CN207265638U - 一种三相四线全方位多功能事故电控保护开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三相四线全方位多功能事故电控保护开关，其包括：相序保护电路、缺相保护电路、人为触电保护电路和执行电路，其中，相序保护电路、缺相保护电路均与总空开关入线并联，执行电路穿过人为触电保护电路的四个互感器与总空开关出线并联，三条保护电路与执行电路通过互感器实现随时控制，当线路出现故障时，三条保护电路中的互感器会在第一时间将故障信息发送给执行电路中的互感器，由执行电路中的互感器控制继电器跳闸，从而实现保护。本实用新型的有益之处在于：(1)线路结构简单、体积较小、造价低廉、安装方便；(2)可以对三相线路中所产生的各种故障做出综合保护，具有多功能、全方位、多用途、运行稳定等优势。

Description

一种三相四线全方位多功能事故电控保护开关

技术领域

本实用新型涉及一种保护开关，具体涉及一种三相四线全方位多功能事故电控保护开关，属于电器技术领域。

背景技术

目前，市场上常见的事故电控保护开关主要存在如下问题：

一、现有的事故电控保护开关功能少，可处理故障单一，只能实现正常使用情况下线路电压超负荷和短路引起的电压过高保护和短路保护，对人为触电、设备漏电、线路漏电、接地线通电等无法进行保护。

二、事故电控保护开关的电源保障及其原件都不适应电源电压的变化，适用范围窄，电源线路敷设安装和维修过程中都有可能出现接错线的情况，造成无电或220V接成380V，而现有保护开关不能适应电压的变化，无法实现全方位工作。

三、功能单一，只能切断电路，不能对故障原因进行判断并作出故障原因指示，例如：动力线接线过程中有可能接错线相，造成电机反转或烧坏电机，现有的事故电控保护开关不能对故障原因进行判断并作出故障原因指示。

四、现有的事故电控保护开关对电机的保护是有效的、安全的，但对人触电保护安全系数很低，灵敏度也很低，人体敏感电流为5mA，而现有产品为30mA以上，无法保证人身的安全。

五、现有的事故电控保护开关工作原理复杂，线路设计复杂，造成了产品体积大、造价高。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种线路结构简单、性能稳定可靠、可以对三相线路中所产生的各种故障(例如：人为触电、设备漏电、线路漏电、接地线通电、缺相、相序错线)做出综合保护的全方位多功能事故电控保护开关。

为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：

一种三相四线全方位多功能事故电控保护开关，其特征在于，包括：相序保护电路、缺相保护电路、人为触电保护电路和执行电路，其中，

所述相序保护电路与总空开关入线并联，其由电阻R4、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、移位电容C3、发光二极管F1和互感器H4组成，其中，电阻R10与电阻R9串联，电阻R10的另一端与火线A相连，电阻R9的另一端同时与移位电容C3、发光二极管F1、电阻R8的一端相连，移位电容C3的另一端与火线B相连，发光二极管F1的另一端和电阻R8的另一端同时与电阻R7的一端相连，电阻R4与电阻R7串联，电阻R4的另一端穿过互感器H4与火线C相连；

所述缺相保护电路也与总空开关入线并联，其由电阻R5、电阻R6、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、整流二极管D4、稳压二极管E2、发光二极管F2、测试按钮T和互感器H2组成，其中，电阻R14、电阻R13、电阻R12的一端分别与火线A、火线B、火线C相连，电阻R14、电阻R13、电阻R12的另一端同时与电阻R5的一端相连，电阻R6与电阻R5串联，整流二极管D4与发光二极管F2串联，稳压二极管E2与发光二极管F2并联，整流二极管D4的另一端与电阻R5和电阻R6的结点相连，电阻R11与测试按钮T串联，电阻R11的另一端与火线C相连，电阻R6的另一端、发光二极管F2的另一端和测试按钮T的另一端连接在一起且连接线穿过互感器H2与零线N相连；

