CN2160151Y - 多功能断路器 - Google Patents

Abstract

一种能对供电线路或用电设备进行欠压、缺相、 漏电、过载、过流等多种保护功能的空气断路器。它 是在已有的具有电磁脱扣器的空气断路器中加入电 子控制电路板及零序互感器，实现多功能保护。电子 控制电路采用电压取样方式实现欠压、缺相保护。用 零序互感器，电压对比方式实现漏电保护；控制电路 采用集成电路，结构简单，集成度高，使用元件少，成 本低，适用范围宽。

Description

本实用新型涉及一种能对供电线路及用电设备进行保护的低压电力开关（空气断路器），尤其是能对欠压、缺相、漏电、过流、过载都能保护的多功能空气断路器。

目前公知的空气断路器大都只具有过载、过流及漏电保护功能，对供电线路及用电设备，特别是对三相电机不能进行欠压、缺相保护，其漏电保护功能也不够完善。容易因欠压或缺相而损坏用电设备。

本实用新型的目的是提供一种空气断路器，它不仅能对供电线路及用电设备实现过载、过流、漏电保护，而且能实现欠压、缺相保护功能。

本实用新型的目的是这样实现的：在带有过载、过流保护和电磁脱扣器的空气断路器中，加入电子控制电路板和零序互感器，增加欠压、缺相、漏电保护功能，组成多功能断路器。断路器中三根相线和中性线都穿过零序互感器，零序互感器的二次输出端，接到电子控制电路板的漏电保护电路输入端。电子控制电路板的电源输入端，接在断路器受电侧（零序互感器之前）的三相四线电源上。电子控制电板的控制输出端接脱扣线圈。电子控制电路板由漏电保护电路、欠压，缺相保护电路、输出电路、直流电源电路组成。直流电源电路：是由三相半波整流电路提供脱扣线圈工作电源，再由降压电阻、稳压管、电容组成的稳压电源，提供控制电路板工作电源。欠压，缺相保护电路：是由电压取样、基准电压和电压比较电路组成。电压取样是对三相电源，每相分别用分压电路取出一个低于5v的电压，通过电压比较电路与基准电压比较，当某相电压降低，低于整定电压时，电压比较电路翻转，使输出端由低电平变为高电平，再通过输出电路使脱扣线圈得电，断路器跳闸，断开被控电路，以实现欠压保护。改变分压电路的分压比，或改变基准电压值，可改变欠压保护的动作电压值。缺相保护，实际上就是典型的某相欠压保护（某相电压降低到零伏）。漏电保护电路：是由输入电路、基准电压和电压比较电路组成。输入电路是由分电阻、限流电阻和旁路电容组成。当供电线路或用电设备发生漏电时，零序流互感器中产生感应电流，该电流流过分流电阻，产生压降，这个电压经过限流电阻，送到电压比较电路与基准电压比较，当该压降大于基准电压时，使比较电路输出端由低电平变为高电平，并通过输出电路使脱扣线圈得电断路器跳闸，实现漏电保护。改变分流电阻值的大小，或改变基准电压值，可整定漏电保护动作值。旁路电容可提高抗干扰能力。输出电路：是由或门电路、合闸延时电路、串接可控硅电路组成。输出电路的任务有三个：一是将漏电、欠压、缺相保护电路发出的保护信号转变为脱扣指令信号。这由或门电路，通过阻容电路去触发可控硅来完成。二是根据脱扣指令接通脱扣线圈回路，使断电器跳闸。这是由两只串接的可控硅同时导通来完成。第三则是为了防止通电瞬间由于电压要从零达到额定的过程中，欠压保护电路动作，而使断路器无法合闸的现象。这一任务是由一只接有通电延时导通电路的可控硅，串接在脱扣线圈回路中完成。这样，当通电瞬间，由于欠压保护电路动作使可控制导通，但这时延时导通的可控硅，还没有导通，所以脱扣线圈不能得电断路器就不能跳闸。当延时导通的可控硅导通时，供电电压已经达到额定值，欠压保护电路恢复不动作状态。断路器保持工作状态。这样再发生漏电、欠压或缺相时断路器就会跳闸。

