專(zhuān)利名稱(chēng)：新型中性線保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)單相或三相配電系統(tǒng)交流電源中性線安全運(yùn)行的保護(hù)裝置，尤其是中性線上的斷零即分支接零處斷路和中性線上的零漂即母線接零處斷路故障，都能同時(shí)進(jìn)行迅速作出反應(yīng)的安全保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
不管是單相還是三相配電系統(tǒng)內(nèi)的中性線出現(xiàn)了斷零或零漂故障時(shí)，都會(huì)對(duì)用戶(hù)的人身安全及用電設(shè)備造成嚴(yán)重危害。目前所采用的保護(hù)措施是在主回路中串聯(lián)中性線斷線保護(hù)器，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)中性線發(fā)生非常情況時(shí)，保護(hù)器自動(dòng)讓主觸點(diǎn)脫扣。但現(xiàn)有的該類(lèi)裝置都普遍存在著一是保功能不夠全面和完整，二是保護(hù)電路的設(shè)計(jì)比較復(fù)雜所需的材料成本費(fèi)用也比較高。例如，中國(guó)實(shí)用新型公開(kāi)了一種申請(qǐng)?zhí)枮椋?0263280.2的斷零線保護(hù)器，只給出了三相配電系統(tǒng)的零漂保護(hù)技術(shù)解決方案，缺乏通用性。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)解決方案存在電路設(shè)計(jì)復(fù)雜、制造成本高和不能同時(shí)滿(mǎn)足單相和三相配電系統(tǒng)，對(duì)斷零和零漂故障保護(hù)需求的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供一種新型通用中性線安全保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)方案，不僅能同時(shí)滿(mǎn)足對(duì)單相和三相配電系統(tǒng)中，負(fù)荷在線時(shí)，中性線發(fā)生斷零和零漂故障的安全保護(hù)要求，而且，對(duì)于負(fù)荷不在線時(shí)單相和三相配電系統(tǒng)中性線上所出現(xiàn)的斷零和零漂故障，具有提前作出保護(hù)反應(yīng)動(dòng)作的功能。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是在強(qiáng)電主回之外，弱電保護(hù)電路設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)一種總保護(hù)電路(用符號(hào)ZB表示)擔(dān)任三相配電系統(tǒng)中性線斷零與零漂故障的保護(hù)任務(wù)，再用總保護(hù)電路的三分之一部分(用符號(hào)ZB/3表示)作為子保護(hù)電路，擔(dān)任單相配電系統(tǒng)中性線斷零與零漂故障的保護(hù)任務(wù)。子保護(hù)電路ZB/3的兩個(gè)共用子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)B和PE′，按同名接點(diǎn)分成兩組做并聯(lián)連接，產(chǎn)生總保護(hù)電路ZB的總網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)B′和PE″，總網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)B′與模擬實(shí)驗(yàn)電路之中的接點(diǎn)K1相連，模擬實(shí)驗(yàn)電路之中的接點(diǎn)K2與配電系統(tǒng)交流電源的零線N′或N相連，總網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)PE″經(jīng)輔助電子開(kāi)關(guān)SCR′與脫扣電磁鐵DT的一端相連，脫扣電磁鐵DT的另一端與保護(hù)接地端(用符號(hào)PE表示)相連，而組成總保護(hù)電路ZB的三組子保護(hù)電路ZB/3部分最后所剩下的三個(gè)子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)A，不做內(nèi)部互連單獨(dú)作為總保護(hù)電路ZB的三個(gè)專(zhuān)用總網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)A1、A2、A3與三相配電系統(tǒng)中的三根火線L1′、L2′、L3′對(duì)應(yīng)相連。