CN204794015U - 一种漏电断路器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种漏电断路器,包括零序电流互感器、脱扣线圈、整流电路、可控开关电路、采样电阻和稳压管;整流电路的四个输入端分别各自与三相四线供电电源的A相线、B相线、C相线和N相线连接,第一输出端与脱扣线圈的一端连接,第二输出端与零序电流互感器的二次绕组的一端连接;可控开关电路的第一输出端与脱扣线圈的另一端连接,第二输出端与整流电路的第二输出端连接,输入端与零序电流互感器的二次绕组的另一端连接;采样电阻和稳压管分别跨接在零序电流互感器的二次绕组的一端和另一端之间。本实用新型的漏电断路器能够在三相四线供电电源的A相、B相、C相和N相中的任意两相有故障或缺相时仍能正常工作。

Description

一种漏电断路器
技术领域
本实用新型涉及漏电保护装置技术领域,具体涉及一种漏电断路器。
背景技术
漏电断路器是电路中漏电电流超过预定值时能自动动作的开关,例如当系统电路漏电或人身触电时,漏电断路器可以动作以断开电源,起到保护作用。
目前现有的漏电断路器的工作电源一般取自三相电源的A相、B相、C相,采用三相星形桥式整流电路进行整流后得到,倘若三相中有任意一相有故障或缺相时,漏电断路器仍能正常工作,即仍能起到保护作用。但是,基于目前漏电断路器的电路无法适用于三相四线供电电源,其包括A相、B相、C相和N相,另外,倘若出现有任意两相电源存在故障或缺相的情况下,当系统电路漏电或人身触电时漏电断路器将不能正常工作,即不能切断电源起到保护作用。
实用新型内容
因此,本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中漏电断路器无法在任意两相电源存在故障或缺相时正常工作的缺陷,从而提供一种能够在三相四线供电电源的A相、B相、C相和N相中的任意两相有故障或缺相时仍能正常工作的漏电断路器。
为此,本实用新型的一种漏电断路器,包括:零序电流互感器、脱扣线圈、整流电路、可控开关电路、采样电阻和稳压管;
所述整流电路的第一输入端与三相四线供电电源的C相线连接,第二输入端与三相四线供电电源的B相线连接,第三输入端与三相四线供电电源的A相线连接,第四输入端与三相四线供电电源的N相线连接,第一输出端与所述脱扣线圈的一端连接,第二输出端与所述零序电流互感器的二次绕组的一端连接;
所述可控开关电路的第一输出端与所述脱扣线圈的另一端连接,第二输出端与所述整流电路的第二输出端连接,输入端与所述零序电流互感器的二次绕组的另一端连接;
所述采样电阻跨接在所述零序电流互感器的二次绕组的一端和另一端之间;
所述稳压管的正极与所述零序电流互感器的二次绕组的一端连接,负极与所述零序电流互感器的二次绕组的另一端连接。
优选地,所述整流电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、第六二极管、第七二极管和第八二极管;
所述第一二极管的正极与所述第二二极管的负极连接,其连接公共点作为所述整流电路的第一输入端;所述第三二极管的正极与所述第四二极管的负极连接,其连接公共点作为所述整流电路的第二输入端;所述第五二极管的正极与所述第六二极管的负极连接,其连接公共点作为所述整流电路的第三输入端;所述第七二极管的正极与所述第八二极管的负极连接,其连接公共点作为所述整流电路的第四输入端;
所述第一二极管的负极分别与所述第三二极管的负极、所述第五二极管的负极和所述第七二极管的负极连接,其连接公共点作为所述整流电路的第一输出端;所述第二二极管的正极分别与所述第四二极管的正极、所述第六二极管的正极和所述第八二极管的正极连接,其连接公共点作为所述整流电路的第二输出端。
优选地,所述可控开关电路包括晶闸管;
所述晶闸管的阳极作为所述可控开关电路的第一输出端,阴极作为所述可控开关电路的第二输出端,门极作为所述可控开关电路的输入端。
优选地,还包括:第一压敏电阻、第二压敏电阻、第三压敏电阻、第四压敏电阻、第五压敏电阻和第六压敏电阻;
