CN2643526Y - 一种过载、短路保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种过载、短路保护电路，旨在提供一种当被保护电路中发生过载或短路时，能自动切断电源，保护电力线路和负载设备不受损失的一种过载、短路保护电路。本实用新型包括检流部分(1)、整定部分(2)、放大部分(3)、延时部分(4)、驱动部分(5)、滤波部分(6)和直流电源部分(7)组成。整定电位器W1、W2分别用于设定过载和短路保护整定值。本实用新型适合中、小负荷电路，尤其适合中、小型电动机的过载、短路保护。

Description

一种过载、短路保护电路

                        技术领域

本实用新型涉及一种过载、短路保护电路。

                        背景技术

所有用电设备、器具都会因为老化、磨损、受潮、使用不当等原因造成力矩增大、漏电、抱死、堵塞等现象，引起供电线路电流激增、过载；供电线路也会由于日久失修、温度过高、人为损坏造成绝缘受损、崩溃。这种情况如果没有及时发现予以处理和解决，就会引起事故的发生，轻则造成设备、器具、线路损毁，重则造成火灾、爆炸，甚至人员伤亡。为此，电工行业内多年来一直苦苦寻求一种能防范的好方法，于是出现了诸如热继电器之类的保护元件，这种热继电器的原理是通过双金属片的热膨胀系数不同，在过电流增大发热情况下产生弯曲位移，从而推开常闭触点断开接触器线圈回路，接触器释放切断电源。这种热继电器有以下的缺点：动作慢、过程长，受环境温度影响大，整定调节不谁确、不灵敏。所以，长久以来，中、小型负荷电路和设备，尤其是中、小型电动机的过载和短路保护一直没有得到解决，大量电动机的损毁就是一个事实。

                      实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种过载、短路保护电路，解决中、小型负荷电路和设备，尤其是中、小型电动机的过载和短路保护问题，能在过载、短路情况发生时，及时、有效地切断供电电源，而且动作快、过程短，不受环境温度影响，整定调节准确、灵敏可靠，能有效地保护供电线路和用电设备。

本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括检流部分、整定部分、放大部分、延时部分、驱动部分、滤波部分和直流电源部分。所述检流部分由三只交流互感器L1、L2、L3、的二次线圈和三只整流二极管D1、D2、D3组成三相半波整流电路；检流电压经整流后送至所述整定部分，所述整定部分由两只电位器W1、W2组成，串联在所述三相半波整流电路的输出回路中，即：W1、W2两电位器首尾相连，W1的首端接所述检流部分中三只整流二极管D1、D2、D3负极的并联点，W2的尾端接其所述检流部分中三只交流互感器L1、L2、L3二次线圈并联点，所述整定部分中W1整定输出信号经滤波部分中R1、C1、R2组成的T形滤波器后送至於所述放大部分放大，放大后的信号输入所述延时部分进行延时，延时后的放大信号推动所述驱动部分中的Q3驱动继电器K起过载保护作用；所述整定部分中W2整定输出信号经滤波部分中D4和R7、R8、C3、C4两级RC滤波器后推动所述驱动部分中的Q4驱动继电器K起短路保护作用；Q3的基极通过R6接所述延时部分中的D6一端，Q4的基极接所述的滤波部分中的R8和C4的接点上，Q3、Q4发射极并联接共地，Q3、Q4集电极并联接继电器、继电器另一端接所述直流电源的正极。

所述放大部分由三极管Q1和三极管Q2组成两级放大电路，所述两级放大电路中还包括：电阻R3、R4、R5和发光二极管D5，所述放大部分第一级三极管Q1为NPN型，所述放大部分第二级三极管Q2为PNP型，Q1的集电极通过R4接所述直流电源的正极，并通过R3接Q2的基极，Q1发射极接共地；Q2的发射极接所述直流电源的+端，Q2集电极与共地间依次串接D5和R5，当有过载信号到达时，D5会发光指示。

所述延时部分由电位器W3、电解电容C2和二极管D6组成，W3的首端接所述放大部分第二级Q2的集电极，W3的尾端与中心头并联接D6的正极，并且接C2的正极，C2的负极接共地，所述的延时部分作用是克服供电线路中浪涌电流或高次谐波引起的所述驱动部分中Q3的误导通，针对被保护电路的特性，如电动机的启动特性，调节电位器的相对位置，改变时间常数保障电路的可靠性。

本实用新型中的滤波部分是消除供电线路中的干扰杂波和降低直流信号中的纹波系数。本实用新型中的直流工作电源为12V、200MA。工作电源的负极和检流部分三相整流输出的负极与本电路共地。

本实用新型的有益效果是：由于本实用新型采用了检流、整定、放大、延时、滤波、驱动等实用电路，故能解决中、小型负荷电路和设备，尤其是中、小型电动机的过载和短路保护问题，能在过载、短路情况发生时，及时、有效地切断供电电源，与热继电器比较具有整定调节方便、准确，动作灵敏、可靠，不受环境温度影响等优点，能有效地保护供电线路和用电设备。

                        附图说明

图一是本实用新型电原理图。

                      具体实施方式

本实用新型包括检流部分1、整定部分2、放大部分3、延时部分4、驱动部分5、滤波部分6和直流电源部分7组成。检流部分的互感器L1、L2、L3由市购成品或在环形硅钢片铁芯上用Φ0.17的高强度漆包线绕400匝制成，供电相线穿过铁芯即在二次线圈上产生交流电压，此电压经整流二极管D1、D2、D3组成的三相半波整流电路后，直流输出与整定部分10K电位器W1、2K电位器W2串联组成回路。即：整流二极管D1、D2、D3、为2CZ/200V1A型号，D1、D2、D3正极对应接L1、L2、L3的同名端，负极并联接W1的始端，L1、L2、L3的另一端并联接共地，W1的未端接2K电位器W2的始端，W2的未端接共地。

