CN2109008U - 三相电器缺相保护器 - Google Patents

Abstract

一种由半导体技术和光电耦合器件组成与门电 路的三相电器缺相保护装置，把它和CJ₁₀接触器或 装有电磁控制的空气开关组合，可以对功率0.1～ 500千瓦的三相电器实行缺相保护。由于采用光电 技术，线路抗干扰能力强，安全可靠，稳定性好，当电 源进线，熔断器、开关、继电器等任一部位发生缺相 时，会立即停止输出信息，切断CJ₁₀接触器吸合线圈 电源，达到保护电机和电网安全。本保护器不仅可用 于低频电源，将某些器件进行更换，亦可以应用于三 相中频电源电器。

Description

本实用新型是一个由半导体技术与光电偶合器体组成与门电路的三相电器缺相保护器，属配电设备类。

据有关资料统计表明：三相电机在使用过程中，由于缺相原因造成电机损坏的，在各类原因中约占70％～80％，而在公开报导的缺相保护器专利文献中，有利用晶体管电路的；有采用机械式装置的，其缺陷有的易受外界干扰，在相电压击穿导致保护器损坏时引起误动作；有的则是对工作电源有限制，大多适用于低频电源，从而影响使用范围。

本实用新型是利用半导体、光电技术，通过电－光－电转换进行缺相信息的传递，由于采用组合式偶合器体，其外壳具有良好的屏蔽作用，从而较好地解决了抗干扰问题，而器体内部的绝缘介质，又能有效地保证在光电转换过程中对电路隔离要求，即使在前级电路击穿的情况下，本实用新型仍能发出正确的信息，使保护器正常工作，间时，由于本装置是和Cj₁₀接触器或带有电磁控制的空气开关组合使用，因此，本实用新型具有如 优点：1.在功率上的适用范围可以大大扩展，2.信息传递可靠，抗干扰性强，3.线路结构简单，4.输入输出之间、电源相与相之间在电路上能有效隔离，安全性好，5.采用光电偶合元件组成与门电路的方案，不仅可适用了低频电源，亦可应用于中频电源，具有广泛的适用性。

本实用新型是这样来实现的：三相电源分别由电容C偶合降压，经全波整流、稳压分别为发光二极管，光敏三极管，开关电路，控制继电器J提供工作电源。主回路CJ10接触器吸合线圈受继电器J控制。未接入电源时，线路不工作，控制继电器J触点处于常闭状态。此时主回路接触器CJ₁₀吸合线圈无工作电源，设备不能运转。在三相电源被接通情况下，（即正常情况下）本装置开始工作。由A相组成的稳压电源向光电偶合器的输出端光敏三极管BG_1.2开关电路、继电器J供电；B相和C相的稳压源各自向发光二极管BG_1.2供电。发光二极管发光，当光照在光敏三极管（二极管、光电池、光控可控硅、达林顿管光电管）上时，（光子打在PN结附近，使PN结附近产生光电子－－空穴时，他们在PN结处于由电场作用下做定向运动，形成光电源。只有受到光照射时，光的能量变成电能，才产生光电源）PN结的反向电源大大增加。由于光照射发射结产生光电子流相当于三极管上的基极电流，因此，集电极电流是光电流的β倍，由于B相和C相的光电偶合器组成与门电路，B相上的光电流通过C相上的光敏三极管、发射极和集电极到达开关电路基极。使其导通，接制继电器J接通，CJ₁₀接触器开始吸合，主回路接通。如果电网发生故障，三相之中某一相断缺，该相电源被切断，开关电路或该相发光二极管马上被截止，光敏器件在不受光的照射下，发光二、三极管（或光控可控硅、达林顿管、光集成电路、光电管）处于截止状态，开关电路也截止，控制继电器J关闭连在CJ₁₀接触器吸合线圈和电源的触点脱开，CJ₁₀接触器处于常闭态，主回路电源被切断，达到保护电机和电网安全。下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

