CN2888709Y - 一种零序电流互感器及漏电保护装置 - Google Patents

一种零序电流互感器及漏电保护装置 Download PDF

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Abstract

一种零序电流互感器及漏电保护装置，是由零序电流互感器和漏电保护器所组成，其特征在于，漏电保护器是由电子电路和继电器电路等组成，因此输入信号功率很小，故零序电流互感器的输出容量很小即可；零序电流互感器有高绝缘阻燃的外壳，则体积小，重量轻，耐受电压高，使用安全；漏电保护器电路中，设有有源滤波比较放大电路和施密特整形电路，提高系统弱电抗干扰能力；本实用新型漏电保护电流可调和动作保护时间可调，调节工作档位都设置在面板上，使用方便，适用范围广。

Description

一种零序电流互感器及漏电保护装置
技术领域：本实用新型属于漏电测量和保护技术领域。
技术背景：
在单相电路或三相电路中，流进负载的电流矢量和与流出负载电流的矢量和是相等的(在没有漏电流的情况下)，但如果电路中出现漏电流，则上述流进负载电流(矢量)和与流出负载电流(矢量)和就不相等了；漏电流不但危及电气设备的安全，更严重的会危及人生安全，例如一台家用电器有漏电存在，则该台家用电器的金属部件就可能带电，人手或身体碰到该台家用电器带电的金属部件，就会触电，轻则麻一下，重则会使人翻倒或休克，甚至危及生命。因此国家强制推行漏电保护措施，制订漏电保护的国家标准(GB6829-1995)；现有的零序电流互感器就是检测漏电流的，体积大、容量大、耐受电压不高，成本高；利用零序电流互感器的二次输出直接驱动继电器。现有的漏电保护器绝大多数是由继电器或继电器联合组成，只有小型的漏电保护器，采用简单的电子电路，但不能应用在大型用电设施中，而且现有的漏电保护器，没有调节漏电电流和动作时间的功能，适用范围受到限制。
技术内容：
为克服现有零序电流互感器和漏电保护器的不足，现设计一种体积小，耐受电压高的零序电流互感器及与其相配套的漏电保护电流可调，动作时间可调的漏电保护器。
本实用新型是由零序电流互感器、漏电保护器所组成；所述的零序电流互感器，是由硅钢带卷制成环形铁芯；所述的环形铁芯有圆形的、方形的、长方形的和其他形状；也可将环形铁芯切割成两半组合成环形铁芯；在铁芯上绕制二次线圈(铜制漆包线)，再装在外壳内；所述的外壳是由高绝缘阻燃的聚碳酸酯注塑成形的，其耐受工频电压至少3000伏；所述的零序电流互感器，二次输出是驱动电子电路的，所以零序电流互感器的输出容量只要很小就能驱动电子电路了，因此零序电流互感器的体积就可设计得很小，二次圈数也可减少，降低了成本；同时由高绝缘阻燃的外壳，提高耐受电压的强度，使用更安全；所述的环形铁芯切割成两半组合型时，则二次线圈也分成两半分别绕制在两半环形铁芯上，并分别装在两半个外壳内，安装时，将两半合拼，二次线在壳体外串联接起来，并合拼固定组合型；这种组合型零序电流互感器适用于老线路设备安装；所述的漏电保护器是由输入电路、有源滤波比较放大电路、施密特整形电路、单稳态电路、JK触发电路、继电器电路和显示电路等电子电路所组成。零序电流互感器的二次输出接到漏电保护器的输入电路的输入端，在输入电路中，根据使用要求分为四档漏电保护电流即：50mA、100mA、300mA和500mA的漏电保护电流；所述的输入电路的输出变成电压信号，接到有源滤波比较放大电路的输入端；所述的有源滤波比较放大电路，将输入的电压信号进行滤波一比较放大，将不需要的交流和谐波滤去，从而提高装置的抗干扰能力，有源滤波比较放大电路的输出接到施密特整形电路的输入端，经该电路整形，使信号波形没有尖锋和毛刺，更规则；施密特整形电路输出接到单稳态电路的输入端；所述的单稳态电路的输出脉冲宽度可调，即分为0.4秒、1秒、2秒三档，然后利用单稳态电路输出脉冲后沿触发JK触发电路的输入端达到动作时间可调；所述的JK触发电路的输出驱动继电器电路，使继电器动作，去控制系统保护电路，JK触发电路同时驱动显示电路，使漏电指示灯点亮和告警。如果施密特整形电路的输出通过转换开关直接接到JK触发电路的输入端，避开单稳态电路，则动作时间没有延迟，为“快速”档。所述的漏电保护器，其特征在于，以电子电路组成漏电电流可调和动作保护时间可调；调节漏电流的工作档位和动作时间调节的档位都设置在漏电保护器的面板上，使用极为方便；所述的漏电保护器的电子电路中，设置了有源滤波比较放大电路和施密特整形电路，使整个装置抗干扰能力提高。本实用新型优点，零序电流互感器的二次输出驱动电子电路，其容量只要很小就可以了，所以零序电流互感器的体积小，二次线圈圈数少，耐受电压高，使用更安全，因此降低成本；所述的漏电保护器，漏电保护电流可调，动作时间可调，而且调节档位设置在面板上，使用极为方便，使用范围更广；所述的漏电保护器中，设计有有源滤波比较放大电路和施密特整形电路，提高了装置的抗干扰能力。
附图说明：
附图1是零序电流互感器及漏电保护装置的方框图，图中1是零序电流互感器，该零序电流互感器1的二次输出接到漏电保护器的输入电路2的输入端；输入电路2的输出接到有源滤波比较放大电路3的输入端；有源滤波比较放大电路3的输出接到施密特整形电路4的输入端；施密特整形电路4的输出接到单稳态电路5的输入(有延迟)；施密特整形电路4也可通过转换开关直接接到JK触发电路6的输入端(无延迟的快速档)；所述的单稳态电路5的输出接到JK触发电路6的输入端(有延迟)；延迟时间分为0.4秒、1秒、2秒，所述的JK触发电路6输出分两路，一路接到继电器电路7，使继电器动作，去控制系统保护电路；另一路接到显示电路8，漏电指示灯点亮同时告警。
附图2是零序电流互感器1的正视图，图中1是零序电流互感器；9是零序电流互感器1的二次线圈输出端子，有两个端子，用引线连接到漏电保护器的输入端；10是零序电流互感器1的安装底板。
附图3是零序电流互感器1的侧视图，图中9是零序电流互感器1的二次线圈输出端子11是零序电流互感器的外壳，所述的外壳11是由聚碳酸酯加阻燃材料，注塑成形的；12是零序电流互感器1的安装抱箍；所述的抱箍12，抱住零序电流互感器1的器身同时与安装底板10连接。
实施例：
1.根据本实用新型技术，制作零序电流互感器和漏电保护器；所述的零序电流互感器的铁芯是硅钢带卷制成环形铁芯，在铁芯上绕制二次线圈，二次线圈为500圈，二次漆包线的线径为φ1mm，再装入外壳；所述的外壳是由聚碳酸酯加阻燃材料，注塑成形的；零序电流互感器的二次引出线接到漏电保护器的输入端；所述的漏电保护器是双面印刷板焊接上电子元器件，装在塑壳内，塑壳面板上有漏电电流设置档位开关和动作时间档位开关；面板上还有漏电保护指示灯(显示器)；该实施例测试数据如表1-1：
表1-1
  额定漏电保护电流(mA)   设置保护电流(mA)   实测保护动作电流(mA)   设置动作时间(s)   实测动作时间(s)
  50   50   45   快速   ＜10ms
  50   50   45   0.4   0.398
  50   50   46   1   0.986
  50   50   46   2   1.980
  100   100   88   快速   ＜10ms
  100   100   88   0.4   0.395
  100   100   88   1   0.985
  100   100   88   2   1.985
  300   300   268   快速   ＜10ms
  300   300   268   0.4   0.396
  300   300   268   1   0.985
  300   300   268   2   1.985
  500   500   485   快速   ＜10ms
  500   500   486   0.4   0.396
  500   500   486   1   0.982
  500   500   485   2   1.982
2.根据本实用新型技术，制作零序电流互感器和漏电保护器；所述的零序电流互感器，为拼合型的，即两个半环形的铁芯，二次线圈分成两半，分别绕在两个半环形铁芯上；绕二次线的漆包线直径φ1mm；外壳也是两个半环形，安装使用时，将两个半环形合起来，并将两半二次线圈在壳体外串接起来，将两半个合起来固定即可；二次线圈总圈数为500圈；漏电保护器与实施例1一致；该实施例测试数据如表1-2：
表1-2
  额定漏电保护电流(mA)   设置保护电流(mA)   实测保护动作电流(mA)   设置动作时间(s)   实测动作时间(s)
  50   50   44   快速   ＜10ms
  50   50   44   0.4   0.395
  50   50   44   1   0.980
  50   50   44   2   1.982
  100   100   86   快速   ＜10ms
  100   100   85   0.4   0.395
  100   100   85   1   0.985
  100   100   86   2   1.978
  300   300   272   快速   ＜10ms
  300   300   270   0.4   0.395
  300   300   272   1   0.980
  300   300   272   2   1.981
  500   500   475   快速   ＜10ms
  500   500   473   0.4   0.396
  500   500   473   1   0.985
  500   500   473   2   1.980

