CN2202992Y - 断相保护开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电气设备的自动保护开 关。它解决了现有断相保护器的线路复杂、安全性差 的问题。它是由在三相电源与电机之间串接有双向 晶闸管V和继电器J，用相邻线路中串接的继电器的 接点串接电阻后作为触发电路控制双向晶闸管的通 断，在一相线路的触发电路中串接双投开关作为起停 控制电路。它具有工作时无火花，无干扰和无振动， 可频繁操作，适用于作为小型电机的保护和开关使 用。

Description

本实用新型涉及一种电气设备故障的保护装置，特别是一种断相保护开关。

目前，人们对用电设备的断相保护进行了广泛的研究提出了一些解决用电设备断相运行保护的装置。如中国专利公开的申请号88203069“电动机断相保护器”，它虽然结构简单，成本低，但它只局限于在熔断器熔断时，才能保护电机，如果是其他原因造成断相运行时，就不能起到保护作用。此外市场上已有的断相保护器是没有接触器的功能而接触器又没有断相保护功能，故一般仍需要保护器、接触器和开关盒三件成套使用，其价格高、体积大，接线多，且外露带电金属多，安全性差，因此，大多数小型电动机难以配用，而失去保护。

本实用新型的目的在于提供一种可快速频繁操作无火花，具有断相保护和接触器开关功能的断相保护开关。

本实用新型是用如下方式完成：一种断相保护开关是在电机与电源之间的线路中串接双向晶闸管V和继电器J，用电阻R串接继电器J的控制接点后，接在双向晶闸管V的电源侧和其控制极上构成双向晶闸管的触发电路，每相双向晶闸管V的触发电路中的控制接上点是由串接在另一相线路中的继电器J控制；在一相双向晶闸管V的触发电路中串接双投开关SB的常闭接点SB1，双投开关SB的常开接点SB2并接继电器J的控制接点；在双向晶闸管V的两端并接由电阻R串接电容C构成的RC阻保护电路。电机与电源之间的三相线路中每相都串接有双向晶闸管V和继电器J，触发电路中的控制接点是另一相线路中的继电器J的控制接点，在三相线路中接有由三个压敏电阻RV接成星形连接的保护电路。电机与电源之间的三相线路中，有二相线路中串接双向晶闸管V和继电器J线圈，另一相线路中只串接双向晶闸管V，该双向晶闸管V的触发电路是由电阻R和串接在另一相线路中继电器J的控制接点以及双投开关SB的常闭接点SB1，双投开关SB的常开接点SB2。电机与电源之间只有二相线路中串接双向晶闸管V和继电器J，双投开关SB是由凸轮5上装有触点A，触点B是弹簧片压在凸轮5上，在凸轮5上有导电拉杆4带动凸轮5转动，在导电拉杆4与开关座6之间装有扭矩弹簧2，触点B通过导线1连接导电拉杆4，在开关座6上装有触点C，导电拉杆4转动后接触触点C。

本实用新型断相保护开关具有断相保护和交流开关的功能，其断相保护功能在电机工作中一相断电时，本开关能在0.01秒内切断三相电源。本开关可快速频繁操作无火花，无噪声、无振动、无电磁干扰，特别适用于有防火防干扰要求的场所使用。此外它接线简单，易于安装，操作方便，安全性能好。它还具有失压保护功能，即停电后，恢复供电时，电机也不会自行起动。它体积小、价格低、适用于小型三相电动机使用。

