CN204905837U - 三相四线自复式过欠压多功能智能保护器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三相四线自复式过欠压多功能智能保护器，包括带有三相的保护器本体，所述保护器本体内设有处理器，所述处理器分别通过驱动电路、自检电路、电压取样信号以及阻容降压整流滤波电路与三个自保持继电器连接。本实用新型结构简单，集过电压保护、欠电压保护，三相电不平衡保护，相序保护，断零保护，断相保护于一体。

Description

三相四线自复式过欠压多功能智能保护器

技术领域

本实用新型属于电路过欠压保护、断零保护、断相保护、相序保护、相电压不平衡保护之保护器，具体涉及一种三相四线自复式过欠压多功能智能保护器。

背景技术

自复式过欠压保护器为，当线路中出现电压过高或过低，超出保护器所设定的过电压、欠电压值时，保护器自动断开被保护线路，以保护负载设备不受过电压或欠电压的影响而损坏，当线路电压恢复正常时，保护器通过一定时间的延后接通负载，自动为被保护线路提供电源的装置。保护功能单一。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题便是针对上述现有技术的不足，提供了一种三相四线自复式过欠压多功能智能保护器，能有效的解决上述问题。

本实用新型所采用的技术方案是：三相四线自复式过欠压多功能智能保护器，包括带有三相的保护器本体，所述保护器本体内设有处理器，所述处理器分别通过驱动电路、自检电路、电压取样信号以及阻容降压整流滤波电路与一自保持继电器连接。

作为优选，所述自保持继电器具有自保持继电器触点，并与处理器连接。

作为优选，所述保护器本体设有3个LED指示灯，分别对应三相。

作为优选，所述保护器本体设有触控结构的LED显示屏，且与处理器连接。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过结构上的改进，集过电压保护、欠电压保护(断相保护)、断零保护、三相电不平衡保护、相序保护于一体，具有功能齐全、性能稳定以及操作简便的功效。

在上述技术方案的基础上，所说的取样电路U相取样电路由R15一端接相线U，另一端接电阻R16一端，电阻R16另一端分别与R14、R20、R19一端相连，R14另一端接整流电源VCC，R20另一端接整流电源地端，R19另一端接电容C8和处理器20引脚；所说的取样电路V相取样电路由R22一端接相线V，另一端接电阻R23一端，电阻R23另一端分别与R21、R24、R25一端相连，R21另一端接整流电源VCC，R25另一端接整流电源地端，R24另一端接电容C9和处理器19引脚；所说的取样电路W相取样电路由R28一端接相线W，另一端接电阻R29一端，电阻R29另一端分别与R27、R30、R31一端相连，R27另一端接整流电源VCC，R31另一端接整流电源地端，R30另一端接电容C8和处理器14引脚。

在上述技术方案的基础上，所说的驱动电路由R13、R8、R7、R3、R13、R9、R4、R17、R18三极管Q3、Q6、Q1、Q5、Q2、Q4组成桥式驱动电路，具体连接是由电阻R8一端连接到处理器17引脚，电阻R8另一端连接NPN三极管Q3基极，三极管Q3发射极连接到驱动管Q4栅极和电阻R18的一端，三极管Q3的集电极连接电阻R7一端，电阻R7另一端连接驱动管Q1基极和电阻R3的一端，电阻R3另一端接整流电源+12V，驱动管Q1集电极连接+12V电源，发射极连接驱动对管Q5的源极和自保持继电器动作线圈的一端，驱动对管Q5的漏极连接整流电源地端；由电阻R13一端连接到处理器16引脚，电阻R13另一端连接NPN三极管Q6基极，三极管Q6发射极连接到驱动管Q5栅极和电阻R17的一端，三极管Q3的集电极连接电阻R9一端，电阻R9另一端连接驱动管Q2基极和电阻R4的一端，电阻R4另一端接整流电源+12V，驱动管Q2集电极连接+12V电源，发射极连接驱动对管Q4的源极和自保持继电器动作线圈的一端，驱动对管Q4的漏极连接整流电源地端；

