TW442811B - Overcurrent trip device - Google Patents
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442 8 五、發明説明( Α7 Β7 ------ 經濟·哪中央標準局負工消費合作社印製 發明背景 1 -發明之範圍 本發明乃關於-過流跳電裝置,其安排爲—電路之過電 流保護裝置,其係連接在斷電器上或另外單排於斷電器或 電磁接觸器之外。 2.相關技藝之叙述 過机跳電裝置可依其電源模式分類爲二類。所謂電流變 f器電源供應式之設計在以電流變壓器之次級輸出以驅動 «&路如併入一固態式斷電器之内者。一外電源供應式之 汉计爲以外郡電源供應如固態式過流繼電器以驅動—電路。 圖3爲併入一電路斷電器内之電流變壓器電源供應式之 過流跳電裝置之方塊圖。圖3中,流經三相之電路丨之電 流被偵出作爲電流變壓器2之電流信號,電流變壓器2之 次級輸出受到全波整流器3之整流,整流之波形之後變成 與電泥-電壓轉換電路4之電流信號成比例之電壓信號。 一跳電控制電路5收到自電流-電壓轉換電路4之電壓信 號後’監視該電流之強度,在偵出過電流時—在過了預定 延遲時間後’加上—個跳電信號至觸發電路6。已接收跳 電信號之觸發電路6於是驅動一跳電磁鐵7,並使斷電器g 由開關機構觸發而成開路。至電磁鐵4至7各部之電源由 一電源供應電路9供應’而至電源供應電路9之電源則由 整流電路3供應。 圖4爲外電源供應式之固態過流繼電器之方塊圖。在圖4 中’整流電路3,電流一電壓轉換電路4,跳電控制電路5 -4 - 本紙張尺^適用中國國家標準(CNS ) A4規格(了丨〇 X 297公釐) ^^ ---^—------^------1Τ------i (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 4428 1 五、發明説明( ,觸發電路6與轉换器電源供應式中者相同,跳電繼電器 10由觸發電路6予以驅動,而跳脱線圈,即單獨安排之分 路跳脫釋放裝置由跳電繼電器1G之輸出所激勵,故使電^ i爲開路。此外,供應電源至各別料4至7之電源供應電 路9經由外郅輸入終端丨丨自外電源接收電源。 在上述傳統裝置中,轉換器電源供應式之特徵爲激勵跳 脱電磁鐵之電源供應在電路斷電器開路時中止。因此,在 跳電作業之後,斷電器可以再設定及以人動再閉合。結果 ,有一種危險出現,即不小心地再閉合斷電器可重覆發生 過流流過。因而使電線過熱’甚至可造成燃燒意外。此外 ’-所謂熱開始功能方法用來防止燃燒意外。#,熱開始 功能可使一電線之熱輻射特性由一模擬基準予以計算,此 -計算係由在過電流跳電裝置中之—延遲時間電路在跳脱 作業之後予以計算,但即使用此—方法,冑f器可在跳電 作業後隨時再設定及再閉合,故不可能避免與增加至接近 一允許値之電線之溫度而再導電之危險。 與上述相反,外部電源供應式之特徵爲上述問題不會出 現,而跳電繼電器作業在跳電作業後中止一預定時間,故 在跳《«作業後’。要保持外電源,再閉合電路之兔險已不 存在。但如果外電源中止,同樣問題將再發生。 本發明之略诚 本發月係以上述之觀點而發明’故其目的在於防止在過 電馮跳電裝置作業之後由於電路之再閉合引起之燃燒。 爲達成上述目的’本發明應用在—過電流跳電裝置,其 ---------^------1T------線, (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 -5- 本紙狀度賴帽si家辟( 4 42 8 t 1 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 五、發明説明(3 ) 可經常監視流經電路之電流強度,並在預定之延遲時間過 去之後判斷出過電流時驅動一跳電裝置,過電流跳電裝置 包括:電荷儲存裝置以儲存電源用以驅動跳電裝置及中止 跳電裝置一預定時間;及充電電流產生裝置以輸出一充電 電流至電荷儲存裝置以使電荷儲存裝置在過電流發生至延 遲時間過去之間完成電荷之儲存。 