所述第一压敏电阻跨接在三相四线供电电源的A相线和B相线之间,所述第二压敏电阻跨接在三相四线供电电源的A相线和C相线之间,所述第三压敏电阻跨接在三相四线供电电源的A相线和N相线之间,所述第四压敏电阻跨接在三相四线供电电源的B相线和C相线之间,所述第五压敏电阻跨接在三相四线供电电源的B相线和N相线之间,所述第六压敏电阻跨接在三相四线供电电源的C相线和N相线之间。
优选地,还包括:常开开关和第一限流电阻;
所述常开开关与所述第一限流电阻串联连接后跨接在三相四线供电电源的任意两相线之间。
优选地,还包括:第二限流电阻,其串接在所述零序电流互感器的二次绕组的一端与所述整流电路的第二输出端之间。
优选地,还包括:第三限流电阻,其串接在所述零序电流互感器的二次绕组的另一端与所述可控开关电路的输入端之间。
优选地,还包括:第一电容,其跨接在所述可控开关电路的第二输出端与输入端之间。
优选地,还包括:第二电容和滤波电阻;
所述第二电容和所述滤波电阻串联连接后跨接在所述整流电路的第一输出端和第二输出端之间。
本实用新型技术方案,具有如下优点:
1.本实用新型提供的漏电断路器,通过设置整流电路的四个输入端分别各自与三相四线供电电源的A相线、B相线、C相线和N相线连接,并通过整流电路整流后得到漏电断路器中其他电路的工作电源,倘若在三相四线供电电源的A相线、B相线、C相线和N相线中的任意两相线有故障或缺相时,漏电断路器的工作电源由三相四线变为了二相,但仍然存在工作电源的供电,所以漏电断路器还能够正常工作,当有人触电或电网漏电时,该漏电断路器仍能及时断开,切断供电电源起到保护作用,提高了漏电断路器的可靠性。
2.本实用新型提供的漏电断路器,通过采用第一至第八二极管这八个二极管构建成四相星形桥式整流电路,能有效改善功率因数,提高脉动频率,从而显著减少谐波的影响,提高所产生电流的质量。
3.本实用新型提供的漏电断路器,通过设置一个晶闸管就可实现可控开关功能,在保证了漏电断路器产品的性能的前提下,降低了产品的成本。
4.本实用新型提供的漏电断路器,通过设置第一至第六压敏电阻,且分别跨接在AB、AC、AN、BC、BN、CN相线之间,当三相四线供电系统中有开关或雷击诱发所产生的突波电压时,超过压敏电阻(VDR1-VDR6)的阈值瞬间导通,能够将高频过电压信号滤除,从而对后级电路及设备进行保护。
5.本实用新型提供的漏电断路器,通过在三相四线供电电源的任意两相线之间设置常开开关和第一限流电阻,当按下常开开关时,穿过零序电流互感器的相线中仅有一相线有电流流过,此时,通过零序电流互感器的一次绕组的各相电流的矢量和不等于零,从而可以控制串接在三相四线供电电源的各相线上的开关断开,起到检查漏电断路器的漏电保护功能的作用。
6.本实用新型提供的漏电断路器,通过设置第二限流电阻和第三限流电阻可以防止可控开关电路,尤其是晶闸管被大电流烧毁。
7.本实用新型提供的漏电断路器,通过设置第一电容可有效滤除输送至可控开关电路,尤其是晶闸管的杂波信号。
8.本实用新型提供的漏电断路器,通过设置第二电容和滤波电阻可有效滤除从整流电路输出的杂波信号。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一个实施例中漏电断路器的一个具体示例的原理框图;
图2为本实用新型一个实施例中漏电断路器的一个具体示例的原理框图。
附图标记:1-整流电路,2-可控开关电路,BE-零序电流互感器,RA-脱扣线圈,VDW-稳压管,VT-晶闸管,SF-常开开关,R1-第一限流电阻,R2-采样电阻,R3-第二限流电阻,R4-第三限流电阻,R5-滤波电阻,C1-第一电容,C2-第二电容,D1-第一二极管,D2-第二二极管,D3-第三二极管,D4-第四二极管,D5-第五二极管,D6-第六二极管,D7-第七二极管,D8-第八二极管,VDR1-第一压敏电阻,VDR2-第二压敏电阻,VDR3-第三压敏电阻,VDR4-第四压敏电阻,VDR5-第五压敏电阻,VDR6-第六压敏电阻。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外,下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