在上述技术方案的基础上，所说的处理器电路是由大规模集成电路U2、电阻R26和电容C10串联组成的上电复位电路连接到微处理器的4引脚上，抗干扰电路由电容C12C13并联连接到处理器芯片的8引脚和整流电源地间，处理器芯片1、2、3号引脚分别接指示灯LED3、LED2、LED1的负极，处理器芯片7引脚接整流电源地，处理器芯片14、18引脚作为程序固化通讯端口。

在上述技术方案的基础上，所说的降压整流滤波电路由电阻R1、R2串联然后与电容C1并联一端连接电网相线U，另一端连接二极管D1正极和D2负极，D2正极接电网电源零线和整流电源的地，二极管D1的负极接二极管D3、D11的正极；电阻R5、R6串联然后与电容C6并联一端连接电网相线V，另一端连接二极管D4正极和D5负极，D5正极接电网电源零线和整流电源的地，二极管D4的负极接二极管D3、D11的正极；电阻R10、R11串联然后与电容C7并联一端连接电网相线W，另一端连接二极管D6正极和D7负极，D7正极接电网电源零线和整流电源的地，二极管D6的负极接二极管D3、D11的正极；二极管D3的负极连接电容C2的正极和三端稳压电路U1的输入端，电容C2负极、三端稳压电路U1的地端连接整流电源地端，三端稳压电路U1的输出端连接滤波电容C3、C4的正极；

在上述技术方案的基础上，所说的贮能电路由二极管D11和电容C5组成，二极管D11的正极连接二极管D1、D4、D6的负极，二极管D11的负极是整流电源+12V输出端，连接滤波电容C5的正极，滤波电容C5负极接整流电源的地端。

本实用新型所述的三相四线自复式过欠压多功能智能保护器的优点在于：相电压取样是对零线取样，只要有任一相电压过电压或欠电压时，能使电路断开，从而保护受保护的电气设备；电网电源三相电压不平衡时能迅速保护负载电气设备；电源电源相序不是正相序接线方式时能迅速保护负载电气设备；电网电源断零线时能迅速保护负载电气设备。

附图说明

本实用新型有如下附图：

图1为三相四线自复式过欠压多功能智能保护器原理框图。

图2为三相四线自复式过欠压多功能智能降压整流滤波电路。

图3为三相四线自复式过欠压多功能智能智能取样电路。

图4为三相四线自复式过欠压多功能智能显示电路。

图5为三相四线自复式过欠压多功能智能驱动电路。

图6为三相四线自复式过欠压多功能智能处理器电路。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1：如图1-图6所示，三根自复式过欠压多功能智能保护器，包括带有三相的保护器本体，在本实施例中，所述保护器本体设有3个LED指示灯，分别对应三相，所述保护器本体内设有处理器，所述处理器分别通过驱动电路、自检电路、电压取样信号以及阻容降压整流滤波电路与一自保持继电器连接，在本实施例中，所述自保持继电器具有自保持继电器触点，并与处理器连接，并且所述保护器本体设有触控结构的LED显示屏，且与处理器连接，具体连接方法如实用新型内容所述。所述处理器程序由于技术机密原理在此不作叙述。

本实用新型基于程序控制：三相四线电源正常时，3个LED指示灯呈正常发光结构，如出现故障，LED指示灯呈闪烁结构，故障相欠压时，LED指示灯闪烁频率为1Hz，故障错相时，LED指示灯闪烁频率为2.5Hz，当断相时程序默认不平衡级别优先，故障显示状态为不平衡。

