生。
附图说明
图1为示出了根据本实用新型实施例的用于用电设备的保护器的高压异常判定模块和低压异常判定模块的电路示意图。
图2为示出了根据本实用新型实施例的用于用电设备的保护器的与电网连接的辅助电源的电路示意图。
图3为示出了根据本实用新型实施例的用于用电设备的保护器的高压断电模块，低压断电模块及负载开关电路的电路示意图。
图4为示出了根据本实用新型实施例的用于用电设备的保护器的各接触器的触点的连接关系的电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的进行详细描述。
根据国家标准《电能质量供电电压偏差》规定的各电压等级的电压合格偏差范围，可将本实用新型的用于用电设备的保护器的高压断电电压设为例如250V，低压断电电压设为例如190V。
图1为示出了根据本实用新型实施例的用于用电设备的保护器的高压异常判定模块和低压异常判定模块的电路示意图。如图1所示，高压异常判定模块具有第一支路，其由连接在电网和地线之间的电阻R1和电阻R2串联形成。通过调节电阻R1和电阻R2的阻值比值，从而将电网的电压转换为合适大小的采样电压。而且，通过串联在12V恒压辅助电源和地线之间的电阻R3和电阻R4的阻值比例来根据需要调节基准电压值。
图2为示出了根据本实用新型实施例的用于用电设备的保护器的与电网连接的辅助电源的电路示意图。如图2所示，本实施例中可由电网通过宽幅变压器为该辅助电源供应电力。并且该提供的电力经辅助电源中的电路的处理之后，能够在该辅助电源的输出端产生一12V的恒定电压。
将采样电压和基准电压分别输入到电压比较器LM339A的正输入端5和负输入端4，当采样电压大于基准电压，也就是电网电压超过250v时，判定电路异常，电压比较器LM339A的输出端2输出高电平；当采样电压小于基准电压，也就是电网电压未超过250v时，电压比较器LM339A的输出端2输出低电平。
然后，电压比较器LM339A的输出端2将信号传输至由串联的PNP型晶体管Q1和NPN型晶体管Q2形成的第一逻辑开关支路。
当电压比较器LM339A输出的信号为高电平时，晶体管Q1导通，晶体管Q2关闭。因此，由辅助电源提供的12V的恒定电压能够作为断路信号被提供至高压断电模块。在本实施例中，高压断电模块包括接触器J1，但不限于此。
相应地，低压异常判定模块具有第二支路，其由连接在电网和地线之间的电阻R5和电阻R6串联形成。通过调节电阻R5和电阻R6的阻值比值，从而将电网的电压转换为合适大小的采样电压。而且，通过串联在12V恒压辅助电源和地线之间的电阻R3和电阻R4的阻值比例来根据需要调节基准电压值。在本实施例中可由电网为该辅助电源供应电力。
将采样电压和基准电压分别输入到电压比较器LM339B的负输入端6和正输入端7，当采样电压小于基准电压，也就是电网电压低于190v时，判定电路异常，电压比较器LM339B的输出端2输出高电平；当采样电压大于基准电压，也就是电网电压未低于190v时，电压比较器LM339B的输出端2输出低电平。
然后，电压比较器LM339B的输出端1将信号传输至由串联的NPN型晶体管Q3和PNP型晶体管Q4形成的第二逻辑开关支路。
当电压比较器LM339B输出的信号为高电平时，晶体管Q3导通，晶体管Q4关闭。因此，由辅助电源提供的12V的恒定电压能够作为断路信号被提供至低压断电模块。在本实施例中，低压断电模块包括接触器J2，但不限于此。
当高压异常判定模块和低压异常判定模块同时输出低电平时，判定电网电压无异常。
图3为示出了根据本实用新型实施例的用于用电设备的保护器的高压断电模块，低压断电模块及负载开关电路的电路示意图。在本实施例中，负载开关电路包括接触器J3，但不限于此。
如图3所示，当高压异常判定模块将断路信号传送至高压断电模块时，接触器J1的线圈j1导通，从而使接触器J1的常开触点j1-1闭合。接触器J1的常开触点j1-1闭合使得接触器J3的线圈j3导通。由于接触器J3的线圈j3的两端具有电势，因此接触器J3的常开自保持触点j3-2闭合，并且使常闭主触点j3-1断开，从而断开负载与电网之间的电连接。
类似地，当低压异常判定模块将断路信号传送至低压断电模块时，接触器J2的线圈j2导通，从而使接触器J2的常开触点j2-1闭合。触器J2的常开触点j2-1闭合使得接触器J3的线圈j3导通。由于接触器J3的线圈j3的两端具有电势，因此接触器J3的常开自保持触点j3-2闭合，并且使常闭主触点j3-1断开，从而断开负载与电网之间的电连接。
图4为示出了根据本实用新型实施例的用于用电设备的保护器的各接触器的触点的连接关系的电路示意图。如图4所示，接触器J1的触点j1-1、接触器J2的触点j2-1及接触器J3的常开自保持触点j3-2并联联接，因此，当接触器J1的触点j1-1及接触器J2的触点j2-1的任意一个闭合时，接触器J3的常开自保持触点j3-2闭合，并且与负载连接的接触器J3的常闭主触点j3-1断开，从而切断了用电设备与电网的连接，以达到高/低压断电及保护负载电路的作用。