图1示出了一个实施例的漏电断路器的一个具体示例的原理框图,如图1所示,该漏电断路器包括:零序电流互感器BE、脱扣线圈RA、整流电路1、可控开关电路2、采样电阻R2和稳压管VDW。
整流电路1的第一输入端与三相四线供电电源的C相线连接,第二输入端与三相四线供电电源的B相线连接,第三输入端与三相四线供电电源的A相线连接,第四输入端与三相四线供电电源的N相线连接,第一输出端与脱扣线圈RA的一端连接,第二输出端与零序电流互感器BE的二次绕组的一端连接。
可控开关电路2的第一输出端与脱扣线圈RA的另一端连接,第二输出端与整流电路1的第二输出端连接,输入端与零序电流互感器BE的二次绕组的另一端连接。可控开关电路2用于当输入端上没有接收到电压信号时,第一可控开关电路2处于断开状态,第一输出端与第二输出端之间断开,当输入端上有接收到电压信号时,就会使可控开关电路2闭合,第一输出端与第二输出端之间导通。
零序电流互感器BE的一次绕组串联在三相四线供电电源电路中,采样电阻R2跨接在零序电流互感器BE的二次绕组的一端和另一端之间。稳压管VDW的正极与零序电流互感器BE的二次绕组的一端连接,负极与零序电流互感器BE的二次绕组的另一端连接。
整流电路1对三相四线供电电源进行整流后得到漏电断路器中其他电路的工作电源,由可控开关电路2和整流电路1构成漏电断路器的控制电路部分,零序电流互感器BE为漏电断路器的信号检测部分,脱扣线圈RA为漏电断路器的执行部分,用于控制串接在三相四线供电电源的各相线上的开关QF的通断。下面对该漏电断路器的工作过程进行说明:
当三相四线供电电源正常供电时,通过零序电流互感器BE一次绕组的各相电流的矢量和等于零,此时,连接在零序电流互感器BE的二次绕组上的采样电阻R2上无感应电流通过,没有电压信号输出,可控开关电路2的输入端没有接收到电压信号,其处于断开状态,即控制电路部分处于开路状态,从而脱扣线圈RA不动作。
当三相四线供电电源非正常供电,即发生漏电或人身触电情况时,漏电断路器的负载端有一部分电流未流经漏电断路器,此时,通过零序电流互感器BE的一次绕组的各相电流的矢量和不等于零,零序电流互感器BE的二次绕组上连接的采样电阻R2上有感应电流流过,并产生感应电压,当电压大于预设值时,稳压管VDW被反向击穿,输出稳定的高电平电压信号,输送至可控开关电路2的输入端,使得可控开关电路2的第一输出端与第二输出端之间导通,即漏电断路器的控制电路部分导通,从而脱扣线圈RA中有电流流过,并产生磁场,脱扣线圈RA的动铁芯动作带动脱扣机构,使串接在三相四线供电电源的各相线上的开关QF断开,切断三相四线供电电源,从而起到在产生漏电或人身触电时的保护作用。
本实施例中通过设置整流电路的四个输入端分别各自与三相四线供电电源的A相线、B相线、C相线和N相线连接,并通过整流电路整流后得到漏电断路器中其他电路的工作电源,倘若在三相四线供电电源的A相线、B相线、C相线和N相线中的任意两相线有故障或缺相时,漏电断路器的工作电源由三相四线变为了二相,但仍然存在工作电源的供电,所以漏电断路器还能够正常工作,当有人触电或电网漏电时,该漏电断路器仍能及时断开,切断供电电源起到保护作用,提高了漏电断路器的可靠性。
作为一种优选实施方式,如图2所示,整流电路1为四相星形桥式整流电路,包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7和第八二极管D8。
第一二极管D1的正极与第二二极管D2的负极连接,即第一二极管D1和第二二极管D2串联连接构成第一桥臂,其连接公共点作为整流电路1的第一输入端;第三二极管D3的正极与第四二极管D4的负极连接,即第三二极管D3与第四二极管D4串联连接构成第二桥臂,其连接公共点作为整流电路1的第二输入端;第五二极管D5的正极与第六二极管D6的负极连接,即第五二极管D5与第六二极管D6串联连接构成第三桥臂,其连接公共点作为整流电路1的第三输入端;第七二极管D7的正极与第八二极管D8的负极连接,即第七二极管D7与第八二极管D8串联连接构成第四桥臂,其连接公共点作为整流电路1的第四输入端。
