專利名稱：斷零線保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于與低壓開(kāi)關(guān)配套的電子產(chǎn)品，其特點(diǎn)是當(dāng)配電系統(tǒng)出現(xiàn)斷零線故障時(shí)，觸發(fā)低壓開(kāi)關(guān)快速切斷電源，保護(hù)用電設(shè)備免受損壞。
目前，在民用配電系統(tǒng)中，一般都采用三相四線制，用電設(shè)備各種各樣，其使用也具隨機(jī)性，三相不平衡隨時(shí)都可能發(fā)生，當(dāng)出現(xiàn)斷零線時(shí)，將出現(xiàn)三相電壓分配不均，如三相嚴(yán)重不平衡電壓偏差會(huì)更大，輕則會(huì)縮短用電設(shè)備的使用壽命，重則燒毀設(shè)備。更由于斷零線并不停電而難以察覺(jué)，其危害具有隱蔽性，這就使斷零線后設(shè)備燒壞事故幾乎無(wú)法避免。
傳統(tǒng)對(duì)斷零線采用了兩種防范措施，其一是國(guó)際電工標(biāo)準(zhǔn)《IEC標(biāo)準(zhǔn)》建議盡量利用基礎(chǔ)鋼筋、自來(lái)水管等自然接地作配電系統(tǒng)重新接地的接地極，此重新接地的主要作用是使地線、零線的電位盡量接近地電位，以減少電擊和火災(zāi)危險(xiǎn)，重復(fù)接地在斷零線后為不平衡電流提供另一返回電源的通路，能一定程度上降低三相電壓的不平衡度，但不是防燒壞單相設(shè)備的有效措施。其二是妥當(dāng)選用零線的線材和規(guī)格，提高線路的敷設(shè)和導(dǎo)線的連接質(zhì)量，使它具有一定的熱承受能力、機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)電性能。這無(wú)疑是一種防范斷零線危害較可靠的措施。這些措施都無(wú)法從根本上解決斷零線所帶來(lái)的問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的就是從根本上解決由斷零線而帶來(lái)的問(wèn)題，一旦出現(xiàn)斷零線故障則切斷電源，從而保證用電設(shè)備的安全。斷零線的危害主要是由于三相負(fù)載不平衡所引起的，三相平衡時(shí)是不會(huì)造成危害的，可以分別用兩個(gè)電流互感器檢測(cè)零線電流和火線的不平衡電流，一旦火線有不平衡電流，而零線無(wú)電流，則是出現(xiàn)了斷零線故障，此時(shí)控制電路發(fā)出脈沖，觸發(fā)可控硅導(dǎo)通，使脫扣器線圈帶電動(dòng)作，從而切斷電源。
不同規(guī)格的低壓開(kāi)關(guān)采用不同檢測(cè)器和脫扣器，可滿足各種場(chǎng)合的要求。
本實(shí)用新型的技術(shù)要點(diǎn)如圖1所示，A為低壓開(kāi)關(guān)，B為低壓開(kāi)關(guān)配套的脫扣器，C為保護(hù)控制電路，D為檢測(cè)器，檢測(cè)器D與控制電路C相連，控制電路C與脫扣器B相連，脫扣器B與低壓開(kāi)關(guān)相連。檢測(cè)器工作原理如圖2所示，兩個(gè)電流互感器分別檢測(cè)零線上的電流和火線上的不平衡電流，兩個(gè)電流互感器同名端接地，另一端作為輸出?？刂齐娐吩砣鐖D3所示，220V交流電一極經(jīng)過(guò)脫扣器線圈接到整流橋中的二極管D1的陽(yáng)極，另一極接到二極管D4的陰極上，可控硅SCR陽(yáng)極接到二極管D3、二極管D1的陰極，其陰極接到二極管D2、二極管D4的陽(yáng)極電阻R1、電阻R2串聯(lián)后并聯(lián)在SCR的陰陽(yáng)兩極上，電容C1并聯(lián)在R2兩端，光耦I(lǐng)C3中的三極管的集電極接到C1的正端，發(fā)射極通過(guò)電阻R7接地同時(shí)也與SCR的控制極相連，IC3發(fā)光二極管一端接地，另一端通過(guò)電阻R6接到電容C2的正極，C2另一極接地，C2正極接到二極管D5的陰極，D5陽(yáng)極接到運(yùn)算放大器IC1的輸出，限幅二極管IC2與電阻RF并聯(lián)后接到IC1的正向輸入端和輸出端，電阻R3一端接IC1的正向輸入端另一端接圖2的輸出，電阻R4一端接IC1的負(fù)向輸入端，另一端接圖2檢測(cè)器中的另一輸出端，電阻R5一端接地，另一端接IC1的負(fù)向輸入端。保護(hù)過(guò)程是檢測(cè)器D一旦檢測(cè)出短零線故障，則將信號(hào)傳遞給控制電路C,C驅(qū)動(dòng)脫扣器B動(dòng)作，使低壓開(kāi)關(guān)A切斷電源。實(shí)用于各種規(guī)格的低壓開(kāi)關(guān)，可分體，也可一體化。