所述执行电路与总空开关出线并联，其由电阻R1、电阻R2、移位电容C1、移位电容C2、整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3、稳压二极管E1、可控硅整流器ScR、继电器B1、继电器B2和互感器H3组成，其中，整流二极管D3、整流二极管D2、整流二极管D1的一端分别与火线A、火线B、火线C相连，整流二极管D3、整流二极管D2、整流二极管D1的另一端同时与电阻R2的一端相连，稳压二极管E1、移位电容C2、继电器B2并联，该并联电路(移位电容C2所在的并联电路)与电阻R2串联，可控硅整流器ScR又与该并联电路(移位电容C2所在的并联电路)串联，电阻R1穿过互感器H3后与移位电容C1并联，该并联电路(移位电容C1所在的并联电路)与可控硅整流器ScR串联，该并联电路(移位电容C1所在的并联电路)的另一端与零线N相连，继电器B1的一端与整流二极管D1、整流二极管D2和整流二极管D3的结点相连，另一端与零线N相连，继电器B2的常开触点设置在继电器B1与零线N的连接线上；

所述人为触电保护电路由电阻R3和四个互感器H1组成，其中，所述四个互感器H1分别设置在执行电路与火线A、火线B、火线C、零线N相连的四条电线上，电阻R3的一端连接在执行电路与零线N相连的电线上，另一端留着与设备保护零线连接，执行电路的四条电线在穿过人为触电保护电路的四个互感器H1之前引出输出一；

总空开关的入线端为输入，出线端为输出二。

本实用新型的有益之处在于：

(1)本实用新型的三相四线全方位多功能事故电控保护开关线路结构简单、体积较小、造价低廉、安装方便；

(2)本实用新型的三相四线全方位多功能事故电控保护开关设计原理独特，通过互感器实现随时控制，当线路出现故障时，相序保护电路、缺相保护电路或人为触电保护电路中的互感器会在第一时间将故障信息发送给执行电路中的互感器，由执行电路中的互感器控制继电器B1跳闸，从而实现保护；

(3)本实用新型的三相四线全方位多功能事故电控保护开关可以对三相线路中所产生的各种故障做出综合保护，具有多功能、全方位、多用途、运行稳定等优势，不仅解决了线路电压超负荷和短路引起的电压过高保护问题，而且对人为触电、设备漏电、线路漏电、接地线通电等事故实现了电控保护，弥补了目前市场上现有事故电控保护开关技术上的不足与缺陷，可在1秒内及时断电，既保障了人员安全，又保障了设备及线路安全，极大的提高了电器线路及设备的安全系数。

附图说明

图1是本实用新型的三相四线全方位多功能事故电控保护开关的电路图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。

第一部分：电路结构

参照图1，本实用新型的三相四线全方位多功能事故电控保护开关包括：相序保护电路、缺相保护电路、人为触电保护电路和执行电路。

下面分别对每个电路的结构做具体的说明。

1、相序保护电路

参照图1，相序保护电路与总空开关入线并联，其由电阻R4、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、移位电容C3、发光二极管F1和互感器H4组成。

电阻R10与电阻R9串联，电阻R10的另一端与火线A相连，电阻R9的另一端同时与移位电容C3、发光二极管F1、电阻R8的一端相连。

移位电容C3的另一端与火线B相连。

发光二极管F1的另一端和电阻R8的另一端同时与电阻R7的一端相连。

电阻R4与电阻R7串联，电阻R4的另一端穿过互感器H4与火线C相连。

当出现相序错线时，电阻R10和电阻R9处的电压会增大，发光二极管F1会有电流通过，发光二极管F1亮起(警示灯亮起)，与此同时，通过电阻R8、电阻R7和电阻R4的电压也会增大，互感器H4开始工作，互感器H4会将事故信号传递给执行电路中的互感器H3。

2、缺相保护电路

参照图1，缺相保护电路也与总空开关入线并联，其由电阻R5、电阻R6、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、整流二极管D4、稳压二极管E2、发光二极管F2、测试按钮T和互感器H2组成。

电阻R14、电阻R13、电阻R12的一端分别与火线A、火线B、火线C相连，电阻R14、电阻R13、电阻R12的另一端同时与电阻R5的一端相连，电阻R6与电阻R5串联。

整流二极管D4与发光二极管F2串联，稳压二极管E2与发光二极管F2并联，整流二极管D4的另一端与电阻R5和电阻R6的结点相连。

电阻R11与测试按钮T串联，电阻R11的另一端与火线C相连。

电阻R6的另一端、发光二极管F2的另一端和测试按钮T的另一端连接在一起且连接线穿过互感器H2与零线N相连。

在该缺相保护电路中：

(1)整流二极管D4是用来将通过电阻R5的交流电变成直流电的；

(2)稳压二极管E2主要是用来保护发光二极管F2的，分担发光二极管份两端的电压，防止事故中电压过高烧毁发光二极管F2。

当出现任何一项缺相时，电阻R6和电阻R11处的电压会增大，电阻R5处的电压也会增大，此时，整流二极管D4会有电流通过，发光二极管F2也会有电流通过，发光二极管F2亮起(警示灯亮起)，与此同时，互感器H2开始工作，互感器H2会将事故信号传递给执行电路中的互感器H3。