本实用新型基于程序控制，接通电源后，2秒内自检电路进行自检，指示灯不亮，当自检结束后，输出一个断开信号，本实用新型无论处于接通或关断状态都能使保护器处于关断状态，然后检测电网电源电压，在电网电压正常且相序正确情况下，延时40秒后本实用新型合闸，在延时期间，LED指示灯跑马显示，延时结束后与三相相对的LED指示灯正常发光，本实用新型合闸。当电网电压三相中的任意一相相对的N电压高于270V±5V，相对应的相指示灯闪烁，频率10Hz，同时本实用新型0.1秒内断开；当电网电压从过压状态降低到240V±5V时，延时40秒后，本实用新型合闸恢复供电，延时期间，LED指示灯为跑马显示，延时后LED指示灯变常亮。当电网电源三相中任意一相对N电压低于170V±5V时，相对应的相指示灯闪烁，频率为1Hz，同时本实用新型0.1秒内断开，当电网电压从欠压状态升高到185V±5V时，延时40秒后，本实用新型合闸恢复供电，延时期间，LED指示灯跑马显示，延时后LED指示灯变常亮。当电网电源三相中任一相或二相断相时三个指示同时闪烁，频率5Hz,同时本实用新型0.1秒内断开；当电网电源从断相状态恢复到正常时，延时40秒后本实用新型合闸恢复供电，延时期间，LED指示灯为跑马显示，延时后LED指示灯变常亮。当电网电源断零线时三个指示同时闪烁，频率5Hz,同时本实用新型0.1秒内断开；当电网电源从断零状态恢复到正常时，延时40秒后本实用新型合闸恢复供电，延时期间，LED指示灯为跑马显示，延时后LED指示灯变常亮。当电网电源三相中相电压最高相电压值与三相电压最低相电压值之差与最高相电压值的百分之大于等于设定的相电压不平衡值时三个指示同时闪烁，频率5Hz,同时本实用新型0.1秒内断开；当电网电源三相中相电压最高相电压值与三相电压最低相电压值之差与最高相电压值的百分之小于等于设定的相电压不平衡恢复值时，延时40秒后本实用新型合闸恢复供电，延时期间，LED指示灯为跑马显示，延时后LED指示灯变常亮。当电网电源中三相四线不是按正相序接线时，绿色和红色指示灯闪烁，频率2.5Hz，同时本实用新型0.1秒内断开；当电网电源相序恢复正相序时，延时40秒后本实用新型合闸恢复供电，延时期间，LED指示灯为跑马显示，延时后LED指示灯变常亮。

以下结合图2逐一说明电路各部分组成及工作原理。

所说的取样电路U相取样电路由R15、R16、R14、R20、R19、C8如实用新型内容所述连接方式连接送入处理器20引脚；所说的取样电路V相取样电路由R22、R23、R21、R24、R25、电容C9如实用新型内容章节所述连接方法连接到处理器19引脚；所说的取样电路W相取样电路由R28、R29、R27、R30、R31、电容C8如实用新型内容章节所述的连接方法连接到处理器14引脚，微处理器对取样信号进行AD转换和函数计算，判别电网电源是否正常，然后依据程序指令输出相应的电平，送入驱动控制电路输入端，使驱动电路执行相应的操作来控制自保护继电器的通断，从而保护负载用电设备。

Claims (6)

1.三相四线自复式过欠压多功能智能保护器，包括带有三相的保护器本体，其特征在于：所述保护器本体内设有处理器，所述处理器分别通过驱动电路、自检电路、电压取样信号以及阻容降压整流滤波电路与一自保持继电器连接。

2.根据权利要求1所述的三相四线自复式过欠压多功能智能保护器，其特征在于：所述自保持继电器具有自保持继电器触点，并与处理器连接。

3.根据权利要求2所述的三相四线自复式过欠压多功能智能保护器，其特征在于：所述保护器本体设有3个LED指示灯，分别对应三相。

4.根据权利要求3所述的三相四线自复式过欠压多功能智能保护器，其特征在于：所述保护器本体设有触控结构的LED显示屏，且与处理器连接。

5.根据权利要求4所述的三相四线自复式过欠压多功能智能保护器，其特征在于：所说的处理器至少包含一个大规模单片机芯片，四个取样电路一端连接在电网电源，另一端连接在单片机芯片的I/O端口，阻容降压和整流滤波电路连接到处理器和贮能电路，贮能电路输出端连接驱动地电路，驱动电路连接自保护继电器动作线圈。

