CN211061618U - 一种判断交流电器设备工作状态输出信号的辅助装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种判断交流电器设备工作状态输出信号的辅助装置，涉及电子式电流继电器技术应用领域。包括保护外壳及设置在其内部的电流互感器和电子式电流继电器构成；其中，电流互感器与电子式电流继电器作电路连接。具有接线简单、动作迅速可靠、维护方便、使用寿命长，设备通用性良好等特点。本实用新型，解决了诸如小型空调，照明灯具等家用电器设备输出工作状态信号接入系统时的通用性问题。工程改造项目中适用于各种品牌的电器，且一旦发生元器件故障，不影响主回路使用，更换也较为便捷。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子式电流继电器技术应用领域，具体指一种判断交流电器设备工作状态输出信号的辅助装置。
背景技术
传统交流电器设备一般采用三种方法输出设备工作状态
(1)、通过一次回路接触器常开触点闭合作为工作状态的判断算法条件，输出该接点信号(硬件信号)。该方法最简单，但是存在间接判断的问题。当负载侧发生断路而接触器依然吸合时，该状态与实际状态就不相符了。
(2)、通过可编程控制器(PLC或DDC)逻辑计算输出工作运行状态，再输出该接点信号(硬件信号)。该方法正是基于第一方法中判断条件单一、间接的问题，运用多种工作条件进行与或运算后得出的。该种方法常应用于工艺较为复杂的设备系统中。
(3)、智能电器设备内置芯片采集工作状态，通过通讯协议方式(私有协议或公有协议)输出通讯信号(软件信号)。该方法可以借助于无线设备，免去了布线环节，但需要通过协议转换器(综合网关)输出，该方法非常依赖于设备厂商的软硬件，存在协议匹配，硬件兼容等问题，通用性相对较弱。
随着家居智能化需求越来越高，在实际应用中，常常会遇到各种不同品牌电器设备之间需要实现联锁动作，此时如何将电器设备的工作状态的联动输出给其他设备或系统使用的问题就日益突出。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺失和不足，提出一种判断交流电器设备工作状态输出信号的辅助装置。
本实用新型的思路
在工程实践中发现，一般交流电器设备的工作电流在设备正常运行时基本保持稳定。大型设备启动时会产生很大的启动电流，当运行稳定后，电流基本保持在额定区间。
同时，基于对电力系统继电保护中最常用的电流继电器具有接线简单、动作迅速可靠、维护方便、使用寿命长等优点，作为保护元件广泛应用于电动机、变压器和输电线路的过载和短路的继电保护线路中的特点的认识和了解的基础上，提出进一步的改进。
本实用新型的技术方案
电子式电流继电器(以下简称电流继电器)的主要原理：采用交流电流互感器(以下简称电流互感器)对线路中的正弦交流电进行检测，并通过电子电路对检测到的信号进行交换处理。当电流高于或低于设定值时，电流继电器将按照反时限或定时限延时动作输出信号。
电流继电器的动作阈值和被测电流相比较后输出信号的特性，完全适用于监视设备是否处于工作状态。并具有真实，可靠的特性。即只要设备正常工作，其工作电流基本维持在额定范围内，而当电器设备停运或非正常工作时，其工作电流将立即发生相应变化，从而输出给其他设备实现联锁控制和保护。
由于不同设备的输入功率和额定工作电流都不尽相同，因此在选择电流继电器输出工作状态时需要根据电流继电器的检测精度和最大载流量进行选择。
当遇到大电流设备时，可采用电流互感器方式输出二次电流。通过电流继电器监视二次电流，以达到监视一次回路设备的功能，从而输出设备工作状态信号。
如上所述，一种针对上述现有技术中存在的不足，在工程实施中提供一种更为便捷、通用的方法，以获得设备的工作状态，并输出给系统实现联动控制，闭锁保护等需求。
附图说明
图1为本实用新型一种判断交流电器设备工作状态输出信号的辅助装置的结构框图；
图2为本实用新型装置内部接线图；
图3为本实用新型实施例整体连接关系示意图。
其中，
1：为辅助装置的保护外壳；
2：为电流互感器；
3：为电流继电器。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述
一种判断交流电器设备工作状态输出信号的辅助装置(如附图1所示)，包括辅助装置保护外壳1，电流互感器2，电流继电器3。
其中电流互感器2和电流继电器3作电气信号连接构成，两者安装并固定在辅助装置保护外壳1内。辅助装置的保护外壳1用于固定内部元器件，即电流互感器2和电流继电器3及其连接，此外保护外壳还用于隔离裸露的电气连接部分。
具体电气连接(如附图2所示)，固定在辅助装置内部的Lin、Nin、Ein接线端子分别与Lout、Nout、Eout接线端子使用导线一一对应连接；一般为2.5平方毫米铜线；
其中Lin端子和Lout端子之间的导线(以下简称L导线)穿过电流互感器2；
电流互感器2的S1、S2接线端与电流继电器3的接线端B1、B2连接；
其中B1和B2为电流互感器感应到被监测电器设备工作电流经变比后的二次电流输出；
电流继电器3的A1、A2接线端与交流电源Lin、Nin端子连接。
其中A1和A2为电流继电器的工作电源。
所述电流互感器2的一次侧量程，根据被监测电器设备的工作电流It的数量级大小确定；通常家用电器一般一次量程在20A以内；