图1是本实用新型实施例一电路原理图

图2是双投开关SB的结构图

图3是双投开关SB的电路原理图

图4是实施例二电路原理图

图5是实施例三电路原理图

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明：

实施例一：如图1所示，本实用新型断相保护开关是由在380伏电源与电机之间的三相线路中串接双向晶闸管V1、V2、V3和继电器J3、J1、J2，继电器采用干簧管或电流继电器，双向晶闸管采用耐压等级为600伏至800伏。在三相线路中接有三个压敏电阻RV成星形连接，作过电压保护之用。在三个双向晶闸管V1、V2、V3上分别并接有电阻R和电容C构成的RC阻容保护电路，作为换相保护。如图1所示，双向晶闸管V的触发电路由电阻R串接继电器J的常开控制接点后，一端接电源，另一端接双向晶闸管的控制极，每一相线路中双向晶闸管V的触发电路中的控制接点的控制继电器的线圈串接在另一相线路中，如图1所示，第一相线路中是双向晶闸管V1串接继电器J3，而V1的触发电路中的控制接点是继电器J1的控制接点J1，在第二相线路中双向晶闸管V2串接继电器J1，而V2的触发电路中的控制接点是继电器J2的控制接点J2继电器线圈串接在第三相线路中。在第三相线路中双向晶闸管V3串接继电器J2线圈、V3的触发电路中是由电阻R串接控制接点J3（其继电器J3线圈串接在第一相线路中）后，串接双投开关SB的常闭接点SB1，SB的常开接点SB2并接控制接点J3。该触发电路也作为本断相保护开关的起停控制电路。从上述可知本实用新型断相保护开关的各双向晶闸管之间的关系是一种连锁反应式的互控，J1、J2、J3采用干簧管，用于通、断控制极电路，其电流线圈J1、J2、J3串接在各相邻的对应相中构成连锁控制。J1、J2、J3线圈的电压降约0.5V，不会影响电机工作。本实用新型双投开关SB采用如图2所示的结构，它是由开关座6上装有A、B、C三个引出接线端，在开关座6的中间孔内装有可转动的凸轮5，拉杆4装在凸轮5边上，可带动凸轮5转动，接点A的连接片压在凸轮5上，接点B的连接弹簧片压在凸轮5上接点C的连接片装在开关座6上，拉杆4转动位置后可与接点C接通，拉杆4与开关座6之间装有扭力弹簧，接点B通过导线1连接拉杆4，该双投开关SB的电路图如图3所示，它是一个常闭接点SB1，一个常开接点SB2。

实施例二如图4所示，它与实施例一基本相同，不同之处是在第三相线路中没有串接继电器J，其他两相线路中继电器J和其控制接点仍是采用连锁控制，继电器J2的接点J2串接在第二相线路中V2和第三相线路中V3的触发电路中，继电器J1的接点J1串接在第一相线路中V1的触发电路中，第三相线路中V3的触发电路仍作为起停控制电路。

实施例三，如图5所示，它是三相线路中有一相直接接电源，其余二相线路中分别是串接有双向晶闸管V1和继电器J2，以及双向晶闸管V2串接继电器J1，而且第二相线路中的继电嚣J2的接点串接在第三相线路中V2的触发电路中，第三相线路中的继电器J1的接点J1串接在第二相线路中V1的触发电路中，仍是连锁互控。第三相线路中V2的触发电路仍作为起停控制电路与实施例一图1所示的相同。

本实用新型的工作过程是：

正常工作时：如图1所示各相电流使邻相干簧管J接通，从而邻相双向晶闸管V导通，电路具有″0触发″功能。例如，第一相线路中的V1在电流过0时断开，但过0后，在0点附近又立即反向接通，因为V1电流过零时，干簧管并未断开，它的电流线圈J1在第二相线路中，这时第二相的电流没有过0也即干簧管的接点J1是闭合的，等待触发双向晶闸管V1。触发为全导通，电流无特变，因而无高频电磁干扰。当第二相电流过0使干簧管J1接点断开时，由于第一相电流未过0，仍在导通，接点J的二端只受到V1的导通压降（约1－2伏），实际上已无电流通过干簧管的接点J1也即它是无电流断开，而断开后紧接着闭合也是在V1仍导通时，同样是无电流动作，故决无火花出现。由此可见干簧管虽然是接在较高电压线路中，但正常工作时，其通断是在极低电压（<2伏）下进行的，而且是无电流能断，其触头寿命很长。