由于采用上述方案，可以用简单的电路和较少的元件，实现断路器的多功能保护。解决了断路器不能单独对供电线路及用电设备进行欠压缺相保护的缺陷。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明

图一 本实用新型的电路原理图

图二 是多功能断路器一种实施例的内部结构图

图三 是这种实施例的外型图

图中 1 脱扣线圈

2 电子控制电路板

3 零序电流互感器

R1－R3 压敏电阻

R4－R25 电阻

C1－C8 电容

D1－D10 二极管

D11 稳压管

SCR1－SDR2 可控硅

ICa－ICd 集成电路

ICa－－ICd 集成电路

K 漏电实验开关

A B C 三相电源侧接线端

A’B’C’ 断路器受电侧三相接线端

a b c 断路器输出接线端

N 中性线接线端

n 中性线输出接线端

图一中A B C为三相电源侧接线端。断路器受电侧三根相线和中性线N穿过零序互感器3，通过a b c n 接线端与供电线路或用电设备相接。电子控制电路板2的电源输出端A’ B’C’ N 接在多功能断路器受电侧（零序互感器之前）。R1 R2 R3 为压敏电阻，用做电路的过压保护。脱扣线圈与可控硅SCR1和D4 D5 D6 组成的三相半波整流器正极相连。R21 R22 D11 C5 C6 组成稳压电源。D1 R4 R5 C1组成A 相电压取样电路；D2 R5 R8 C2组成B相电压取样电路；D3 R6 R9 C3组成C相电压取样电路，分别与电压对比器ICa ICb ICc相接，电压对比器的标准电压通过R13 R14 由稳压电源取得。电压取样电路、电压比对器和标准电压一起组成欠压、缺相保护电路。R15 R16 C4 组成漏电保护输入电路。零序护感器二次输出端与中性线N相接，另一端与R15 R16的连接点相接，将检测的漏电信号送到电压比对器ICd中与通过R17 R18由稳压电源取的标准电压比对组成漏电保护电路。ICa ICb ICc ICd分别通过R11 R12 R13 R19由稳压电源供电。D7 D8 D9 D10组成的或门电路，通过R20 C8与SCR2控制极相连，当任何一个电压对比器输出变为高电平时即可触发可控硅SCR2通过SCR1（此时SCR1已经延时导通）使脱扣线圈1得电，多功能断路器跳闸，达到欠压、缺相或漏电保护的作用。SCR1为串接延时导通的可控硅R23 R24 C7 为延时触发电路，通过SCR1的延时导通，可防止多功能断路器合闸瞬间，由于欠压保护电路动作而立即跳闸的问题。

在图二所示实施例中，零序互感器3与电子控制电路板2都装在断路器中，之间用绝缘板绝缘，零序互感器3放在电子控制板下面，形成机电一体化的多功能断路器。

图3是该实施例的外形。

如果将零序互感器3与电子控制电路板2单独组为一体，再与断路器作电气连接，还可组成其它具有欠压、缺相和漏电保护功能保护电路。

Claims (3)

1、一种空气断路器，对供电线路或电气设备进行过载、过流保护，其特征是在一般空气断路器中加入零序电流互感器及电子控制电路板，用以实现欠压、缺相、漏电、过载、过流等多种保护功能，其电子控制电路板中用四电压比对集成电路，采取对三相电压分别取样再与设定的标准电压比对的方法实现欠压、缺相保护功能，采取零序电流互感器检测漏电电流产生感应电压，再与设定的标准电压比对的方法实现漏电保护功能，用串接可控硅延时触发的方法，解决合闸瞬间欠压保护电路动作而跳闸的问题。

2、根据权利要求1所说的多功能断路器，其特征是将电子控制电路板及零序互感器装置在断路器内部组成机电一体化多功能断路器。

3、根据权利要求1所说的多功能断路器，其特征是将电子控制电路板和零序互感器，另外形成一体，再与断路器进行电气连接，以实现多种保护功能。