CN87106499A

CN87106499A - 标准配件的多极接地漏电开关

Info

Publication number: CN87106499A
Application number: CN87106499.5A
Authority: CN
Inventors: 里尼·查兰德; 迈克尔·查邦尼奥; 马克·保普特
Original assignee: Merlin Gerin SA
Current assignee: Schneider Electric SE
Priority date: 1986-09-23
Filing date: 1987-09-22
Publication date: 1988-04-13
Anticipated expiration: 2002-09-22
Also published as: AU7882587A; EP0264314A1; ATE84915T1; CN1021388C; FR2604294B1; YU173687A; FR2604294A1; DE3783704T2; TNSN87104A1; DE3783704D1; PT85770B; IN170069B; EP0264314B1; PT85770A; AU601490B2; JPS6388729A; ES2040270T3

Abstract

接地漏电开关由标准配件组装而成，包括带有分离接点和肘节式操作机构的开关装置，带有跳闸继电器的接地漏电跳闸装置、用于释放操作机构的第一机械连杆、用于自动复归跳闸继电器的第二机械连杆，带有试验按钮的试验电路以及远方控制接点的远方断开机构。与开关装置相连的跳闸装置箱的一面包括横向开口以使第一和第二机械连杆通过。其另一相对面交替地做为支撑，或支持包含累加变压器的检测器，或支持包含由来自分立检测器装置的脱扣和电源信号所控制电路的辅助装置。

Description

本发明涉及一种多极接地漏电开关。它包括一个电路开关装置组件，该装置具有一个由肘节操作机构驱动的可分离接点的多极开关装置;一个接地漏电跳闸装置，它包括有一个跳闸继电器、一个当发生接地漏电事故时能够把跳闸命令从继电器传送到操作机构的第一机械连杆、一个由肘节打开运动导致继电器自动复位的第二机械连杆、一个在漏电分支电路中至少有一个试验电阻器的试验回路、和一个试验按钮，将其闭合就会产生人工模拟接地电流;一个保护开关，它用来在漏电跳闸装置断开开关之后切断试验电阻器，断开试验回路中的人工模拟接地漏电电流。

小型电路开关的接地漏电跳闸装置通常装有接地漏泄电流检测器，该检测器包括一个环绕着被保护系统之通电导体形式的变压器。在电子-机械型接地漏电开关中，其二次线圈直接连接到跳闸继电器，因此跳闸装置必须与每一个跳闸灵敏度相配合。在电子型接地漏电开关中，一个电子线路装在二次线圈和继电器之间以获得高灵敏度的接地漏电保护装置。这需要一个特殊的跳闸装置。对于一定范围的小型开关，不同跳闸装置的数目会引起贮藏保管和成本价格的问题。

本发明的目的是对于每一种电子机械型或电子型采用尽可能多的通用元件去实现一种标准化的接地漏电开关。

本发明的开关，其特征在于，与开关装置相连接的跳闸装置箱的一个面有横向开口以使第一和第二机械连杆通过，而跳闸装置箱的另一个相对应的面作为支撑，或者支持一个包含累加变压器的用于剩余接地泄漏电流检测的检测器，或者支持一个包含由来自独立检测器的脱扣和电源信号所控制电路的辅助装置。

接地漏电跳闸装置通过内部电气连接或者与检测器装置内的变压器测量线圈相接通，或者与辅助装置的电路板相接通。应该注意，每一种型式的开关装置的结构、跳闸装置和检测器装置都是相同的，唯一的改变是有或没有带有合适线路的辅助装置。

辅助装置的前面板上装有接地漏电跳闸灵敏度整定选择器，并带有一个时间延时按钮以整定接地漏电跳闸的延时。跳闸装置包括有一个内置的人工接地漏电跳闸远方断开控制器，和一个位于试验按钮附近的接地漏电跳闸指示孔。