6.如权利要求5所述的三相四线自复式过欠压多功能智能保护器，其特征在于：

所述的取样电路U相取样电路由R15一端接相线U，另一端接电阻R16一端，电阻R16另一端分别与R14、R20、R19一端相连，R14另一端接整流电源VCC，R20另一端接整流电源地端，R19另一端接电容C8和处理器20引脚；所说的取样电路V相取样电路由R22一端接相线V，另一端接电阻R23一端，电阻R23另一端分别与R21、R24、R25一端相连，R21另一端接整流电源VCC，R25另一端接整流电源地端，R24另一端接电容C9和处理器19引脚；所说的取样电路W相取样电路由R28一端接相线W，另一端接电阻R29一端，电阻R29另一端分别与R27、R30、R31一端相连，R27另一端接整流电源VCC，R31另一端接整流电源地端，R30另一端接电容C8和处理器14引脚，

所述的驱动电路由R13、R8、R7、R3、R13、R9、R4、R17、R18三极管Q3、Q6、Q1、Q5、Q2、Q4组成桥式驱动电路，具体连接是由电阻R8一端连接到处理器17引脚，电阻R8另一端连接NPN三极管Q3基极，三极管Q3发射极连接到驱动管Q4栅极和电阻R18的一端，三极管Q3的集电极连接电阻R7一端，电阻R7另一端连接驱动管Q1基极和电阻R3的一端，电阻R3另一端接整流电源+12V，驱动管Q1集电极连接+12V电源，发射极连接驱动对管Q5的源极和自保持继电器动作线圈的一端，驱动对管Q5的漏极连接整流电源地端；由电阻R13一端连接到处理器16引脚，电阻R13另一端连接NPN三极管Q6基极，三极管Q6发射极连接到驱动管Q5栅极和电阻R17的一端，三极管Q3的集电极连接电阻R9一端，电阻R9另一端连接驱动管Q2基极和电阻R4的一端，电阻R4另一端接整流电源+12V，驱动管Q2集电极连接+12V电源，发射极连接驱动对管Q4的源极和自保持继电器动作线圈的一端，驱动对管Q4的漏极连接整流电源地端；

所述的处理器电路是由大规模集成电路U2、电阻R26和电容C10串联组成的上电复位电路连接到微处理器的4引脚上，抗干扰电路由电容C12C13并联连接到处理器芯片的8引脚和整流电源地间，处理器芯片1、2、3号引脚分别接指示灯LED3、LED2、LED1的负极，处理器芯片7引脚接整流电源地，处理器芯片14、18引脚作为程序固化通讯端口，

所述的降压整流滤波电路由电阻R1、R2串联然后与电容C1并联一端连接电网相线U，另一端连接二极管D1正极和D2负极，D2正极接电网电源零线和整流电源的地，二极管D1的负极接二极管D3、D11的正极；电阻R5、R6串联然后与电容C6并联一端连接电网相线V，另一端连接二极管D4正极和D5负极，D5正极接电网电源零线和整流电源的地，二极管D4的负极接二极管D3、D11的正极；电阻R10、R11串联然后与电容C7并联一端连接电网相线W，另一端连接二极管D6正极和D7负极，D7正极接电网电源零线和整流电源的地，二极管D6的负极接二极管D3、D11的正极；二极管D3的负极连接电容C2的正极和三端稳压电路U1的输入端，电容C2负极、三端稳压电路U1的地端连接整流电源地端，三端稳压电路U1的输出端连接滤波电容C3、C4的正极；

所述的贮能电路由二极管D11和电容C5组成，二极管D11的正极连接二极管D1、D4、D6的负极，二极管D11的负极是整流电源+12V输出端，连接滤波电容C5的正极，滤波电容C5负极接整流电源的地端。