所述电流互感器2的二次侧电流输出和L导线穿过电流互感器2的匝数n，根据电子式电流继电器3量程和保护阀值精度确定。一般电流互感器的二次输出为1A或5A；
所述电流继电器3选用具备过流动作的电子式电流继电器；一般电子式电流继电器分过流动作型和欠流动作型；
电流继电器3过流动作阀值In＝α·It/n，60％≤α≤80％；其中，α为误差系数。
将电源部分与Ein/Nin/Lin连接，被监测电器设备与Eout/Nout/Lout连接；
进一步，使用钳形电流表测量节点Lin至节点Lout段电流：It；
所述电流互感器2的一次量程，根据It的数量级大小确定；
所述电流互感器2的二次输出和L导线穿过电流互感器的匝数，根据电流继电器3保护阀值精度确定。
进一步，在实际应用中发现，由于电器设备使用年限增长会使内部元件老化，导致内阻发生变化，从而改变其运行电流，因此修正所述被监视电器设备的工作电流为In＝α·It/n，60％≤α≤80％
其中，α为误差系数。
所需输出的联动信号，根据系统的需求，选取常开触点或常闭触点；
常开触点为NO端子和COM端子为一组；常闭触点为NC端子和COM端子为一组；
所述辅助装置输出的信号：常开信号为NO/COM，常闭信号为NC/COM；选择联动所需要的信号与对应的端子连接；
当被监测设备运行工作时，It＞In，电流继电器3动作，输出一对常开，常闭触点。即NO-COM和NC-COM。
当被监测设备停止工作时It＜In，电流继电器3复归，常开常闭触点还原。NO-COM常开触点，NC-COM常闭触点皆可输出信号至联动设备，从而实现设备联动。
实施案例
某品牌壁挂空调额定功率为2.2kW。使用钳形电流表测量空调开启循环风模式时压缩机不运行，工作电流约0.3A；开启制冷/制热/除湿等模式时压缩机运行，此时工作电流约3.3～5.6A，其最大输入电流为11.9A。
连接所述辅助装置(如附图3所示)，其中的电流互感器2可选用15/5A变比；
所述辅助装置选用由集成电路构成的过流动作型电子式电流继电器3测量范围为0.5-5A，阀值精度为0.5A；
判断阀值可设置为1A；即当实际空调一次电流超过3A时，判断为空调制冷/制热/除湿模式，此时电流继电器3动作输出干接点信号。
当实际空调一次电流低于3A时，判断此时空调处于循环风状态，此时电流继电器3不动作，干接点信号复归。
家用空调和电动开窗器以及电动窗帘联动。由于一般家用空调壁挂机都无法直接输出工作状态，只能借助外部辅助元件作为辅助提取其工作状态。
空调压缩机运行时，检测到空调电器处于工作状态并延时保持稳定后从而关闭窗户和窗纱或者关闭新风或排风机，以减少空气对流和阳光直射时增加的空调负荷，减少不必要的能耗浪费。当压缩机停止工作时，检测到空调低负载电流，延时稳定后输出联动信号从而打开窗户，或者打开新风机室内换气。保证室内正常新风流通，以满足人体舒适度。
本实用新型，解决了诸如家用空调，照明灯具等设备输出工作状态信号接入系统时的通用性问题。采用的核心元件为交流电流互感器和过流动作型电子式电流继电器。由于采用交流互感器监视运行电流，元器件加载在二次回路与被监视电器回路隔离，一旦发生元器件故障，不影响主回路使用，更换也较为便捷。
综上所述，本实用新型具有元件技术成熟，产品质量稳定，通用性良好，便于维保等优点，在工程改造项目中适用于各种品牌的电器。
Claims (4)
1.一种判断交流电器设备工作状态输出信号的辅助装置，包括辅助装置保护外壳(1)，交流电流互感器(2)，电子式电流继电器(3)；
其中交流电流互感器(2)和电子式电流继电器(3)作电气信号连接构成，两者安装并固定在辅助装置保护外壳(1)内。
2.如权利要求1所述的一种判断交流电器设备工作状态输出信号的辅助装置，其特征在于，固定在辅助装置内部的Lin、Nin、Ein接线端子分别与Lout、Nout、Eout接线端子使用导线——对应连接；
其中Lin端子和Lout端子之间的导线，以下简称L导线，穿过交流电流互感器(2)；
交流电流互感器(2)的S1、S2接线端与电子式电流继电器(3)的接线端B1、B2连接；
电子式电流继电器(3)的A1、A2接线端与交流电源Lin、Nin端子连接。
3.如权利要求1所述的一种判断交流电器设备工作状态输出信号的辅助装置，其特征在于，所述交流电流互感器(2)的一次侧量程，根据被监测电器设备的工作电流It的数量级大小确定；
所述交流电流互感器(2)的二次侧电流变比和L导线穿过电流互感器(2)的匝数n，根据电子式电流继电器(3)量程和保护阀值精度确定。
4.如权利要求1所述的一种判断交流电器设备工作状态输出信号的辅助装置，其特征在于，所述电子式电流继电器(3)选用具备过流动作的电子式电流继电器；
电子式电流继电器(3)过流动作阀值In＝α·It/n，60％≤α≤80％；其中，α为误差系数。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110596498A (zh) * | 2019-10-10 | 2019-12-20 | 上海建科建筑节能技术股份有限公司 | 一种判断交流电器设备工作状态输出信号的辅助装置 |
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