3、执行电路

参照图1，执行电路与总空开关出线并联，其由电阻R1、电阻R2、移位电容C1、移位电容C2、整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3、稳压二极管E1、可控硅整流器ScR、继电器B1、继电器B2和互感器H3组成。

整流二极管D3、整流二极管D2、整流二极管D1的一端分别与火线A、火线B、火线C相连，整流二极管D3、整流二极管D2、整流二极管D1的另一端同时与电阻R2的一端相连。

稳压二极管E1、移位电容C2、继电器B2并联，该并联电路与电阻R2串联，可控硅整流器ScR又与该并联电路串联。

电阻R1穿过互感器H3后与移位电容C1并联，该并联电路与可控硅整流器ScR串联，该并联电路的另一端与零线N相连。

继电器B1的一端与整流二极管D1、整流二极管D2和整流二极管D3的结点相连，另一端与零线N相连，继电器B2的常开触点设置在继电器B1与零线N的连接线上。

在该执行电路中，稳压二级管E1主要是用来保护继电器B2的。

当出现事故时，可控硅整流器ScR处的电压会增大，直接导通电阻R1，互感器H3开始工作，互感器H3控制继电器B2的常开触点闭合，继电器B1跳闸，从而实现保护。

4、人为触电保护电路

参照图1，人为触电保护电路由电阻R3和四个互感器H1组成。

四个互感器H1分别设置在执行电路与火线A、火线B、火线C、零线N相连的四条电线上。

电阻R3的一端连接在执行电路与零线N相连的电线上，另一端留着与设备保护零线连接。

执行电路的四条电线在穿过人为触电保护电路的四个互感器H1之前引出输出一。

总空开关的入线端为输入，出线端为输出二。

火线(火线A、火线B、火线C任意一条都可以)通过人体与大地接触，再回到零线N，构成一个完整的回路。

当人为触电、设备漏电、线路漏电或接地线通电时，电阻R3处的电压会突然增大，此时互感器H1开始工作，互感器H1会将事故信号传递给执行电路中的互感器H3。

第二部分：工作原理

1、人为触电、设备漏电、线路漏电、接地线通电

当人为触电、设备漏电、线路漏电或接地线通电时，电阻R3处的电压会突然增大，此时互感器H1开始工作，互感器H1将事故信号传递给执行电路中的互感器H3，互感器H3控制继电器B2的常开触点闭合，继电器B1跳闸，从而实现保护。

2、缺相

当出现任何一项缺相时，电阻R6和电阻R11处的电压会增大，电阻R5处的电压也会增大，此时，整流二极管D4会有电流通过，发光二极管F2也会有电流通过，发光二极管F2亮起(警示灯亮起)，与此同时，互感器H2开始工作，互感器H2将事故信号传递给执行电路中的互感器H3，互感器H3控制继电器B2的常开触点闭合，继电器B1跳闸，从而实现保护。

在装置接电之前，需要测试装置是否能够正常工作。安装本实用新型的三相四线全方位多功能事故电控保护开关以后，在接电过程中，如果测试按钮T跳闸，则说明装置可以正常工作，如果测试按钮T没有跳闸，则说明装置不能正常工作。

3、相序错线

当出现相序错线时，线路上马上会出现超高压现象，电阻R10和电阻R9处的电压会增大，发光二极管F1会有电流通过，发光二极管F1亮起(警示灯亮起)，与此同时，通过电阻R8、电阻R7和电阻R4处的电压也会增大，互感器H4开始工作，互感器H4将事故信号传递给执行电路中的互感器H3，互感器H3控制继电器B2的常开触点闭合，继电器B1跳闸，从而实现保护。

由此可见，本实用新型的三相四线全方位多功能事故电控保护开关可以对三相线路中所产生的各种故障做出综合保护，具有多功能、全方位、多用途、运行稳定等优势，不仅解决了线路电压超负荷和短路引起的电压过高保护问题，而且对人为触电、设备漏电、线路漏电、接地线通电等事故实现了电控保护，弥补了目前市场上现有事故电控保护开关技术上的不足与缺陷，可在1秒内及时断电，既保障了人员安全，又保障了设备及线路安全，极大的提高了电器线路及设备的安全系数。