检测装置通过搭接线电气连接到辅助装置电子电路的接头上，从而把电源和接地漏泄电流测量信号传输到电子电路板上，并把试验线路和从变压器向上和向下的系统接通。

本发明的另一个实施方案，其电子电路包括变压器二次线圈负荷电阻器，该电阻器与整定选择器相配合以选择接地漏电跳闸灵敏度。所述的选择器与经试验按钮起作用的辅助开关相连接以便在试验电路闭合时迫使选择器自动转换到最高灵敏度。

从下述本发明的一个说明性的实施方案（仅作为附图所表示的非限制性例证而提出），其它优点和特性将更为明显，图中：

图1表示带有电子机械接地漏电跳闸装置开关的线路图;

图2是与处于闭路有负载状态的开关断路装置能够相连接的接地漏电跳闸装置的立面视图;

图3至图5分别表示接地漏电跳闸装置沿图2的Ⅲ-Ⅲ，Ⅳ-Ⅳ和Ⅴ-Ⅴ线做出的断面图;

图6表示按图1的开关标准装配件示意图，包括开关装置、接地漏电跳闸装置和带有累加变压器的检测器装置;

图7是图6的平面图，检测器装置的上盖拿掉了。

图8是装有电子接地漏电跳闸装置的另一个开关实施方案的线路图;

图9表示辅助装置电子电路图;

图10表示按图8的接地漏电开关标准配件的示意图。

图1示出了装在具有相线L和中线N的单相交流系统中的一个二极接地漏电开关的线路图。接地漏电开关10包括一个二极或单极加中线开关装置12，该装置分离式接点14，16由带手柄19的操作机构驱动，其操作机构连同一个热磁脱扣装置（未示出）对过负荷和短路电流是敏感的，而接地漏电跳闸装置20对接地漏泄电流是敏感的。

接地漏电跳闸装置20包括一个由检测零序电流的累加变压器21组成的剩余接地漏电检测器，变压器21有一个环芯22套着载流导线L和N，以及绕在环芯22上的测量线圈24。测量线圈24电气连接于极化电磁铁跳闸继电器26，当在导线L或N中发生接地漏电故障时，连同操作机构18一起经由第一机械脱扣连杆27以便带动接点14，16自动打开。试验电路28与接地漏电跳闸装置20相连，装置20分别在电气上经导线29接到相线L的第一连接点30，经导线31连接到中线N的第二连接点32，接点30和32分别位于累加变压器21的向上和向下的两侧。试验线路28构成一个漏电分支电路，它包括一对试验电阻器34，36，带有两个保护接点40，42的开关或保护装置38以及一个压接式试验按钮44。手动地闭合试验按钮44，使模拟试验线路28中通过电阻器34、36出现接地漏电电流，从而能够检查接地漏电跳闸装置20的动作是否令人满意。在试验线路28中人工接地泄漏电流从相线L的第一接点30经由电阻器36、保护接点40、试验按钮44、保护接点42、电阻器34，返回到中线N的第二接点32。

在继电器26所控制的相线接地泄漏时，开关装置38的保护接点40，42借助于机构18的第二机械连杆45自动打开，使电阻器34、36从电路中切除，甚至在试验按钮44保持压下时情况也是如此。试验线路28的开关装置38位于试验按钮44和电阻器34、36之间。

可以把一个远方跳闸控制器连接到开关10的机构18上，组成单独的远方控制接点46，接点46通过连系电路48电气地并联到按钮44的端子50、52上。按动远方控制接点46与就地闭合试验按钮44的作用相同。即通过接地漏电跳闸断开开关10的接点14、16。

在试验电路28中，出现开关装置38的两个保护接点40、42，使得在接地漏电跳闸发生后试验按钮44和远方控制接点46能够与系统完全隔离。在两个按钮44、46完全断开时，不管开关10的连接方式是从（端子51、53侧）上方供电还是从（54、56侧）下方供电，由于同时切断两条导线29、31而处于不带电状态。