由於上述裝置之結果,即使在跳電作業之後,過電流裝 置之電源供應電路終止,跳電裝置可由電荷儲存裝置中儲 存之電源維持一預定之時間。因此在該期間可以避免電路 之再閉合。充電電流產生裝置在偵出一過電流時開始將電 荷儲存裝置予以充電並在跳電裝置被驅動前完成充電作業。 關於上述之延遲時間,三種過電流跳電裝置之作業特性 與輸入電流之強度及作業時間有關:獨立時間落後特性, 反時間落後特性及相關時間落後特性。假定充電電流產生 裝置輸出一與過電流強度對應之充電電流以配合此等作業 特性。例如,在反時間落後特性情況下,電荷儲存裝置被 充電,即一與過電流之強度對應之充電電流俾使過電流越 大,充電完成時間越短。 當具有一跳電電磁鐵作爲一跳電裝置之過電跳電裝置併 入一斷電器中時,跳電電磁鐵在發生過電流時由電荷儲存 装置之電源予以驅動,於是將開關機構跳電,因此將電路 成開路。此外,電路開路之後,跳電電磁鐵之作業仍保持 一預定時間,直到自電荷儲存裝置之電源中止爲止,因此 ,斷電器在該時期不能再設定及再閉合。 -6- 裝 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙诙尺度適用中國國家標芈(CNS ) A4規格(210X297公釐) 44281 1 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明(4 此外’在具有—跳電繼電器作爲一跳電裝 電裝置之情況下,跳電繼電器之輸出加至 :::: 路’即-電磁鐵接觸器將電路中止,故開關 置驅動跳電繼電器而開I電路保持 :::裝 置之電荷已消失爲止。另—方面,電路可在夂=存裝 I電何己消失時再設定跳電繼電器而自動再 ,置 下,除非過電流已消除,電路再度開路:二情: 業重覆-預定週期直到過電流已消除'结果,二 業後’可實施自動連續作業(自動再設定、“作 本發明以上之特性及目的將可由以下 説而更明顯。 、畀件隨之圖 説簡要説明 圖1馬本發明一具體實例之過流跳電裝置之方 圖2约本發明(另一具體實例之過流跳電裝置之方塊 圖3爲電流變壓器電源供應式之傳統方 塊圖; 屯装置之万 圖4爲外電源供應式之傳統過電流跳電裝置之方塊圖。 體實例之詳細# 組圖1及圖…説明1件及 傅統:另件對應者均用相同號碼。首先,圖一 顯示電流變壓器電源供應式之過流跳電裳置二 具有本發明具體實例之反時間落後特性1〗中之Ρ跳 :裝置與圖”之傳統例證相似。即,電源供應電::之 源係由整流電路3所供應,而電流電壓轉換器電路4及 本紙張尺度1 ------^-----^-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 4428 1 1 A7 B7 五、發明説明(5 經濟部中央標準局員工消費合作社印策 跳電控剝電路5則自電源供應電路9 ^ Ψ Φ / 斤供應。此過流跳電 裝置與傳統例子不同,因其跳電 ! 3 φ > η» - ^ ... 嵫鐵7由儲存在電容器 中(…驅動,孩電容器13作爲電荷儲存裝置 一晶閘管12作爲觸發裝置。 彳:器U由來自充電電流產生器18之充電電流所充電 孩產生器18由許多電晶體14至16(三個電晶體示於實例中 )與電源供應電路9並聯,及-充電電流控制裝置17所组成 ,Μ控制器控制電晶體之開與關。一恒定電壓二極體以用 來碉整所加之電壓,該二極體與電容器13並聯,一二極喊 2〇與電容器13成串聯,其在電源供應電路 = ,防止電流自電容器13反向流出。 ’壓下降時 在圖中所示之裝置中,充電控制電路17阻止電流自電阻 器電路流動,該電路與電晶體14-16之基極連接。因此電 晶體14至16之基極在無電壓之下,使電晶體14_16不導電 ,電容器13即與電源供應電路9脱離。假定_過電流沿電 路1發生,跳電控制電路5加上一個與過電流對應之過電 流產生信號至充電控制電路17 ^結果,充電控制電路17 將電晶體14-16順序地開啓一個、或二個或全部電晶體, 即根據過電流之強度由左側向上順序導電。