断相故障时的工作过程是：如图1所示，当一相断电时，如图第一相断电，则干簧管线圈J3断电，其接点J3断开，双向晶闸管V3关断，则干簧管线圈J2断电，双向晶闸管V2关断，双向晶闸管V1也断开（已无电流回路）至此断开三相电源。这全过程不大于0.01秒。在图4、图5中若第三相断电，其动作原理稍有不同，这时，第一二两相在断开前成为380伏的单相回路，V1、V2和线圈J1、J2中的电流变为同时过0，当V1、V2电流过0时，干簧管J1、J2也断开了（J1、J2不再闭合等待触发），至此三相全断开。

起动工作过程是：图1和图4所示，当V1、V2、V3导通前，各相的RC通过电机线圈接通电源，由于电流很小（数毫安）电机线圈压降很小，可看成一个点，三相RC就构成星形Y接法电路，各自承受相电压（220伏），此亦即与之并联的双向晶闸管V承受的电压，它不会在此电压下自行导通。当按下双投开关后SB2接点，则V3导通，V1和V2的耐压水平可以安全承受相电压而难以承受线电压的峰值，则V1、V2此时被正向强制导通，于是三相导通，进入正常工作，实践证明当380伏线路中，采用耐压等级为600伏至800伏的双向晶闸管即可获得满意的效果。由于电机电感大，电流上升率不大，电压上升率由于有RC保护而受到限制。强制导通时间约0.001秒（即半波的1／10），双向晶闸管是允许短时强制正向导通的，特别是在有保护措施的情况下。此方案可使起动线路大为简化，即可用一相操作控制三相，甚至只需用一只拉线开关即可控制。图5所示方案，起动过程是非强制导通，而是连锁导通，但双向晶闸管必须能承受线电压，故采用耐压等级为1000伏以上的双向晶闸管。该方案起动过程是当合上SB2时，触发V2导通，J1线圈导通，其接点J1闭合又触发V1导通，J2线圈导通，其接点J2闭合，接点SB2断开后，也能可靠保持V2导通，三相线路供电，电机正常工作。

Claims (5)

1、一种断相保护开关，其特征是在电机与电源之间的线路中串接双向晶闸管V和继电器J，用电阻R串接继电器J的控制接点后，接在双向晶闸管V的电源侧和其控制极上构成双向晶闸管的触发电路，每相双向晶闸管V的触发电路中的控制接点是由串接在另一相线路中的继电器J控制；在一相双向晶闸管V的触发电路中串接双投开关SB的常闭接点SB1，双投开关SB的常开接点SB2并接继电器J的控制接点；在双向晶闸管V的两端并接由电阻R串接电容C构成的RC阻保护电路。

2、根据权利要求1所述断相保护开关，其特征在于电机与电源之间的三相线路中每相都串接有双向晶闸管V和继电器J，触发电路中的控制接点是另一相线路中的继电器J的控制接点，在三相线路中接有由三个压敏电阻RV接成星形连接的保护电路。

3、根据权利要求1所述断相保护开关，其特征在于电机与电源之间的三相线路中，有二相线路中串接双向晶闸管V和继电器J的线圈，另一相线路中只串接双向晶闸管V，该双向晶闸管V的触发电路是由电阻R和串接在另一相线路中继电器J的控制接点以及双投开关SB的常闭接点SB1、常开接点SB2。

4、根据权利要求1所述断相保护开关，其特征在于电机与电源之间只有二相线路中串接双向晶闸管V和继电器J。

5、根据权利要求1所述断相保护开关，其特征在于双投开关SB是由凸轮［5］上装有触点A，触点B是弹簧片压片在凸轮［5］上，在凸轮［5］上有导电拉杆［4］带动凸轮［5］转动，在导电拉杆［4］与开关座［6］之间装有扭矩弹簧［2］，触点B通过导线［1］连接导电拉杆［4］，在开关座［6］上装有触点C，导电拉杆［4］转动后接触触点C。

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