專利名稱：電子差動電路斷路器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種帶有差動斷路裝置的差動電路斷路器，該差動斷路裝置包括一個由環(huán)形線圈形式的加法變壓器形成的差動電流檢測器，形成初級線圈的電力導體穿過此環(huán)形線圈；一個斷路繼電器，當加法變壓器的次級測量線圈的接線端處的電壓超過預定的閥值時，它由一電子電路來操作；一個檢測差動斷路裝置操作的測試電路；以及用于從繼電器向電路斷路器機構(gòu)傳送斷路指令的機構(gòu)，差動保護功能組件的所有元件都安裝在該電子電路的一個電路板上。
在一種已知的上述這種類型的差動電路斷路器中，在斷路器箱內(nèi)或在裝差動斷路裝置的單獨一個室中，帶有輔助電源的電子電路的電路板挨著加法變壓器和繼電器安裝。這樣結(jié)構(gòu)的電氣布線在不同元件之間有許多焊點，存在可靠性較差的危險。
本發(fā)明的目的是克服這些缺點，獲得一種布線簡單且安裝容易的電子差動電路斷路器。
根據(jù)本發(fā)明的差動電路斷路器的特征在于該繼電器為由帶有輔助電源的電子電路供電的電磁分流繼電器，繼電器線圈和加法變壓器的次級線圈與該電路板的印刷電路電連接；測試電路包括兩個連接到所述印刷電路上的測試電阻，其有兩個由測試按鈕操作的測試開關的接線端。
繼電器的線圈和加法變壓器的次級線圈被電連接到電路板的印刷電路上。
根據(jù)一個優(yōu)選實施例，差動斷路裝置以這種方式安裝到電路斷路器的絕緣箱的一個室中，即電力導體穿過環(huán)形線圈的孔，然后焊在與電路斷路器的相應的輸出端電連接的接觸條上。
根據(jù)本發(fā)明的一個改進，帶有輔助電源的電子電路包括一個用于處理變壓器次級線圈提供的測量信號的集成電路；一個連接到一個電力導體和繼電器線圈的接線中點上的可變電阻，而該線圈反端的接線端與另一電力導體電連接；一個連接于上述中點和橋式整流電路的輸入端的可控硅，所述整流電路的輸出端連接到可變電阻的與此中點相對的端；一個該可控硅的控制觸發(fā)器，它是這樣由集成電路操作的，即在超過用于激勵繼電器線圈的斷路閥值后，使可控硅處于通的狀態(tài)。
下面參考附圖對本發(fā)明的實施例詳細描述，可以更明顯地看出其優(yōu)點及特征，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的差動斷路裝置的示意透視圖；圖2是圖1的差動斷路裝置安裝到斷路器箱中的示意圖；圖3表示電子差動斷路裝置的布線圖。
參考圖1，差動斷路裝置10包括一個加法變壓器12，一個電磁斷路繼電器14，及一個帶有輔助電源的電子處理電路。
加法變壓器12形成一個差動電流檢測器，其有一個形式為具有中心孔18的環(huán)的磁路，由被保護的低壓電力系統(tǒng)的電力導體所形成的初級線圈通過此孔。次級線圈20被纏到環(huán)上，且與電路16的測量電阻R1電連接。
電磁斷路繼電器14為在文件FR-A-9400927中所描述的類型，它由分流線圈致動器22形成。管狀線圈22由支架24來支撐，在其孔中包括一個與一致動裝置52相配的磁性鐵心25。繼電器14的線圈22與電路16的兩個接線端A1和A2相連接。
根據(jù)本發(fā)明，電磁繼電器14和加法變壓器12都安裝在電路16的板28上。這樣，板28就裝備了裝置10的差動功能組件的所有元件，包括帶有與由測試按鈕34(圖2)操縱的測試開關的兩個接線端30、32相聯(lián)的兩個測試電阻R4和R5的測試電路。
所有電子元件CE都與加法變壓器12的次級線圈20和繼電器14的線圈22在板28的印刷電路上電連接。
在差動斷路裝置10被安裝到電路斷路器38的箱36中之前，差動功能的調(diào)節(jié)和測試可以直接在板28上進行。測試功能也可以通過把兩接線端30、32短路來把兩個測試電阻R4和R5接入到電路之中，從而在板28上完成。
在板28被轉(zhuǎn)包時，差動斷路裝置10的外部測試的可能性是非常有利的。在印刷電路上直接連接所有元件避免了傳統(tǒng)的布線，使裝置10的制作更容易，且改善了可靠性。
在圖2中，圖1的差動斷路裝置10被安裝在電路斷路器38的絕緣箱36的室中以形成差動電路斷路器。這種斷路器38與裝置10的聯(lián)系被簡化到絕對最小程度，因為它只需要在電力導體44，46的彎曲端的接觸區(qū)分別與接觸條48，50相接觸的兩個焊點40，42。
如圖2中所示的例子中的電路斷路器38為單極式單流斷路器，而接觸條48，50直接與相位電路和單流電路的輸出接線端相連。形成加法變壓器12的初級線圈的電力導體44，46由電路斷路器箱伸出，它們只需穿過環(huán)形線圈的孔18、而將其端部在進行焊接操作之前置于接觸條48，50的U形槽中。
繼電器14的致動裝置26包括一個凸腳52(圖1)，它穿過箱36的分離隔板的一個孔54，當線圈22處于激勵狀態(tài)時，它直接作用在電路斷路器38的操作機構(gòu)的斷路桿(未示出)上。
很顯然，分流斷路繼電器14可以用任何其它類型的繼電器來代替，斷路能量的傳送可以通過放大機構(gòu)來完成，該放大機構(gòu)可以，例如，安裝在置于繼電器14上面的室56中。