在子保護(hù)電路ZB/3部分的網(wǎng)絡(luò)電路內(nèi)，壓敏電阻與整流電路輸入端并聯(lián)后，一端接子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)B，另一端接子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)A，分流電阻RF和備用的功能升級(jí)擴(kuò)展設(shè)計(jì)電路的接口C′O′并聯(lián)在整流電路的輸出端上，濾波電阻RL一端接電子開(kāi)關(guān)SCR的門(mén)極g，另一端經(jīng)電壓偏移電路DB3接到整流電路輸出端之中的負(fù)極端上，濾波電容CL并聯(lián)在電子開(kāi)關(guān)SCR的陰極k和門(mén)極g的兩端上，電子開(kāi)關(guān)SCR的陰極k經(jīng)阻塞型抗干擾電路與子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)PE′相連，電子開(kāi)關(guān)SCR的陽(yáng)極a與整流電路之間的連接方式有兩種可以任選，一種是將SCR的陽(yáng)極a接到整流電路輸入端之中與子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)A相連的那一端上，另一種是將SCR的陽(yáng)極a與整流電路輸出端之中的正極端相連。
本發(fā)明的有益效果是不僅完全克服了現(xiàn)有同類(lèi)保護(hù)器，不能對(duì)單相和三相配電系統(tǒng)中性線斷零和零漂故障同時(shí)進(jìn)行保護(hù)的缺點(diǎn)，而且，對(duì)于中性線上所出現(xiàn)的斷零和零漂故障，還具有預(yù)期即提前作出保護(hù)反應(yīng)的動(dòng)作能力，保護(hù)電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單不需設(shè)置輔助電源、靜態(tài)功耗低、抗干擾能力強(qiáng)、工作穩(wěn)定可靠。此外，在保護(hù)功能的模擬試驗(yàn)方面，具有設(shè)計(jì)新穎、操作靈活、試驗(yàn)全面的優(yōu)點(diǎn)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是本發(fā)明的方框原理圖。
圖2是ZB/3即13或14或15子保護(hù)電路網(wǎng)絡(luò)部分的方框原理圖。
圖3是ZB/3即13或14或15子保護(hù)電路網(wǎng)絡(luò)部分的電路原理圖。
圖4是本發(fā)明具體實(shí)施例的電路原理圖。
圖5是本發(fā)明又一種實(shí)施方式的電路原理圖。
圖中1.單相配電系統(tǒng)中的火線輸入端L或三相配電系統(tǒng)中的火線輸入端L1，2.單相配電系統(tǒng)中的火線輸出端L′或三相配電系統(tǒng)中的火線輸出端L1′，3.單相配電系統(tǒng)中的零線輸入端N或三相配電系統(tǒng)中的火線輸入端L2，4.單相配電系統(tǒng)中的零線輸出端N′或三相配電系統(tǒng)中的火線輸出端L2′，5.三相配電系統(tǒng)中的火線輸入端L3，6.三相配電系統(tǒng)中的火線輸出端L3′，7.三相配電系統(tǒng)中的零線輸入端N，8.三相配電系統(tǒng)中的零線輸出端N′，9.主回路，10.模擬試驗(yàn)電路，11.試驗(yàn)附件，12.總保護(hù)電路ZB(＝ZB/3+ZB/3+ZB/3)，13.子保護(hù)電路ZB/3，14.子保護(hù)電路ZB/3，15.子保護(hù)電路ZB/3，16.壓敏電阻RV，17.分流電阻RF，18.整流電路，19.電壓偏移電路DB3，20.濾波電阻RL，21.電子開(kāi)關(guān)SCR，22.濾波電容CL，23.阻塞型抗干擾電路，24.輔助電子開(kāi)關(guān)SCR′，25.脫扣電磁鐵DT，26.保護(hù)接地端PE。
具體實(shí)施例方式