第一二极管D1的负极分别与第三二极管D3的负极、第五二极管D5的负极和第七二极管D7的负极连接,其连接公共点作为整流电路1的第一输出端;第二二极管D2的正极分别与第四二极管D4的正极、第六二极管D6的正极和第八二极管D8的正极连接,其连接公共点作为整流电路1的第二输出端。本领域的技术人员应当理解,整流电路并不限于由上述第一至第八二极管构建的电路来实现,也可以由能够为三相四线供电电源进行整流的其他整流电路来实现,例如半可控整流电路、全可控整流电路等。
本实施例中通过采用第一至第八二极管这八个二极管构建成四相星形桥式整流电路,能有效改善功率因数,提高脉动频率,从而显著减少谐波的影响,提高所产生电流的质量。
作为一种优选实施方式,如图2所示,可控开关电路2包括晶闸管VT,其阳极作为可控开关电路2的第一输出端,阴极作为可控开关电路2的第二输出端,门极作为可控开关电路2的输入端。本领域的技术人员应当理解,可控开关电路并不限于由上述晶闸管来实现,也可以由能够实现可控开关功能的其他元件来实现,例如,可以由两个晶闸管串联连接后构成,也可以由双向晶闸管来构成等。
本实施例中通过设置一个晶闸管就可实现可控开关功能,在保证了漏电断路器产品的性能的前提下,降低了产品的成本。
作为一种优选实施方式,如图2所示,漏电断路器还包括:第一压敏电阻VDR1、第二压敏电阻VDR2、第三压敏电阻VDR3、第四压敏电阻VDR4、第五压敏电阻VDR5和第六压敏电阻VDR6。第一压敏电阻VDR1跨接在三相四线供电电源的A相线和B相线之间,第二压敏电阻VDR2跨接在三相四线供电电源的A相线和C相线之间,第三压敏电阻VDR3跨接在三相四线供电电源的A相线和N相线之间,第四压敏电阻VDR4跨接在三相四线供电电源的B相线和C相线之间,第五压敏电阻VDR5跨接在三相四线供电电源的B相线和N相线之间,第六压敏电阻VDR6跨接在三相四线供电电源的C相线和N相线之间。
本实施例中通过设置第一至第六压敏电阻,且分别跨接在AB、AC、AN、BC、BN、CN相线之间,当三相四线供电系统中有开关或雷击诱发所产生的突波电压时,超过压敏电阻(VDR1-VDR6)的阈值瞬间导通,将高频过电压信号滤除,从而对后级电路及设备进行保护。
作为一种优选实施方式,如图2所示,漏电断路器还包括:常开开关SF和第一限流电阻R1。常开开关SF与第一限流电阻R1串联连接后跨接在三相四线供电电源的任意两相线之间,如图2所示是跨接在A相线和C相线之间,构成漏电断路器的漏电保护功能的检查电路。
本实施例中通过在三相四线供电电源的任意两相线之间设置常开开关和第一限流电阻,当按下常开开关时,穿过零序电流互感器的相线中仅有一相线有电流流过,此时,通过零序电流互感器的一次绕组的各相电流的矢量和不等于零,从而可以控制串接在三相四线供电电源的各相线上的开关断开,起到检查漏电断路器的漏电保护功能的作用。
作为一种优选实施方式,如图2所示,漏电断路器还包括:第二限流电阻R3,其串接在零序电流互感器BE的二次绕组的一端与整流电路1的第二输出端之间。并且还包括:第三限流电阻R4,其串接在零序电流互感器BE的二次绕组的另一端与可控开关电路2的输入端之间。通过设置第二限流电阻和第三限流电阻可以防止可控开关电路,尤其是晶闸管被大电流烧毁。
作为一种优选实施方式,如图2所示,漏电断路器还包括:第一电容C1,其跨接在可控开关电路2的第二输出端与输入端之间,可有效滤除输送至可控开关电路,尤其是晶闸管的杂波信号。
作为一种优选实施方式,如图2所示,漏电断路器还包括:第二电容C2和滤波电阻R5,其串联连接后跨接在整流电路1的第一输出端和第二输出端之间,可有效滤除从整流电路输出的杂波信号。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种漏电断路器,其特征在于,包括:零序电流互感器(BE)、脱扣线圈(RA)、整流电路(1)、可控开关电路(2)、采样电阻(R2)和稳压管(VDW);
所述整流电路(1)的第一输入端与三相四线供电电源的C相线连接,第二输入端与三相四线供电电源的B相线连接,第三输入端与三相四线供电电源的A相线连接,第四输入端与三相四线供电电源的N相线连接,第一输出端与所述脱扣线圈(RA)的一端连接,第二输出端与所述零序电流互感器(BE)的二次绕组的一端连接;