W1中心头取得的整定电压经200欧电阻R1、10UF电解电容C1、300欧电阻R2组成的T形滤波器滤波后送至放大部分第一级3DG21三极管Q1的基极，即：R1的一端接W1的中心头，另一端接R2、C1，R2的另一端接Q1的基极，C1的另一端接共地，Q1的发射极接共地，集电极通过6.8K负载电阻R4接工作电源+12V；通过2K交连电阻R3将放大信号送至放大部分第二级3CG21三极管Q2的基极，Q2的发射极接工作电源+12V，Q2集电极与共地间依次串接红色发光二极管D5和2.9K电阻R5，即：Q2的集电极接D5的一端，D5的另一端接R5，R5的另一端接共地，当过载、短路信号到达时，D5会发光指示。经两级放大后的信号通过10K电位器W3、470UF电解电容C2、二极管D6组成的延时电路延时后送至驱动部分3DG21三极管Q3的基极，2K电阻R6是串接在Q3基极上的限流电阻，即：W3的始端接Q2的集电极，中心头与未端并联接C2，C2的另一端接共地，D6的正极接W3的未端，负极接R6的一端，R6的另一端接Q3的基极，Q3发射极接共地，集电极接12V直流继电器线圈K，继电器线圈K的另一端接工作电源+12V，一旦有过载信号到达，Q3导通，继电器线圈K受电吸合，继电器常闭触头K拉开，切断接触器线圈KM工作电源，接触器释放，完成过载保护任务；W2的中心头取得的整定电压经2AP11二极管D4和200欧电阻R7、0.01uf电容C3、800欧电阻R8、0.01uf电容C4组成的两极RC滤波器滤波后直接送至驱动部分3DG21三极管Q4的基极，Q4、Q3的发射极、集电极并联，即：W2的中心头接D4的正极，D4的负极接R7一端，R7的另一端接C3、R8连接点，R8的另一端接C4和Q4的基极，C3、C4的另一端并联接共地，当短路信号到达时，Q4导通，继电器线圈K受电吸合，继电器常闭触头K拉开，切断接触器线圈KM工作电源，接触器释放，完成短路保护任务。

本实用新型中的直流工作电源为12V、200MA。通过变压器从供电线路降压、整流、滤波取得，工作电源的负极和检流部分三相整流输出的负极与上述电路共地。

Claims (3)

1、一种过载、短路保护电路，包括检流部分(1)、整定部分(2)、放大部分(3)、延时部分(4)、驱动部分(5)、滤波部分(6)和直流电源部分(7)，所述检流部分(1)由三只交流互感器L1、L2、L3的二次线圈和三只整流二极管D1、D2、D3组成三相半波整流电路，检流电压经整流后送至所述整定部分(2)，所述整定部分(2)由两只电位器W1、W2组成，所述两电位器W1、W2首尾相连，W1的首端接所述检流部分(1)中三只整流二极管D1、D2、D3负极的并联点，所述电位器W2的尾端接所述检流部分(1)中三只交流互感器L1、L2、L3二次线圈并联点，其特征在于：所述整定部分(2)输出的控制信号分过载控制、短路控制两条通道到达继电器K；所述整定部分(2)中W1整定输出信号为过载控制信号，该过载控制信号经滤波部分(6)中电阻R1、电容C1、电阻R2组成的T形滤波器后送至所述放大部分(3)放大，该放大后的信号输入所述延时部分(4)进行延时，该延时后的放大信号推动所述驱动部分(5)中的三极管Q3驱动所述继电器K起过载保护作用；

所述整定部分(2)中电位器W2整定输出信号为短路控制信号，该短路控制信号经滤波部分(6)中二极管D4和电阻R7、R8、电容C3、C4组成的两级RC滤波器后推动所述驱动部分(5)中的三极管Q4驱动所述继电器K起短路保护作用；

所述三极管Q3的基极通过R6接所述延时部分(4)中二极管D6的负极，所述三极管Q4的基极接所述的滤波部分(6)中的电阻R8和电容C4的接点上，所述三极管Q3、Q4发射极并联接共地，所述三极管Q3、Q4集电极并联接所述继电器，所述继电器另一端接所述直流电源(7)的正极。

2、根据权利要求1所述的过载、短路保护电路，其特征在于：所述放大部分(3)由三极管Q1和三极管Q2组成两级放大电路，所述两级放大电路中还包括：电阻R3、R4、R5和发光二极管D5，所述放大部分(3)第一级三极管Q1为NPN型，所述放大部分(3)第二级三极管Q2为PNP型，所述三极管Q1的集电极通过所述电阻R4接所述直流电源(7)的正极，并通过所述电阻R3接所述三极管Q2的基极，所述三极管Q1发射极接共地，所述三极管Q2的发射极接所述直流电源(7)的正极，所述三极管Q2集电极与共地间依次串接所述发光二极管D5和电阻R5，当有过载信号到达时，所述发光二极管D5会发光指示。

3、根椐权利要求1或2所述的过载、短路保护电路，其特征在于：所述延时部分(4)由电位器W3、电解电容C2和二极管D6组成，所述电位器W3的首端接所述放大部分(3)中所述三极管Q2的集电极，所述电位器W3的尾端与中心头并联接所述二极管D6的正极，并且接所述电容C2的正极，所述电容C2的负极接共地。