在圖1中，總保護(hù)電路(12)，是由電路結(jié)構(gòu)相同的三組ZB/3子保護(hù)電路(13)和ZB/3(14)和ZB/3(15)部分的積木式組合而形成的，用子保護(hù)電路ZB/3(13)和ZB/3(14)和ZB/3(15)部分的三個(gè)共用子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)PE′的并聯(lián)連接，產(chǎn)生總保護(hù)電路ZB(12)的總網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)PE″。用子保護(hù)電路ZB/3(13)和ZB/3(14)和ZB/3(15)部分的三個(gè)共用子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)B的并聯(lián)連接，產(chǎn)生總保護(hù)電路的ZB(12)的總網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)B′。而子保護(hù)電路ZB/3(13)和ZB/3(14)和ZB/3(15)部分最后還剩下總共三個(gè)子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)A則不進(jìn)行互聯(lián)，專(zhuān)供總保護(hù)電路ZB(12)用來(lái)產(chǎn)生三個(gè)供三相配電系統(tǒng)專(zhuān)用的總網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)A1、A2、A3與三相火線L1′(2)、L2′(4)、L3′(6)對(duì)應(yīng)相連?？偩W(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)B′經(jīng)模擬實(shí)驗(yàn)電路(10)與三相配電系統(tǒng)的零線N′(8)或N(7)相連。總網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)PE″經(jīng)輔助電子開(kāi)關(guān)SCR′(24)與脫扣電磁鐵DT(25)的串聯(lián)電路與保護(hù)接地端PE(26)相連。
在圖2中，壓敏電阻RV(16)和整流電路(18)的輸入端共同并聯(lián)到子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)B和A兩端上。分流電阻RF(17)并聯(lián)在整流電路(18)的輸出端上。電子開(kāi)關(guān)SCR(21)的門(mén)極g經(jīng)濾波電阻RL(20)與電壓偏移電路DB3(19)的串聯(lián)電路與整流電路(18)輸出端之中的負(fù)極端相連。濾波電容CL(22)并聯(lián)在電子開(kāi)關(guān)SCR(21)的陰極k和門(mén)極g兩端上。電子開(kāi)關(guān)SCR(21)的陰極k經(jīng)阻塞抗干擾電路(23)與子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)PE′相連。電子開(kāi)關(guān)SCR(21)的陽(yáng)極a，可與整流電路(18)的輸入端之中，與子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)A相連的那一端相連，也可以與整流電路(18)輸出端之中的正極端相連。
在圖3中，二極管D1、D2和D3、D4的陰極、陽(yáng)極分別做順序串聯(lián)后再做并聯(lián)連接產(chǎn)生出整流電路(18)，整流電路(18)的輸入端分別從D2的陰極和D3的陽(yáng)極上引入，與子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)B和A相連，壓敏電阻RV(16)并聯(lián)在整流電路(18)的輸入端上，壓敏電阻RV(16)也可以不設(shè)置。整流電路(18)的正極輸出端從二極管D1、D3相互并聯(lián)的陰極上引出接至接點(diǎn)C，整流電路(18)的負(fù)極輸出端從二極管D2、D4相互并聯(lián)的陽(yáng)極上引出接至接點(diǎn)O。分流電阻RF(17)并聯(lián)在接點(diǎn)C、O兩點(diǎn)上。濾波電阻RL(20)信號(hào)輸入端，與電壓偏移電路DB3(19)串聯(lián)后，接到整流電路(18)輸出端之中的的負(fù)極端上，濾波電阻RL(20)的信號(hào)輸出端，接到電子開(kāi)關(guān)SCR(21)的門(mén)極g端上。電壓偏移電路DB3(19)可以采用觸發(fā)二極管擔(dān)任，也可以采用穩(wěn)壓二極管擔(dān)任，也可以采用壓敏電阻擔(dān)任，也可以不設(shè)置。濾波電容CL(22)的兩端，并聯(lián)在電子開(kāi)關(guān)SCR(21)的陰極k和門(mén)極g兩端上。