试验电路28中每条导线31、29上的试验电阻器34、36能够保证使用者的安全，甚至在保护接点40、42因偶然故障断不开的情况下也能保证安全。

参考图2至5，接地漏电跳闸装置20的机构60装在一个绝缘外壳62中，使之能与开关装置11（包括断开装置12，机构18和热磁脱扣装置）并列并相配合。机构60的跳闸继电器26有一个活动叶片（未画出）能够与臂63相配合作用于驱动杠杆64，杠杆64在负荷状态和释放状态之间能绕枢轴转动地装在轴66上。驱动杠杆64带有指针68，形成第一机械脱扣连杆27，连杆27在发生接地漏电事故，继电器26的叶片转向跳闸位置时释放开关10的机构18的锁扣。

接地漏电机构60的第二机械连杆45把开关10的机构18的手柄19连接于能绕枢轴转动地装在轴72上的传动凸轮70，从而使之跟随手柄19的打开和闭合运动。传动凸轮70一方面与复归杠杆76的臂74相配合，另一方面与指示杠杆78相配合，杠杆76和78都能绕枢轴转动地装在同一根轴80上。

锁扣82（见图2和4）能绕枢轴转动地装在轴84上构成停止挡86，86能够把指示杠杆78锁定在无效位置，在该位置，指示牌88从外壳62的前面板上的指示孔90移开。

接地漏电机构60的操作与法国专利n°2，437，692中所述相同，它说明的可能更详细。

扭转式弹簧92用导电金属材料制成，装在杠杆76、78的绝缘轴上。弹簧92的一端94压在复归杠杆76的一个边上，从而推动它顺时针作用压在凸轮70上。弹簧92的94端还能附带地与第一个固定导电舌簧片96相配合构成试验电路28中开断装置38的保护接点40。弹簧92的另一端97与外壳62的挡板98相啮合，用导线29电气连接到电阻器36以及相线L的第一接点30。

开断装置38的另一个保护接点42包括有第二个固定导电舌簧片100，该舌簧片与弹性接触部件102相配合组成。叶片102的相对端固定在外壳62的固定附件104上，外壳62围绕着驱动杠杆64的旋转轴66，并且电气连接到试验电路28中导线31上的电阻器34。复归杠杆76的指针103作用于接触叶片102。

三个固定舌簧片96、100分别连接到远方控制接点46的联系电路48的两个连接件106、108，该二连接件106、108电气上与试验按钮44的端点50、52相连通。当远方跳闸机构没有连接到接地漏电跳闸装置20时，用塞子110堵住连接件106、108的入口。

试验按钮44装有可变形的弹性叶片112（详见法国专利n°2，526，995）。叶片112在试验按钮44受压状态下与保护接点40的第一固定舌簧片96相接触。

接地漏电跳闸装置20的机构60（见图2至图5）的操作如下：

当开关10相应于图2中接地漏电跳闸装置20的机构60的位置闭合时，发生接地漏电事故，引起继电器26释放，造成驱动杠杆64围绕轴66顺时针旋转，从负荷状态转变到跳闸状态。第一机械连杆27的指针68把跳闸指令传递到开关10的机构18的锁扣，打开断开装置12的接点14、16并释放指示杠杆78的锁扣82。开关10的打开，同时伴随着手柄19和传递凸轮70的反时针旋转运动。第二机械连杆45与机构18由开关的断开动作借助于被复归杠杆76推动的驱动杠杆64使继电器26自动复归。指示杠杆78附带地移动指示牌至有效位置，对准指示孔90，以表明发生了接地漏电事故跳闸。继电器26复归之后，第二机械连杆45移动复归杠杆76和指示杠杆78回到其原始位置，这时手柄19靠手动从开关的断开位置移动到闭合位置。

