CN2927441Y

CN2927441Y - 单相/三相断零保护器

Info

Publication number: CN2927441Y
Application number: CN 200620041800
Authority: CN
Inventors: 曾文海; 孔令珠
Original assignee: HANGTONG LOW-VOLTAGE ELECTRIC APPLIANCES COOPERATIVE Co Ltd SHANGHAI
Current assignee: HANGTONG LOW-VOLTAGE ELECTRIC APPLIANCES COOPERATIVE Co Ltd SHANGHAI
Priority date: 2006-05-16
Filing date: 2006-05-16
Publication date: 2007-07-25
Anticipated expiration: 2016-05-16

Abstract

单相/三相断零保护器，是一种机电一体化的电力配电系统自动保护装置。在三相交流配电系统中，当发生中性线(工作零线)N开断即“断零”故障时，三相不平衡负载电路的中性线N₂电位升高，使单相电压升高或降低。本保护器的功能模块检测N₂对地电压，当达到某一危险值时，产生一对地电流，使与其电连接的漏电保护器断开或报警。保护负载电路免遭过压或欠压导致的损坏和触电危险；断零保护器由绝缘外壳、功能模块、接线装置等构成。功能模块由整流电路、电压采样电路、恒流源集成电路、调试电阻等组成，焊接在电路板上，安置在绝缘外壳中。接线装置安装在外壳上、下两端的座腔中，N端与漏电保护器负载侧N端电连接，PE端与系统PE线电连接。

Description

单相/三相断零保护器

所属技术领域

单相/三相断零保护器，是一种机电一体化的电力配电系统自动保护装置。

背景技术

大多数国家都采用低压三相四线供电系统，电源系统中性线N接地(“零”电位)，对中性线N称为工作“零线”；正常情况下，中性线对“地”电压为零，即“零”电位。中性线断裂，称“断零”事故。因为“断零”会引起(不平衡负载)单相电压过高(过压)或过低(欠压)及零线对地电压过高，导致电路及设备遭受损坏和可能引起的电气火灾以及触电危险；对“断零”事故的预防，国内外都非常重视，采取各种办法，防止“断零”。

目前，不少同行认为将中性线做重复接地后，用大地通路代替中断的中性线作返回电源的通路，可避免烧设备事故。经相量分析和计算知这是不可能的。因中性线阻抗以若干毫欧计，而大地通路阻抗则以若干欧计，相差悬殊，“断零”后三相电压依然严重不平衡，只是程度稍微轻一些而已。

根据国外经验，防“断零”烧设备事故只能在线路的选用和敷设上采取各种措施，尽量减少“断零”的发生来防止“断零”烧毁设备。例如IEC标准规定PEN线不论相线截面多小，PEN线的截面不得小于10平方毫米铜线，以保证其机械强度，防止“断零”。这是因为在TN系统中如果PEN线折断，不但电气设备失去接地，还可因“断零”而导致大量单相设备烧坏，后果十分严重。

美国对住宅“断零”事故的防范最为重视，因住宅内最容易发生电气事故。不论住宅用电量多大，他们都用单相配电变压器对住宅用高压单相回路供电，而不用三相回路供电。这样就从根本上杜绝了三相四线回路因“断零”而招致的烧设备事故的发生。但投资太大。

在我国广泛采用低压三相四线供电的条件下，为防范“断零”烧设备事故，在电气线路的设计、安装和管理中也采取了大量措施，要求：

在三相四线回路中应适当放大中性线N和PEN线的截面，以保证其机械强度；

采取有效的措施防止中性线承受过大的张力；

注意中性线接头的连接质量，以确保中性线接头的导电良好；

在中性线上尽量减少线路端子连接和接头，并尽量少串入开关和触头，以防因其接触不良而增加“断零”的危险。

严禁在三相四线回路的中性线上串接熔断器，以防熔断器因种种原因熔断而形成“断零”。

尽管在系统整体采取了上述防范措施，但由于配电系统各级采用了多级开关和连接，这些触点的和螺钉的连接，都很可能引起接触不良或开断，“断零”危险不可避免。还是应该采取后备保护措施。

经对国内外科技文献、专利检索，查新结果表明，国内在断零保护技术方面未见有研究文献报道，商品化产品也未查到。

在国内专利中，具断零保护功能的断路器的专利却是申报得十分活跃。自1987年到2003年，检索到11项有关专利，如有报道的“单相三极断零保护插座”，用氖灯跨接中性线与地线，电压高时，灯光亮，具有中性线电位高低的指示功能；有的具有断相、断零、零相错位、漏电保护多种功能(申请号：00257832.3，02295388.4)；有的带零线检测功能的漏电断路器(申请号：96235334.5)有的被称为“断零”保护装置(申请号：87100154、96249388)；有的叫断零保护开关(申请号：87211996)等。如此多专利却都未见产品出现。