阻塞型抗干擾電路(23)由二極管DK和電阻RK的并聯(lián)電路擔(dān)任，DK的陽(yáng)極接電子開(kāi)關(guān)SCR(21)的陰極k端，DK的陰極接子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)PE′，阻塞型抗干擾電路(23)也可以不設(shè)置。電子開(kāi)關(guān)SCR(21)的陽(yáng)極a，可以接在二極管D3的陽(yáng)極上，也可以接在D3的陰極上。在圖3中，與電路接點(diǎn)C、O兩點(diǎn)相連的C′、O′兩點(diǎn)，是供保護(hù)功能升級(jí)擴(kuò)展設(shè)計(jì)電路連接之用的備用接口，備用接口C′、O′也可以不設(shè)置。
在圖4中，總保護(hù)電路ZB(12)是由電路結(jié)構(gòu)相同的三組子保護(hù)電路ZB/3(13)和ZB/3(14)和ZB/3(15)部分的積木式組合而產(chǎn)生的。子保護(hù)電路ZB/3(13)和ZB/3(14)和ZB/3(15)部分的三個(gè)共用子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)PE′的并聯(lián)連接，產(chǎn)生了總保護(hù)電路ZB(12)的總網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)PE″。子保護(hù)電路ZB/3(13)和ZB/3(14)和ZB/3(15)部分的三個(gè)共用子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)B的并聯(lián)連接，產(chǎn)生了總保護(hù)電路ZB(12)的總網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)B′。而子保護(hù)電路ZB/3(13)和ZB/3(14)和ZB/3(15)部分最后還剩下的總共三個(gè)子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)A則不做互聯(lián)，專(zhuān)供總保護(hù)電路ZB(12)用來(lái)產(chǎn)生三個(gè)供三相配電系統(tǒng)專(zhuān)用的總網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)A1、A2、A3與三相火線L1′(2)、L2′(4)、L3′(6)對(duì)應(yīng)相連。輔助電子開(kāi)關(guān)SCR′(24)，由可控硅SCR′的陰極與二極管DF的陽(yáng)極；可控硅SCR′的陽(yáng)極與二極管DF的陰極做并聯(lián)連接來(lái)?yè)?dān)任，SCR′的門(mén)極與電容C2及電阻R2、R3的一端做并聯(lián)連接，電阻R2的另一端與電容C1與電阻R1的一端做并聯(lián)連接，電阻R1的另一端與二極管D5陰極相連，電容C1、C2和電阻R3的另一端共同做并聯(lián)連接后再與SCR′的陰極相連，二極管D5的陽(yáng)極可以從火線L1′(2)、L2′(4)、L3′(6)之中任選其中之一例如L1′(2)與之相連，SCR′的陽(yáng)極與總保護(hù)電路ZB(12)的總網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)PE″相連，SCR′的陰極與脫扣電磁鐵DT(25)的一端相連，脫扣電磁鐵DT(25)的另一端與保護(hù)接地端PE(26)相連，輔助電子開(kāi)關(guān)SCR′(24)也可以不設(shè)置。模擬試驗(yàn)電路(10)中的試驗(yàn)電阻Rs的一端與插座CZ上的接點(diǎn)K1相連，另一端與插座CZ上的接點(diǎn)K3相連，接點(diǎn)K1、K2是插座CZ上的常閉合觸點(diǎn)，K1與總網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)B′相連，K2與零線N′(8)或N(7)相連。在試驗(yàn)附件(11)內(nèi)，插頭CT與試驗(yàn)探頭TT之間被試驗(yàn)導(dǎo)線連接起來(lái)，試驗(yàn)附件(11)與模擬試驗(yàn)電路(10)之間，采用軸孔配合式機(jī)械滑動(dòng)連接或接線柱式固定連接或按鈕開(kāi)關(guān)/繼電器轉(zhuǎn)換等數(shù)種連接方式中任選其中之一，模擬試驗(yàn)電路(10)和試驗(yàn)附件(11)也可以不設(shè)置。