因此,充電電 流自電源供應9流經電晶體14至1 6及二極體2 〇流入電容 器13 ’而使電谷器被充電。此時,如過電流之強度越大, 使電晶體14-16導電之數目亦越大,因此,增加了充電電 流,亦降低了充電完成時問。此外,充電完成時間設定在 一小於延遲時間,即自跳電控制電路5偵出一過電流至跳 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS ) Α4規格(2丨ΟΧ”7公釐) (詩先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝_ 訂 涑 4428 1 1 五、發明説明(6 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 電控制電路5輸出—跳電信號之時間。過2:控::=應於過電流發生後過電-通 極電路。結果,晶閉管12 = 一姚電信號至晶閉管12之蘭 H 13 導電,因而促使充電完成之電容 益·13驅動該跳電電磁雜^ 於 鐵7。此电磁鐵7經由一致動器作用 於-切換機構21上, « 8 ρ„ ϊ4γ 乂 因而打開切換機構21 ,而使電路斷 节器8開路。當電路止,但同時,跳電、:源供應電路9之電源中 'ν 兒磁鐵7仍然保持停止操作一預定期間 ’即一分鐘,直到雷&. 她姐 : 中&儲存電荷均已消失。切換 機構21在電磁鐵7工作時為,土 $ π ‘ 作時興法再設足,因而使電路斷電器 不能再閉合。圖1中可吾山 有出,一短路電路具有一電阻器22 :其阻値甚大’該電路可與電晶冑ΐ4_ι6並聯,如虚線所 示以反向基礎將電定 合益13无電’以便增加電容器Η之儲 存電荷而不增加充電完成時間。 圖2爲一方塊圖顯示一本發明另一具體實例纟外電源供 應式過電跳電裝置。圖2中與圖k具體實例不同處爲電 源供應電路9經由—外輸入終端u接收—彳電源供應之電 源,跳電繼電器10在發生過電流時由電容器n之電源所 驅動。跳電繼電器10之輸出加至電磁鐵連接器23之作業 電路24。當跳電繼電器1〇操作時,即當跳電繼電器1〇之 接點10a導電,在作業電路24内之接點24a關閉,因而使 電磁鐵接點23及作業線圈23a未激勵。另一方面,當接點 1 〇a不接觸,接點24a則開啓,因而由激勵作業線圏23a而 再閉合電磁鐵接點23。 -9- 表紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4^格(210X297公| > (請先閲讀背迨之注意事項再填寫本頁) -装. ,-β 線 44281 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明(7 ) 假定過電流已發生在電路1,跳電繼電器10在預定延遲 時間以後即被驅動如圖1中之具體實例所述者。因此,接 點1 0a再開啓。結果,電磁鐵接觸器23被釋放,並一直保 持釋放直到電容器1 3之電荷已消失,即,一分鐘左右如上 所述。當電容器13之電荷已消失,跳電繼電器1〇再設定 以使接點1 0a不工作,接點24a則工作以再閉合電磁鐵接 觸器23,在此情況下,如此時過電流尚未消除,過電流跳 電裝置再度操作’因而釋放電磁鐵接觸器23,及在—預定 時間後,再閉合電磁鐵接觸器23。即圖2中所示之具體實 例,在電路1開路之後,企圖在一預定週期後再閉合電路工 ,而當過電流已被消除後,負荷作業自動恢復。 當具有反時間落後特性之過電流跳電裝置出現在上述具 體實例中’本發明亦可應用在具有獨立時間落後特性或依 存時間落後特性之過電流跳電裝置中。此外,跳電裳置並 不限制於一跳電電磁鐵,或—跳電繼電器,而跳電繼電器 之輸出不僅可加至一電磁鐵接觸器上,亦可加在電磁鐵跳 電裝置上,或斷電器之遙控作業裝置上,及加在一蜂鳴警 報器之驅動電路上。 ,如以上尸斤述,根據本發明,gp使在至電源供應電路之電 ,中斷,跳電裝|仍可由充電電荷错存裝置保持作業一預 —時間因此,如電路在跳電作業後電路之重復再閉合而 引起之電線燃燒之意外可以有效避免。