參考圖3，帶有輔助電源的電子電路16使用集成處理電路IC1。加法變壓器12的初級線圈在斷路器38的接觸端及負載L之間電連接。次級線圈20通過過濾電路R1、R2、C3連接到集成電路IC1輸入端。斷路繼電器14的線圈22一端被連接到與相位導體46的電位相同的接線端A1，另一端連接到一個可變電阻RV1的接線端A2。此可變電阻RV1以并聯(lián)的方式連到接線端A2和單流導體44，同時，通過電阻及電容電路R3，C7與整流橋D1，D2，D3，D4相連接。接線端A2通過二極管D5與可控硅整流器TH1相連，此可控硅整流器TH1的陰極連接到該橋的二極管D2和D3上。斷路器38的輸出端與負載L相連。
如果在要保護的電力系統(tǒng)中發(fā)生絕緣事故，則加法變壓器12給集成電路IC1發(fā)出一個控制信號，若超過差動斷路閥值，則此集成電路IC1接通可控硅TH1?？煽毓鑄H1的接通激勵繼電器14的線圈22。鐵心25的運動把凸腳52驅(qū)動到斷路位置，從而造成斷路器38的操縱機構(gòu)58開鎖，接觸點自動打開。
線圈22的致動電路包括永久與電力系統(tǒng)連接的輔助電源，其在電力系統(tǒng)的額定電壓在50V和230V之間時能進行操作。繼電器14的線圈22與可變電阻RV1的串聯(lián)連接能夠承受，例如大約V3Un的連續(xù)的電壓突變，Un為電力系統(tǒng)的額定電壓?？勺冸娮鑂V1可由承受瞬間電壓變化的線圈22的阻抗來自保護。
測試電路60由測試電阻R4、R5、與測試按鈕34相聯(lián)的測試開關62以及一個圍繞環(huán)形線圈的輔助線圈64組成，且并聯(lián)連接于可變電阻RV1的接線端。
這樣，自我測試電路60就由可變電阻RV1保護而防止電壓突變的損傷。
很明顯，斷路器38可以為帶有與圖1、圖3中的差動斷路裝置10相同的斷路裝置的三極或四極的斷路器?？勺冸娮鑂V1自然可以由任何其它限壓元件來取代。
權(quán)利要求
1.一種包含一個差動斷路裝置(10)的差動電路斷路器，所述差動斷路裝置包括一個由環(huán)形線圈形式的加法變壓器(12)形成的差動電流檢測器，形成初級線圈的電力導體通過該環(huán)；一個斷路繼電器(14)，當在加法變壓器(12)的次級測量線圈(20)的接線端的電壓超過預定閥值時，它由電子電路(16)來操作；一個測試差動斷路裝置(10)的工作的測試電路(60)；以及用于從繼電器(14)向斷路器(38)的機構(gòu)(58)傳送斷路指令的機構(gòu)，差動保護功能組件的所有元件都被安裝在所述電路(16)的板(28)上；其特征在于，所述繼電器(14)是一個由帶有輔助電源的所述電路(16)供電的電磁分流繼電器，所述繼電器(14)的線圈(22)及所述加法變壓器(12)的次級線圈(20)電連接到所述板(28)的印刷電路上，而所述測試電路(60)包括兩個連接到所述印刷電路上的測試電阻(R4、R5)，其包括由測試按鈕34操作的測試開關的兩個接線端(30、32)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差動電路斷路器，其特征在于，所述繼電器(14)包括一個裝備有用來直接作用到所述機構(gòu)(58)的斷路桿上的致動機構(gòu)(26，52)的磁性鐵心(25)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差動電路斷路器，其特征在于，所述差動斷路裝置(10)以這種方式安裝到電路斷路器(38)的絕緣箱(36)的一個室中，即使得電力導體(44，46)穿過所述環(huán)形線圈的孔(18)，然后焊接到接觸條(48，50)上，與所述斷路器的相應輸出接線端電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的差動電路斷路器，其特征在于，用于致動斷路裝置(10)的磁性鐵心(25)的機構(gòu)包括一個穿過所述箱(36)的分離隔板的孔(54)且穿入所述電路斷路器室的凸腳(52)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差動電路斷路器，其特征在于，所述帶有輔助電源的電子電路(16)包括一個用于處理由所述變壓器(12)的次級線圈(20)提供的測量信號的集成電路(IC1)；一個連接到所述電力導體(44)之一，且連到所述繼電器(14)的線圈(22)的接線中點(A2)上的可變電阻(RV1)，所述線圈(22)的反端與另一個電力導體(46)電連接；一個連接于所述中點(A2)和橋式整流器電路(D1，D2，D3，D4)之間的可控硅(TH1)，所述可控硅(TH1)與所述可變電阻(RV1)并聯(lián)；一個所述可控硅(TH1)的控制觸發(fā)器，它以這樣的方式由所述集成電路(IC1)操作，即使得在超過用于激勵所述繼電器(14)的線圈(22)的斷路閥值后，所述可控硅(TH1)處于通的狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的差動電路斷路器，其特征在于，所述測試電路(60)與所述可變電阻(RV1)的接線端相連。
全文摘要
一種帶有輔助電源的電子差動電路斷路器,包括:一個斷路繼電器(14)和一個加法變壓器(12),二者都安裝在電路(16)的板(28)上,此電路板上裝備有差動保護功能組件的所有元件,包括測試電路(60)。
文檔編號H01H83/14GK1175105SQ97117359
公開日1998年3月4日 申請日期1997年8月13日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月13日
發(fā)明者米歇爾·邦尼奧, 米歇爾·穆尼爾, 讓－保羅·喬萊 申請人:施耐德電器公司