压下按钮44把电阻器34、36接入试验电路28，可以模拟发生了接地漏电事故。弹性接触片112与第一舌簧片96的端点50接触。在开关10打开后，二个保护接点40，42靠复归杠杆76的顺时针旋转运动而自动打开。弹簧92的一端94和接触片102分别从第一和第二固定舌簧片96、100移开，把电阻器34、36从电路中切除。这样，在开关机构18的响应期间，试验电路28保持快速地带一下电，而端子50、52和连接件106、108在开关打开后是不带电的。

在接地漏电跳闸装置20的继电器26复归之后，开关10的手柄19被转向闭合位置，复归杠杆76推动保护接点40、42至闭合位置，于是可以再次进行新的试验。

应该注意，杠杆64的作用臂63对于第一和第二机械连杆27、45是共用的，而且在跳闸信号送到继电器26的线圈时都起跳闸装置的作用，并且在开关10打开时当作继电器26的复归装置。与臂63相连有一个用绝缘材料做成的弹性舌簧片120（图2），用来在继电器26复归后使臂63和叶片之间保持一个予置间隙122，而这时开关10的手柄19从打开位置移动到闭合位置。这个间隙的存在能使继电器26的跳闸指令得到良好的传递。

图6和图7表示图1中接地漏电开关10的组件，其中电子机械接地漏电跳闸装置20安装在两极开关装置11和带有用来检测剩余接地漏电电流的累加变压器21的检测装置150之间。装在检测装置150内的变压器21的二次线圈24，用内部连线152与接地漏电跳闸装置20的跳闸继电器26的线圈接通。开关装置11的每一个极的型式如法国专利申请n°8600111（1986年1月3日由申请人提出申请），但也可使用其它小型多极开关。手柄19与接地漏电跳闸装置20的第二机械连杆45从机械上相连接，而第一机械跳闸连杆27控制机构18的锁扣。

接地漏电开关10包括有一对中间连线154，156连接在两极开关装置11的下部端子158、160和检测装置150的上部端子162、164之间。接地漏电开关10由系统供电，系统的导线L、N连接到开关装置11向上的端子51、53和检测装置150向下的端子54、56。累加变压器21的环芯22包括有两个初级线圈166、168，其相对的两端连接到检测装置150的相应的上端子162、164和下端子54、56。中间连线154、156利用布置在下端子54、56向下的开孔170、172进入检测装置150。

图8至图10是关于另一个带辅助电源的电子型接地漏电开关200实施方案。同样的参考数字将用来标明图1至图7中开关10的那些相同的或类似的部件。接地漏电开关200包括一个标准组件，该组件有一个两极开关装置11，毗连着接地漏电装置20和毗连着装有对来自分立检测装置150的电子信号进行处理的处理电路204的一个辅助装置202。

用一个五线连接的搭接线206把检测装置150连接到电子电路204的输入接头208，一方面保证来自二次线圈24的一级测量信号的发送以及用于直流电流的二级信号的发送，另一方面又保证接地漏电跳闸装置20的试验线路28与按钮44的连接。

辅助装置202的电子电路204被内部八线连接的搭接线210连接到继电器26、试验电路28以及试验按钮44和跳闸装置20的远方控制按钮46上。

在辅助电子装置202的前面板上装有接地漏电跳闸灵敏度整定选择器212（例如30毫安、300毫安、1安、3安）并有一个用于整定其接地漏电跳闸延时按钮214。

辅助装置202的电子电路204（图9）包括一组调节灵敏度的电阻器R₀，R₁，R₂，R₃，累加变压器21的二次线圈24负载这些电阻器R₀到R₃的一个或几个（取决于选择器212的位置）。最高灵敏度30毫安相应于接入电阻器R₀，而灵敏度300毫安，1安，3安相应于接入R₁，R₂，R₃与R₀并联。一套电阻器R₀到R₃的输出接到作为比较器的运算放大器216，它控制接地漏电跳闸信号处理电路218。远方控制接点46经电阻器220、222直接连接到信号处理电路218。信号处理电路218的输出接到逻辑“或”门224的一个输入端，它控制跳闸继电器26线圈的励磁。