此外,在本發明中 二跳電繼電器用來作爲一跳電裝置,而此跳電繼電器使斷 電器開路’該斷電器在跳電繼電器作業時中斷及閉合電硌 ___ -10- 標準(⑽ I ^ H 裝 訂 I I I |成 (辞先聞讀背面之注意事項再填寫本頁} 442 8 1 1 A7 B7 五、發明説明(8 而在跳電繼電器不工作時閉合斷電器。 構’企圖在跳電作業後嘴試再閉合電路:定二結 電流消除爲止,負荷作業可龙. 預疋週期直到過 士政π 了在過電流消除之後自動恢復。 本發明之較佳具體實例之上述 ^ 明;目的在於解釋,並 然意限制本發明之精確形式,修改及變化在以上精神下是 可行的,纟可在實施本發明中得到。所選之具體實例及説 明疋爲了解釋本發明之原理及實際之應用以使精於此技藝 人士利用本發明之不同具體實例以適於所擬想之不同用途 。茲將本發明之範圍以所附之申請專利範園予以限定。 n —Μ· I —Μ I n n 1 n n n ^ I I I 各 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 本纸乐尺度適用中國國家標準(CNS )从規潘(210X 297公釐)
Claims (1)
- 4 42 8笮奪1〇3458號專利申請案 中文申請專利範圍修正本(88年8月) Α8 Β8 C8 D8煩. 經濟部中央標準局員工消費合作社印策 六'、申請專利乾圍 1. 一種過電流跳電裝置,其經常監視流經電路内電流之強 度,共在預定延遲時間已過後偵出一過電流時,驅動一 跳電裝置,該裝置包括: 電荷儲存裝置供驅動跳電裝置,並儲存電源以維持 跳電裝置之操作一預定時間;及 充電電流產生裝置供輸出充電電流至電荷儲存裝 置,俾該電荷儲存裝置在過電流發生後及延遲時間過 後之間完成電荷之儲存,其中該充電電流產生裝置包 含複數個電晶體*其耦合至電荷儲存裝置且係並聯連 接以傳導充電電流。 i如申請專利範圍第1項之過電流裝置,尚包括一跳電電 磁鐵併入電路之斷電器内,其使斷電器之切換機構跳 電,跳電電磁鐵作為一跳電裝置。 1如申請專利範圍第1項之過電流跳電裝置,其中跳電裝 置包括一跳電繼電器,其輸出至一電路之斷電器之一操 作電路, 其中該跳電繼電器在跳電繼電器之工作時將斷電器 開路,而當跳電繼電器不工作時斷電器閉合。 4.如申請專利範圍第1項之過電流跳電裝置,其中該電荷 儲存裝置包括: 充電電容器;及 二極體,具並聯連接於該充電電容器以調整該充電 電容器所接收到的所加的電壓。 如申請專利範圍第4項之過電流跳電裝置,其中該充電 ί) Γ4^|?2-1 D〇C\LUI - 1 本紙弦尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(2ί〇Χ297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 4428 t 1 C8 D8 六、申請專利範圍 電容器耦合至晶閘管。 6. 如中請專利範圍第1項之過電流跳電裝置,其中該充電 電流產生裝置包括: 充電電流控制電路,其連接至該複數個電晶體電路 並供應充電電流至複數之電晶體。 7. 如申請專利範圍第6項之過電流跳電裝置,其中該複數 之電晶體係串聯連接,且其中該裝置包括: 跳電控制電路,其連接至該充電電流控制電路並供 應過電流產生信號;及 其中該過電流產生信號使得該充電電流控制電路順 序開啟每·一個該電晶體。 8. 如申請專利範圍第7項之過電流跳電裝置,其中該複數 個該電晶體係依據過電流之強度而由該充電電流控制電 路啟動^ {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾準局員工消費合作社印策 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)
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