第三部分：特点/优势

1、多功能

保护故障内容多，对三相线能够进行有效控制。

对于三相动力线而言，当发生人体触电、设备漏电、线路漏电、接地线通电、相序错线、缺相问题时，都能及时得到保护。

2、全方位

目前，市场现有的事故控制保护系统都是单一的过流保护，也有部分产品有触电保护功能，其电源都是又变压器变压的方案来解决。电机运行事故中，三相四线都会有不同的事故表现，比如：缺任何一相两相非常普遍，在维修中接错线，ABC三相接错位，A相变B相，B相变C相，火线变地线等都会发生，那么单单由变压器来确保事故电控系统的电源就是一个大问题，本实用新型的三相四线全方位多功能事故电控保护开关可以从根本上排除相序错误、缺相错误和接错线错误，全方位起到线路安全保障作用。

另外，不论三相四线发生什么变化，只要有一相有电，本实用新型的三相四线全方位多功能事故电控保护开关就可以正常工作。

3、多用途

不论是电源总开关还是分配电盘总开关终端的各路开关，都可以使用本实用新型的三相四线全方位多功能事故电控保护开关，功能更全面，用途更广泛。

4、运行稳定

本实用新型的三相四线全方位多功能事故电控保护开关，电源和每相线路都保持并联关系，只要有一条线路有电，哪怕是220V变为380V，本实用新型的三相四线全方位多功能事故电控保护开关都会正常工作，稳定性和可靠性都非常好。

需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (1)

1.一种三相四线全方位多功能事故电控保护开关，其特征在于，包括：相序保护电路、缺相保护电路、人为触电保护电路和执行电路，其中，

所述相序保护电路与总空开关入线并联，其由电阻R4、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、移位电容C3、发光二极管F1和互感器H4组成，其中，电阻R10与电阻R9串联，电阻R10的另一端与火线A相连，电阻R9的另一端同时与移位电容C3、发光二极管F1、电阻R8的一端相连，移位电容C3的另一端与火线B相连，发光二极管F1的另一端和电阻R8的另一端同时与电阻R7的一端相连，电阻R4与电阻R7串联，电阻R4的另一端穿过互感器H4与火线C相连；

所述缺相保护电路也与总空开关入线并联，其由电阻R5、电阻R6、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、整流二极管D4、稳压二极管E2、发光二极管F2、测试按钮T和互感器H2组成，其中，电阻R14、电阻R13、电阻R12的一端分别与火线A、火线B、火线C相连，电阻R14、电阻R13、电阻R12的另一端同时与电阻R5的一端相连，电阻R6与电阻R5串联，整流二极管D4与发光二极管F2串联，稳压二极管E2与发光二极管F2并联，整流二极管D4的另一端与电阻R5和电阻R6的结点相连，电阻R11与测试按钮T串联，电阻R11的另一端与火线C相连，电阻R6的另一端、发光二极管F2的另一端和测试按钮T的另一端连接在一起且连接线穿过互感器H2与零线N相连；

所述执行电路与总空开关出线并联，其由电阻R1、电阻R2、移位电容C1、移位电容C2、整流二极管D1、整流二极管D2、整流二极管D3、稳压二极管E1、可控硅整流器ScR、继电器B1、继电器B2和互感器H3组成，其中，整流二极管D3、整流二极管D2、整流二极管D1的一端分别与火线A、火线B、火线C相连，整流二极管D3、整流二极管D2、整流二极管D1的另一端同时与电阻R2的一端相连，稳压二极管E1、移位电容C2、继电器B2并联，该并联电路与电阻R2串联，可控硅整流器ScR又与该并联电路串联，电阻R1穿过互感器H3后与移位电容C1并联，该并联电路与可控硅整流器ScR串联，该并联电路的另一端与零线N相连，继电器B1的一端与整流二极管D1、整流二极管D2和整流二极管D3的结点相连，另一端与零线N相连，继电器B2的常开触点设置在继电器B1与零线N的连接线上；

所述人为触电保护电路由电阻R3和四个互感器H1组成，其中，所述四个互感器H1分别设置在执行电路与火线A、火线B、火线C、零线N相连的四条电线上，电阻R3的一端连接在执行电路与零线N相连的电线上，另一端留着与设备保护零线连接，执行电路的四条电线在穿过人为触电保护电路的四个互感器H1之前引出输出一；

总空开关的入线端为输入，出线端为输出二。