主回路(9)中的KL1、KL2、KL3、(KN)分別是三相火線和零線上的主分?jǐn)嘤|點(diǎn)，YTL1、YTL2、YTL3、(YTN)分別是三相火線和零線上的的熱脫扣裝置，CTL1、CTL2、CTL3、(CTN)分別是三相火線和零線上的磁脫扣裝置，圖中用虛線方框畫(huà)出的KN、YTN、CTN，表示可以不與KL1-3、YTL1-3、CTL1-3一起同時(shí)設(shè)置。而YTL1-3、CTL1-3、KN、YTN、CTN也可以都不設(shè)置。該圖是新型中性線保護(hù)器應(yīng)用在三相四線TT、TN-S、TN-C-S接地型式配電系統(tǒng)，三極四線或四極主回路(9)的電路原理圖?，F(xiàn)結(jié)合圖2和圖3介紹本發(fā)明(圖4)的工作原理在主回路(9)中的主分?jǐn)嘤|點(diǎn)KL1、KL2、KL3、(KN)合閘后，在三相火線輸出端L1′(2)、L2′(4)、L3′(6)與PE(26)上存在的相電壓，V226、V426、V626作用下，阻塞型抗干擾電路(23)，會(huì)使總保護(hù)電路ZB(12)體內(nèi)的ZB/3(13)和ZB/3(14)和ZB/3(15)子保護(hù)電路中產(chǎn)生出三個(gè)I3′的電流來(lái)，該電流在子保護(hù)電路ZB/3(13)和ZB/3(14)和ZB/3(15)部分中的三個(gè)濾波電容CL上，同時(shí)都建立起一個(gè)負(fù)極性的雜波干擾阻塞電壓(通常為12伏左右)，使總保護(hù)電路ZB(12)體內(nèi)分布在子保護(hù)電路ZB/3(13)和ZB/3(14)和ZB/3(15)部分中的三個(gè)電子開(kāi)關(guān)SCR都不會(huì)被雜波干擾觸發(fā)而出現(xiàn)誤導(dǎo)通現(xiàn)象。當(dāng)三相配電系統(tǒng)的中性線出現(xiàn)了零漂故障時(shí)，漂移電壓V826會(huì)隨著三相負(fù)載不平衡程度的增大而升高，當(dāng)V826升高到大于電壓偏移電路DB3(19)的觸發(fā)閾值時(shí)，V826便會(huì)在總保護(hù)電路ZB(12)體內(nèi)的ZB/3(13)和ZB/3(14)和ZB/3(15)子保護(hù)電路中，產(chǎn)生出三個(gè)零漂檢測(cè)電流I2′，I2′首先要吸收子保護(hù)電路ZB/3(13)和ZB/3(14)和ZB/3(15)部分中的各個(gè)濾波電容CL(22)上，在常態(tài)下用電流I3′所建立起來(lái)的負(fù)電荷，只有在V826隨三相負(fù)載不平衡程度的增大而升高到大于規(guī)定數(shù)值(例如50伏)時(shí)，在總保護(hù)電路ZB(12)體內(nèi)流動(dòng)的三條I2′電流中，會(huì)至少有其中的一條能在濾波電容CL(22)上建立起正向0.7伏的可控硅門(mén)極觸發(fā)電壓，使分布在總保護(hù)電路ZB(12)體內(nèi)三組ZB/3(13)和ZB/3(14)和ZB/3(15)子保護(hù)電路的三只可控硅SCR(21)當(dāng)中，至少會(huì)有其中的一只a極和g極上的正極性作用電壓存在足夠的重合時(shí)間而被觸發(fā)導(dǎo)通，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電流I4，由PE′流進(jìn)PE″又經(jīng)輔助電子開(kāi)關(guān)SCR′(24)變成I4′后，使脫扣電磁鐵DT(25)動(dòng)作，將主分?jǐn)嘤|點(diǎn)KL1、KL2、KL3、(KN)一起脫扣跳閘。下面介紹新型中性線保護(hù)器(下文簡(jiǎn)稱(chēng)保護(hù)器)，對(duì)中性線支路斷線即斷零故障進(jìn)行保護(hù)的工作原理當(dāng)保護(hù)器三相主回路配電輸出端的下游，出現(xiàn)了只有某一相的用電負(fù)荷在線而其余兩相上的負(fù)荷開(kāi)關(guān)均為未接通的斷開(kāi)狀態(tài)之下時(shí)，如若正在此時(shí)配電系統(tǒng)的零線輸入端N(7)出現(xiàn)了斷路故障，假如此時(shí)用電負(fù)荷在線的是L1相，那么在總保護(hù)電路ZB(12)的體內(nèi)，與L1相相連接的子保護(hù)電路ZB/3(13)部分中，因V226＝V826＝220伏，迫使I3＝0，于是就會(huì)產(chǎn)生斷零觸發(fā)電流I2并使I2＝I1，通常此時(shí)子保護(hù)電路ZB/3(13)部分中的SCR(21)的門(mén)極和陽(yáng)極上的作用電壓的相位都是相同的，或當(dāng)這兩極上的正極性作用電壓有足夠的重合時(shí)間時(shí)，ZB/3(13)中的SCR(21)就被觸發(fā)導(dǎo)通，從ZB/3(13)的子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)PE′上產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電流I4，I4流進(jìn)PE″后變成了I4′，使脫扣電磁鐵DT(25)動(dòng)作將主分?jǐn)嘤|點(diǎn)KL1、KL2、KL3、(KN)，脫扣跳閘。