如上文所述的第一逻辑开关支路和第二逻辑开关支路，其还能够由诸如CMOS等的其它电子元件组成。
在前述的高压/低压异常判定模块中，还包括连接在它们的输出端和地线之间的保护二极管D5和保护二极管D6，它们能够防止线圈j1和线圈j2的反电动势损坏电路。
以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于用电设备的保护器，其特征在于，所述用电设备通过所述保护器连接到电网，所述保护器包括高压断电保护电路、低压断电保护电路和负载开关电路，其中：
所述高压断电保护电路包括：
高压异常判定模块，其输入端连接到电网，并配置为当检测到电网的电压高于第一设定值时输出高压断电信号；和
高压断电模块，其连接到所述高压异常判定模块的输出端，并配置为当接收到所述高压断电信号时输出断路信号，
所述低压断电保护电路包括：
低压异常判定模块，其输入端连接到电网，并配置为当检测到电网的电压低于第二设定值时输出低压断电信号；和
低压断电模块，其连接到所述低压异常判定模块的输出端，并配置为当接收到所述低压断电信号时输出断路信号，并且
所述负载开关电路连接在所述电网和用电设备之间，并连接到所述高压断电模块的输出端和所述低压断电模块的输出端，所述开关电路配置为当接收到来自所述高压断电模块或所述低压断电模块的断路信号时切断所述电网与用电设备之间的连接。
2.根据权利要求1所述的用于用电设备的保护器，其特征在于，所述高压异常判定模块包括：
第一支路，其由连接在电网和地线之间的第一电阻和第二电阻串联形成；
第一电压比较器，其正输入端连接于所述第一电阻和所述第二电阻之间，且其负输入端连接到第一基准电压；以及
第一逻辑开关支路，其连接在所述第一电压比较器的输出端与所述高压断电模块之间。
3.根据权利要求1所述的用于用电设备的保护器，其特征在于，所述低压异常判定模块包括：
第二支路，其由连接在电网和地线之间的第五电阻和第六电阻串联形成；
第二电压比较器，其负输入端连接于所述第五电阻和所述第六电阻之间，且其正输入端连接到第二基准电压；以及
第二逻辑开关支路，其连接于所述第二电压比较器的输出端与所述低压断电模块之间。
4.根据权利要求1所述的用于用电设备的保护器，其特征在于，所述高压断电模块包括第一接触器，所述低压断电模块包括第二接触器，所述负载开关电路包括第三接触器，其中，
所述第一接触器的线圈连接到所述高压异常判定模块的输出端，所述第二接触器的线圈连接到所述低压异常判定模块的输出端，所述第三接触器的线圈连接到辅助电源；
所述第一接触器的常开触点、所述第二接触器的常开触点与所述第三接触器的常开触点并联；
所述第三接触器包括常闭触点，其配置为在所述第三接触器的常开触点闭合时断开以切断所述电网与用电设备之间的连接。
5.根据权利要求2所述的用于用电设备的保护器，其特征在于，所述第一逻辑开关支路包括连接在辅助电源和地线之间的串联的PNP型晶体管和NPN型晶体管。
6.根据权利要求3所述的用于用电设备的保护器，其特征在于，所述第二逻辑开关支路包括连接在辅助电源和地线之间的串联的PNP型晶体管和NPN型晶体管。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于用电设备的保护器，其特征在于，所述第一设定值为250V，所述第二设定值为190V。
8.根据权利要求4至6中任一项所述的用于用电设备的保护器，其特征在于，所述辅助电源向所述保护器提供12V的参考电压。
9.根据权利要求4至6中任一项所述的用于用电设备的保护器，其特征在于，所述辅助电源将来自所述电网的电压转换为提供给所述保护器的参考电压。
10.根据权利要求1所述的用于用电设备的保护器，其特征在于，所述高压异常判定模块和/或所述低压异常判定模块还包括连接在其输出端和地线之间的保护二极管。
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| CN201520458989.0U CN204706869U (zh) | 2015-06-29 | 2015-06-29 | 用于用电设备的保护器 |
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|---|---|---|---|---|
| CN104917145A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-09-16 | 国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司 | 用于用电设备的保护器 |
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