不同規(guī)格的低壓開(kāi)關(guān)采用不同檢測(cè)器和脫扣器，可滿足各種場(chǎng)合的要求。
本實(shí)用新型的主要優(yōu)點(diǎn)如下結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電子線路簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低、動(dòng)作迅速、可靠。


圖1為斷零線保護(hù)器原理圖圖2為檢測(cè)器工作原理圖圖3為控制電路原理圖實(shí)施例斷零線保護(hù)器可應(yīng)用于三相四線制的配電系統(tǒng)中，它與各種規(guī)格的低壓開(kāi)關(guān)配合，對(duì)機(jī)關(guān)、學(xué)校、工廠、住宅小區(qū)等配電系統(tǒng)斷零線故障進(jìn)行保護(hù)。
如下是與380V、225A的開(kāi)關(guān)配套構(gòu)成斷零線保護(hù)器實(shí)例圖2檢測(cè)器中互感器采用10*1.7硅鋼片、內(nèi)徑30厘米、0.21的漆包線、1000匝。
圖3控制電路中D1-D5:1N4007,SCR:MCR100-8,R1:100KΩ,R2:5KΩ,R3:100歐，R4:50歐，R:500歐，Rf:5KΩ,C1:220μF,C2:22μF，運(yùn)放LF441A，光耦GD211，限幅二極管2DW7斷零線保護(hù)器可廣泛應(yīng)用與三相四線制的配電系統(tǒng)中，可有效地避免斷零線帶來(lái)的危害，保證了用電設(shè)備的安全，具有較大的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求1．一種由低壓開(kāi)關(guān)，脫扣器，控制器，檢測(cè)器及元器件構(gòu)成的斷零線保護(hù)器，其特征為檢測(cè)器D與控制電路C相連，控制電路C與脫扣器B相連，脫扣器B與低壓開(kāi)關(guān)相連；在檢測(cè)器中，兩個(gè)電流互感器同名端接地，另一端作為輸出；在控制電路中，交流電一極經(jīng)過(guò)脫扣器線圈接到整流橋中的二極管D1的陽(yáng)極，另一極接到二極管D4的陰極上，可控硅SCR的陽(yáng)極接到二極管D3的陰極及二極管D1的陰極，SCR的陰極接到二極管D2、D4的陽(yáng)極，電阻R1、R2串接后并聯(lián)在SCR的陰陽(yáng)兩極上，電容C1并聯(lián)在R2兩端，光耦I(lǐng)C3中的三極管的集電極接到C1的正端并與電阻R1及R2連接，發(fā)射極通過(guò)電阻R7接地同時(shí)也與SCR的控制極相連，IC3發(fā)光二極管一端接地，另一端通過(guò)電阻R6接到電容C2的正極，C2另一極接地，C2正極還接到二極管D5的陰極，D5陽(yáng)極接到運(yùn)算放大器IC1的輸出端，限幅二極管IC2與電阻RF并聯(lián)后接到IC1的正向輸入端和輸出端，電阻R3一端接IC1的正向輸入端，另一端接輸出，電阻R4一端接IC1的負(fù)向輸入端，另一端接檢測(cè)器中的另一輸出端，電阻R5一端接地，另一端接IC1的負(fù)向輸入端。
專利摘要斷零線保護(hù)器屬于與低壓開(kāi)關(guān)配套的電子產(chǎn)品,其特點(diǎn)是當(dāng)配電系統(tǒng)出現(xiàn)斷零線故障時(shí),觸發(fā)低壓開(kāi)關(guān)快速切斷電源,保護(hù)用電設(shè)備免受損壞。斷零線的危害主要是由于三相負(fù)載不平衡所引起的,三相平衡時(shí)是不會(huì)造成危害的,本實(shí)用新型的檢測(cè)器檢出斷零線故障,控制電路發(fā)出脈沖,觸發(fā)可控硅導(dǎo)通,使脫扣器線圈帶電動(dòng)作,從而切斷電源。斷零線保護(hù)器可廣泛應(yīng)用于三相四線制的配電系統(tǒng)中,可保證用電設(shè)備的安全。
文檔編號(hào)H02H3/32GK2456350SQ00263280
公開(kāi)日2001年10月24日 申請(qǐng)日期2000年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月8日
發(fā)明者梁自澤, 譚民 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所