附图为本实用新型电原理图

如图：当A、B、C三相电源被接通，以A相来观察，A相通过电容C₁降压，将电压220V降至14～18V，通过挤式D₁～D₄整流。DW₁稳压和滤波电容C4及三点式稳压器（W7812）将A组输出电压稳定在12V左右，供光敏管和开关电路及继电器J使用，如该电路缺相时，该电路即停止工作，继电器J处于常闭点，主回路CJ₁₀接触器吸合线圈，由于无电源不能工作，故起保护作用。电路中B相，也通过电容C₂降压，将220V电压降至5V以下，通过桥式整流器D5～D8稳压管DW（2CW52）进行稳压，对光电偶合器，发光二极管进行供电，发光二极管发光，光敏三极管组成与门导通，电路中C相原理同B相、通过电容C₃降压，D₉～D₁₂整流，DW₃（ZCW52）进行稳压，对光电偶合器，发光二极管BG₂供发光管发光。由电路B相和C相上的光电偶合器上的发光原件可以是电珠，发光二极管，白炽灯、氖泡、电致发光器件光敏元件可以是光敏二极管，也可以是三极管，光容可控硅，达林顿管、光电管，集成光电偶合器）组成了一个与门。所以当A相、C相处于正常时，A相正常供电，BG₁、BG₂与电阻R₆连接在电源与地之间，结点与开关电路BG₃形成控制回路，当电流通过B相和C相中的光敏管到达开关电路基极，开关电路导通，继电器J开始工作。继电器J常开触点闭合，使主回路CJ₁₀接触器吸合线圈和电源接通，主回路开始供电。如果A相缺相时，整个保护器不能工作，主回路也不通。强行按住启动开关，主回路虽接通，但松开启动开关时即停，继电器J触点在常闭点，主回路10接触器吸合线圈没电不能工作。同样道理，如果原来主回路在正常工作，A相由于某种原因，突然缺相，整个保护器由于失去电源，继电器J回到常闭（串连在）主回路CJ₁₀接触器吸合线圈上的常开触点跳开，隔断电源，（主回路CJ10接触器处于常闭，主回路电源被切断）。当B相或C相缺相时，光电偶合器发光管分别截止，不发光，相应的B相或C相的光敏管反向电阻增大，通过PN结的仅仅是环境温度产生的微小暗电流及加反向偏压所产生的电流，开关电源处于截止状态，继电器J不能正常工作，触点处于常闭。（串连在）主回路CJ₁₀接触器吸合线圈上的常开触点跳开，隔断了电流，主回路CJ₁₀接触器处于常闭，主回路电源被切断。当A相受到高压击穿情况下，A相电路上即使所有元件被击穿，短路B相和C相电路由于采用光电偶合形式，发光管和光敏管处于绝缘状态，击穿电压大于500V以上，所以相电源之间不可能会产生短路，同理B相和C相电路击穿时，亦不会产生相电源之间短路。由于电路中采用稳压电路，故在电流电压发生波动时，缺相保护器仍能正常工作，保证了保护器工作稳定性。并联在电容C上的电阻R₁R₂R₃为泄放电阻，当保护器停止工作时，将电容器C上电压泄放，保证产品安全。

由此可见，本实用新型为三相电器的安全使用提供一个简单，可靠、迅速安全的保护装置。

Claims (3)

1、一种由电子元件，交流接触器所组成的三相电器缺相保护器，其特征在于：

1.采用光电偶合器，並用光电偶合器组成与门电路；

2.电容偶合降压供电采样形式。

2、一种由权利要求1所述的缺相保护器，其特征在于光敏管BG₁和光敏管BG₂与电阻R₆相串联，连接在电源和地之间，光敏管和电阻相结点与开关电路器BG3基极形成控制电路。

3、一种由权利要求1所述的缺相保护器，其特征在于光电偶合器中，发光元件可以是电珠，半导体发光二极管，氖管、电致发光器件；光敏元件可以是光太阳能电池、光敏二极管、三极管，光控可控硅，达林顿管、光电管。