变压器21的二次线圈24的输出端子226经电阻器228连接到直流电源，并经电容器230连接到一套电阻器R₀到R₃上。逻辑“或”门224的另一个输入端经导线232接到线圈24的端子226上。检测器150的二次电路的不连续性造成端点226电位抬高并被电阻器228和电容230的RC时间常数所延时。因此，逻辑“或”门224收到二个跳闸指令，包括一个是由信号处理电路218产生的第一接地漏电故障跳闸信号，另一个是二次电路连续性故障第二跳闸信号。这两跳闸信号的判别由接地漏电开关200的断开时间延时来实现。

灵敏度整定选择器212利用辅助开关232（图8、图9）接地。后者装在跳闸装置20里面，在试验按钮44压下时（见图2、图5）起作用，当试验电路28闭合时选择器212与地的连接自动断开。这样就导致强迫投入最高灵敏度，即30毫安（电阻器R₀），而不管选择器212的位置如何。在没有开关200的试验的运行中，选择器212或辅助开关232的损坏导致电子电路204灵敏度的提高。

在图7的接地漏电开关电子机械型式中，检测器装置150是标准组件的一部分，它必须毗连着跳闸装置20。在图10的接地漏电开关200的电子型式中，电子电路204的辅助装置202与跳闸装置20并排地靠在一起，而检测器150与标准组件相分离，与开关装置11（通过导线154、156），与电子电路204（通过搭接线206）实现简单的电气连接。

Claims

1、多极电气接地漏电保护开关包括一个电路开关装置的标准组件，该组件具有一个带分离接点的多极开关装置，所述接点由肘节式操作机构操动；接地漏电跳闸装置，它包括跳闸继电器，当发生接地漏电故障时能够把跳闸命令从继电器传递到操作机构的第一机械连杆、从肘节打开运动产生继电器自动复归运动的第二机械连杆、在一个漏电分支电路中至少有一个试验电阻器的试验线路、由其闭合产生人工接地电流的试验按钮、在接地漏电跳闸将开关打开之后用来切断试验电阻器且断开试验电路中的人工接地电流的保护开关。其中，跳闸装置箱壳的一个面与开关装置相啮合，包括有横向开口以使第一和第二机械连杆通过，箱壳的另一个相对的面交替地作为支架，或者支持包括用于剩余接地泄漏电流检测的累加变压器的检测装置，或者支持包括被来自分立检测装置的跳闸和电源信号所控制的电子电路的辅助装置。

2、按权利要求1的电路开关，其中接地漏电跳闸装置通过内部电气连接装置，或者接到检测装置内的变压器测量线圈，或者接到辅助装置电子电路板。

3、按权利要求2的电路开关，其中辅助装置的前面板装有接地漏电跳闸灵敏度整定选择器，还带有延时按钮以整定接地漏电跳闸延时，其中跳闸装置包括一个内置的人工接地漏电跳闸远方控制的断开机构和一个置于试验按钮附近的接地漏电跳闸指示孔。

4、按权利要求1到3的任何一种电路开关，其中检测装置通过搭接线连接到辅助装置电子电路的连接端子，从而把电源及接地漏电测量信号传递到电子电路板，并且提供试验电路和变压器向上和向下系统的连接。

5、按权利要求4的电路开关，其中电子电路包括变压器二次线圈的负荷电阻器R₀至R₃，改变其与整定选择器的连接以选择接地漏电跳闸灵敏度。所述选择器与辅助开关相连接，该开关受试验按钮的作用，当试验电路闭合时强迫选择器自动切换到最高灵敏度。

6、按权利要求5的电路开关，其中电子电路的构成，还包括：

接地漏电信号处理电路，它受运算放大比较器控制并借助灵敏度调节电阻器R₀至R₃连接于二次线圈。

二次回路连续性监测电路;

和逻辑门电路，它能够接受任何接地漏电或二次回路连续故障的跳闸信号来启动跳闸继电器。