下面介紹本發(fā)明對(duì)中性母線上的斷路即零漂故障，可以預(yù)期(提前)迅速地作出保護(hù)反應(yīng)動(dòng)作的工作原理當(dāng)中性母線上的斷線故障，發(fā)生在保護(hù)器三相交流電壓輸出端子全部都為空載運(yùn)行(即保護(hù)器下游用電負(fù)荷上的電源開(kāi)關(guān)均未接通)的狀態(tài)之下時(shí)，對(duì)于三相交流電源而言，此刻唯一的在線負(fù)載就只剩下了總保護(hù)電路ZB(12)的等效三相星形內(nèi)阻抗了，而該阻抗又是由三組子保護(hù)電路ZB/3(13)和ZB/3(14)和ZB/3(15)部分電路中的阻值很高且又相等的三個(gè)分流電阻RF(17)所決定，故使此時(shí)的配電系統(tǒng)就處在了一個(gè)微功耗三相星(RY)形負(fù)載的平衡狀態(tài)之下，V826＝0，漂移故障電壓信號(hào)無(wú)輸出保護(hù)器無(wú)法動(dòng)作。顯然，此刻的保護(hù)器并沒(méi)有反映出在中性母線處已經(jīng)發(fā)生了斷線故障的真實(shí)情況。而本發(fā)明的預(yù)期保護(hù)反應(yīng)功能，卻能讓保護(hù)器在此刻也能及時(shí)地作出正確的保護(hù)反應(yīng)動(dòng)作來(lái)，實(shí)現(xiàn)預(yù)期保護(hù)反應(yīng)動(dòng)作功能的具體方法共有兩種可以任意選擇。第一種方法是選擇ZB/3(13)和ZB/3(14)和ZB/3(15)子保護(hù)電路部分中三只分流電阻RF(17)其中一只的電阻值故意與另兩只不相等，例如讓ZB/3(13)中的RF(17)較其余兩只RF(17)相差若干倍。第二種方法是不改變分布在子保護(hù)電路ZB/3(13)和ZB/3(14)和ZB/3(15)部分中的三只分流電阻RF(17)原來(lái)阻值都相等的關(guān)系，而是，只在保護(hù)器三相交流電源的火線輸出端子L1′(2)、L2′(4)、L3′(6)之中任選其中之一例如L1′(2)，與零線輸出端子N′(8)或零線輸入端子N(7)之間，并聯(lián)一只附加電阻(RS′)，讓三相交流配電系統(tǒng)，因中性母線在此刻出現(xiàn)斷線故障所產(chǎn)生的漂移電壓V826′(＝VB′PE)，也會(huì)有足夠的輸出，來(lái)迫使保護(hù)器能夠作出正確反應(yīng)，將主回路(9)中的KL1、KL2、KL3、(KN)脫扣跳閘。下面介紹本發(fā)明模擬試驗(yàn)的工作原理保護(hù)器的模擬試驗(yàn)工作，由模擬試驗(yàn)電路(10)和試驗(yàn)附件(11)來(lái)共同完成。目的是在中性線完好無(wú)損的情況下，隨時(shí)查驗(yàn)運(yùn)行狀態(tài)下的保護(hù)器各組成部分的工作情況正常與否。試驗(yàn)前，先把試驗(yàn)附件(11)上的插頭CT插入模擬試驗(yàn)電路(10)插座CZ的孔中，于是，就會(huì)在常閉合觸點(diǎn)K1與K2分離的同時(shí)將試驗(yàn)探頭TT與接點(diǎn)K3連接起來(lái)。由于觸點(diǎn)K1與K2的分離，就會(huì)使配電系統(tǒng)零線輸出端N′(8)與總網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)B′的通路被切斷，結(jié)果，使保護(hù)器被強(qiáng)迫的處在了一個(gè)如前文所述的那種，等效RY形負(fù)載三相微功耗的平衡狀態(tài)下。因?yàn)樵诳偙Ｗo(hù)電路ZB(12)體內(nèi)，分布在三組子保護(hù)電路ZB/3(13)和ZB/3(14)和ZB/3(15)部分電路中的三個(gè)分流電阻RF(17)的阻值，都是相等的，所以，總網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)B′與保護(hù)接地端子PE(26)之間的漂移電壓VB′PE＝0，保護(hù)器不動(dòng)作。