所述可控开关电路(2)的第一输出端与所述脱扣线圈(RA)的另一端连接,第二输出端与所述整流电路(1)的第二输出端连接,输入端与所述零序电流互感器(BE)的二次绕组的另一端连接;
所述采样电阻(R2)跨接在所述零序电流互感器(BE)的二次绕组的一端和另一端之间;
所述稳压管(VDW)的正极与所述零序电流互感器(BE)的二次绕组的一端连接,负极与所述零序电流互感器(BE)的二次绕组的另一端连接。
2.根据权利要求1所述的漏电断路器,其特征在于,所述整流电路(1)包括第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第五二极管(D5)、第六二极管(D6)、第七二极管(D7)和第八二极管(D8);
所述第一二极管(D1)的正极与所述第二二极管(D2)的负极连接,其连接公共点作为所述整流电路(1)的第一输入端;所述第三二极管(D3)的正极与所述第四二极管(D4)的负极连接,其连接公共点作为所述整流电路(1)的第二输入端;所述第五二极管(D5)的正极与所述第六二极管(D6)的负极连接,其连接公共点作为所述整流电路(1)的第三输入端;所述第七二极管(D7)的正极与所述第八二极管(D8)的负极连接,其连接公共点作为所述整流电路(1)的第四输入端;
所述第一二极管(D1)的负极分别与所述第三二极管(D3)的负极、所述第五二极管(D5)的负极和所述第七二极管(D7)的负极连接,其连接公共点作为所述整流电路(1)的第一输出端;所述第二二极管(D2)的正极分别与所述第四二极管(D4)的正极、所述第六二极管(D6)的正极和所述第八二极管(D8)的正极连接,其连接公共点作为所述整流电路(1)的第二输出端。
3.根据权利要求1所述的漏电断路器,其特征在于,所述可控开关电路(2)包括晶闸管(VT);
所述晶闸管(VT)的阳极作为所述可控开关电路(2)的第一输出端,阴极作为所述可控开关电路(2)的第二输出端,门极作为所述可控开关电路(2)的输入端。
4.根据权利要求1所述的漏电断路器,其特征在于,还包括:第一压敏电阻(VDR1)、第二压敏电阻(VDR2)、第三压敏电阻(VDR3)、第四压敏电阻(VDR4)、第五压敏电阻(VDR5)和第六压敏电阻(VDR6);
所述第一压敏电阻(VDR1)跨接在三相四线供电电源的A相线和B相线之间,所述第二压敏电阻(VDR2)跨接在三相四线供电电源的A相线和C相线之间,所述第三压敏电阻(VDR3)跨接在三相四线供电电源的A相线和N相线之间,所述第四压敏电阻(VDR4)跨接在三相四线供电电源的B相线和C相线之间,所述第五压敏电阻(VDR5)跨接在三相四线供电电源的B相线和N相线之间,所述第六压敏电阻(VDR6)跨接在三相四线供电电源的C相线和N相线之间。
5.根据权利要求1所述的漏电断路器,其特征在于,还包括:常开开关(SF)和第一限流电阻(R1);
所述常开开关(SF)与所述第一限流电阻(R1)串联连接后跨接在三相四线供电电源的任意两相线之间。
6.根据权利要求1所述的漏电断路器,其特征在于,还包括:第二限流电阻(R3),其串接在所述零序电流互感器(BE)的二次绕组的一端与所述整流电路(1)的第二输出端之间。
7.根据权利要求1所述的漏电断路器,其特征在于,还包括:第三限流电阻(R4),其串接在所述零序电流互感器(BE)的二次绕组的另一端与所述可控开关电路(2)的输入端之间。
8.根据权利要求1所述的漏电断路器,其特征在于,还包括:第一电容(C1),其跨接在所述可控开关电路(2)的第二输出端与输入端之间。
9.根据权利要求1-8任一项所述的漏电断路器,其特征在于,还包括:第二电容(C2)和滤波电阻(R5);
所述第二电容(C2)和所述滤波电阻(R5)串联连接后跨接在所述整流电路(1)的第一输出端和第二输出端之间。
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CN112865015A (zh) * 2021-03-25 2021-05-28 浙江深华颖智能科技有限公司 一种高压零序保护和测量功能的传感器

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