在外国文献中，对断零保护技术方面却未能发现一篇相关专利及产品报道。该领域的研发应是中国人领先。

在我国，为减小“断零”的损失，目前一般采用在单相漏电断路器的电路中，加入过压和/或欠压的检测电路，有压敏电阻式，有分压电阻式。当达到规定电压值时，触发漏电保护器的原电路中的电子开关导通，使漏电保护器分断。它能对单相负载电路实施过压和/或欠压保护，但脱扣电压公差较大，一般规定为整定值的⁺ _-5％；且静态电流大，容易引起误动作，器件的电寿命低；也没有对零线电位的监控。

发明内容

本实用新型的技术方案是：设计一种能对零线电位进行监控、与漏电保护器电连接，匹配使用，在“断零”时，对负载电路进行保护的断零保护器。

断零保护器由绝缘外壳、断零保护功能模块和接线装置等构成。

绝缘外壳底部带弹性卡口，用于安装在标准导轨上。

接线装置安装在绝缘外壳上、下两端的座腔中，对内通过其接线片与功能模块电连接，对外其N端子与漏电保护器的N端子电连接，其PE端子与电网的PE线电连接。

断零保护功能模块由整流电路、电压采样电路、触发电路、恒流源集成电路、(调试)电阻器组成；它们焊接在电路板上，安置在绝缘外壳中。

单相/三相断零保护器与通用的单相(也可以是三相)漏电保护器电连接，当发生N线开断故障、N₂电位达规定值时，功能模块产生一对地电流，使漏电保护器分断或报警。使被保护电路免遭过压或欠压导致的损坏和可能引起的电气火灾以及过高零线电压引起的的触电危险；

本实用新型的发明内容是：

开发功能模块，能对零线电位进行监控，静态电流小、脱扣电压精度高、电寿命高。在“断零”时，能同时具有对用电电路实施过压、欠压、触电保护；

开发在电压大范围内(50～420V)的、静态电流近似零的小功率恒流源。不致使匹配的漏电保护器误动作；利用恒流源技术控制对地电流保持在整定值，不会使上一级漏电断路器动作，实现支路和终端用户的分级保护，保证配电系统的稳定性。

外型采用模数化尺寸，安装在标准配电箱中；也可以与任何型式的单相或三相漏电保护器电连接，匹配使用；体积小，通用性好。

有益效果

本实用新型有益效果是：首次实现以监控配电系统负载电路的零线电位，对用电电路实施过压、欠压、触电保护。动作电压精度高、结构简单、体积小、成本低、通用性好；

以不同规格的额定动作电流(恒流)分级匹配，实现分级保护，提高系统供电稳定性；

功能模块采用高阻抗连接中性线(N)与地线(PE)，对原配电系统无影响。

填补了国内外断零保护产品的空白。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是主视图；

图2是图1的去盖左视图；

图3是图1的电路原理图；

图4是本实用新型第一个实施例的电路原理图(单相)；

图5是本实用新型第二个实施例的电路原理图(三相)；

图中，1.接线片；2.断零保护功能模块；3.绝缘外壳；4.接线端子；5.电路板；6.整流电路；7.电压采样电路；8.触发电路；9.恒流源集成电路；10.(调试)电阻器R。

L1、L3、L5为电源相线，N为电源中性线，N₂为负载(电源)中性线，PE为地线。

LB、LB_A、LB_B、LB_C分别为三相、单相漏电断路器；BH、BH_A、BH_B、BH_C为与三相、单相漏电断路器匹配的断零保护器。Z_A、Z_B、Z_C为各相负载。

具体实施方式

图2中接线端子4安装在绝缘外壳3的端子座腔中；断零保护功能模块2安装并焊在电路板5上，一端与(N)接线片1电连接，另一端与(PE)接线片电连接；接线片的另一端伸进相应的接线端子4内。

在图4所示的一个实施例中，对应每一单相漏电断路器负载侧中性线N接线端子与断零保护器接线端子N连接，断零保护器接线端子PE与系统的PE地线连接。

在图5所示的一个实施例中，对应三相漏电断路器负载侧中性线N接线端子与断零保护器N接线端子连接，断零保护器接线端子PE与系统的PE地线连接。

Claims

1.一种单相/三相断零保护器，在绝缘外壳中，接线端子和接线片与电路板电连接，其特征是：断零保护功能模块焊接在电路板上，其一端与中性线(N)的接线片电连接，另一端与地(PE)线的接线片电连接。

2.根据权利要求1所述的断零保护器，其特征是：断零保护功能模块由整流电路、电压采样电路、触发电路、恒流源集成电路、调试电阻器组成，它们焊接在电路板上，安置在绝缘外壳中。

3.根据权利要求1所述的断零保护器，其特征是：接线端子装在绝缘外壳上、下两端的座腔中，接线片伸入接线端子内腔，并安插在绝缘外壳的槽口内，接线端子上装有接线螺钉。

4.根据权利要求1所述的断零保护器，其特征是：绝缘外壳的底部装有弹性卡口。