但如手拿探頭TT與三相火線輸出端子L1′(2)、L2′(4)、L3′(6)之中的任意一相火線，例如L1′(2)相接觸時(shí)，L1相電壓220V，就會(huì)由探頭TT-CT-CZ-K3-RS-K1，出現(xiàn)在總網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)B′上，使VB′PE立即產(chǎn)生足夠的輸出電壓讓保護(hù)器立即動(dòng)作，將主回路(9)中的KL1、KL2、KL3、(KN)脫扣跳閘。為了驗(yàn)證總保護(hù)電路ZB(12)體內(nèi)，三組子保護(hù)電路ZB/3(13)和ZB/3(14)和ZB/3(15)部分的全部工作情況，每次試驗(yàn)應(yīng)將探頭TT與三相火線輸出端L1′(2)、L2′(4)、L3′(6)各接觸一次，試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)將CT從CZ中拔出，讓插座CZ中的常閉合觸點(diǎn)K1與K2回到原來(lái)的常閉合狀態(tài)之下。圖中用虛線劃出的RS′，表示當(dāng)本發(fā)明采用第二種方法實(shí)現(xiàn)預(yù)期保護(hù)反應(yīng)功能時(shí)的電路連接。在圖5中，脫扣電磁鐵DT(25)的一端接在單相配電系統(tǒng)的火線L′(2)上，另一端接在子保護(hù)電路ZB/3(13)的子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)A上。模擬試驗(yàn)電路(10)由常閉合觸點(diǎn)式的按鈕開(kāi)關(guān)S擔(dān)任，一端接在零線輸出端N′(4)上，另一端接在子保護(hù)電路ZB/3(13)的子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)B上，S也可以是一只或一對(duì)接線柱，也可以是繼電器上的常閉合觸點(diǎn)，也可以不設(shè)置模擬試驗(yàn)電路(10)。子保護(hù)電路ZB/3(13)的子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)PE′與保護(hù)接地端PE(26)相連。圖中的LH是零序電流互感器，只有在備用接口電路C′O′上，外接的功能升級(jí)擴(kuò)展設(shè)計(jì)電路的擴(kuò)展保護(hù)功能設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，含有過(guò)壓、欠壓、斷電延時(shí)以及漏電保護(hù)功能項(xiàng)目時(shí)才需要設(shè)置，此時(shí)子保護(hù)電路ZB/3(13)中的分流電阻RF(17)就可以用在C′O′接口上存在的靜態(tài)等效直流電阻來(lái)取代，電磁鐵DT(25)也可以接在子保護(hù)電路ZB/3(13)中的整流電路(18)的正極輸出端與正極接點(diǎn)C的串聯(lián)電路之中。當(dāng)備用接口C′O′懸空閑置時(shí)，脫扣電磁鐵DT(25)還可以連接在子保護(hù)電路ZB/3(13)的子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)A與電子開(kāi)關(guān)SCR(21)的陽(yáng)極a之間，或整流電路(18)輸出端之中的正極端與電子開(kāi)關(guān)SCR(21)的陽(yáng)極a之間，或電子開(kāi)關(guān)SCR(21)的陰極k與阻塞型抗干擾電路(23)之間，或阻塞型抗干擾電路(23)與保護(hù)接地端PE(26)之間。主回路(9)中的KL、(KN)，分別是單相火線和零線上的主分?jǐn)嘤|點(diǎn)，YTL、(YTN)分別是單相火線和零線上的熱脫扣裝置，CTL、(CTN)分別是單相火線和零線上的磁脫扣裝置，其中用虛線方框畫(huà)出的KN、YTN、CTN表示可以不與KL、YTL、CTL一起同時(shí)設(shè)置，而YTL、CTL、KN、YTN、CTN也可以都不設(shè)置。該圖是新型中性線保護(hù)器應(yīng)用在三相四線TT、TN-S、TN-C-S接地型式的單相配電系統(tǒng)，二極或單極二線主回路(9)中的電路原理圖。當(dāng)保護(hù)器上游三相四線交流電源的中性線發(fā)生了零漂故障時(shí)，漂移電壓V426就會(huì)隨保護(hù)器上游三相配電負(fù)荷不平衡程度的增大而升高，當(dāng)V426大于規(guī)定數(shù)值(例如50V)時(shí)，零漂檢測(cè)電流I2′便觸發(fā)ZB/3(13)中的電子開(kāi)關(guān)SCR(21)導(dǎo)通產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電流I4，使脫扣電磁鐵DT(25)動(dòng)作，將主回路(9)中的KL、(KN)脫扣跳閘。