Claims (3)

1、一种零序电流互感器及漏电保护装置，是由零序电流互感器、漏电保护器所组成，其特征在于，零序电流互感器(1)是由硅钢带卷制成环形铁芯，二次线圈绕在铁芯上，装入高绝缘阻燃的外壳(11)中；所述的漏电保护器的输入电路(2)输出端接到有源滤波比较放大电路(3)的输入端，其输出端接到施密特整形电路(4)的输入端，施密特整形电路(4)的输出端通过转接开关，接到单稳态电路(5)的输入端或JK触发电路(6)的输入端，JK触发电路(6)的输出端接到继电器电路(7)和显示电路(8)；所述的零序电流互感器(1)的二次输出端(9)引出线接到漏电保护器的输入电路(2)的输入端。
2、根据权利要求1所述的一种零序电流互感器及漏电保护装置，其特征在于，漏电保护器的输入电路(2)中设置漏电电流四个工作档位，档位按钮设置在面板上。
3、根据权利要求1所述的一种零序电流互感器及漏电保护装置，其特征在于，单稳态电路(5)输出脉冲宽度分为0.4秒、1秒和2秒三档，接到JK触发电路(6)的输入端；施密特整形电路(4)的输出通过转换开关直接接到JK触发电路(6)的输入端，为快速档，档位按钮设置在面板上。
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