當(dāng)保護(hù)器單相交流電源的零線輸入端子N(3)處發(fā)生了斷線故障時(shí)，相電壓V426＝V226＝220V，迫使I3＝0產(chǎn)生斷零觸發(fā)電流I2，I2又去觸發(fā)ZB/3(13)中的電子開(kāi)關(guān)SCR(21)導(dǎo)通產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電流I4，使脫扣電磁鐵DT(25)動(dòng)作將主回路(9)中的KL、(KN)脫扣跳閘。
權(quán)利要求
1.一種新型中性線保護(hù)器，串聯(lián)在主回路中的主分?jǐn)嘤|點(diǎn)，串聯(lián)在脫扣電磁鐵DT電路中的電子開(kāi)關(guān)SCR，其特征是脫扣電磁鐵DT與輔助電子開(kāi)關(guān)SCR′串聯(lián)在總保護(hù)電路ZB的總網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)PE″與保護(hù)接地端PE之間，子保護(hù)電路ZB/3的子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)A可以直接或經(jīng)電磁鐵DT與單相配電系統(tǒng)火線L′相連，總保護(hù)電路ZB的總網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)A1、A2、A3與三相配電系統(tǒng)火線L1′、L2′、L3′直接對(duì)應(yīng)相連，附加電阻Rs′一端與三相配電系統(tǒng)零線N′或N相連另一端與三相火線L1′或L2′或L3′隨意選擇其中之一相連，模擬試驗(yàn)電路串聯(lián)在總保護(hù)電路ZB的總網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)B′或子保護(hù)電路ZB/3的子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)B與配電系統(tǒng)的零線N′或N之間，試驗(yàn)電阻Rs串聯(lián)在試驗(yàn)電路與試驗(yàn)附件之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型中性線保護(hù)器，其特征是三組子保護(hù)電路ZB/3的三個(gè)子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)PE′共同與總保護(hù)電路ZB的總網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)PE″相連，三組子保護(hù)電路ZB/3的三個(gè)子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)B共同與總保護(hù)電路ZB的總網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)B′相連，三組子保護(hù)電路ZB/3的三個(gè)火線輸入用子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)A與總保護(hù)電路ZB的三個(gè)總網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)A1、A2、A3隨意地對(duì)應(yīng)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型中性線保護(hù)器，其特征是子保護(hù)電路ZB/3中的整流電路的輸入端并聯(lián)在子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)A、B兩端上，子保護(hù)電路ZB/3中的分流電阻RF并聯(lián)在整流電路的輸出端上，子保護(hù)電路ZB/3中的電子開(kāi)關(guān)SCR的門(mén)極g經(jīng)濾波電阻RL與電壓偏移電路DB3的串聯(lián)電路與整流電路輸出端之中的負(fù)極端相連，子保護(hù)電路ZB/3中的電子開(kāi)關(guān)SCR的陰極k經(jīng)阻塞型抗干擾電路與子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)PE′相連，子保護(hù)電路ZB/3中的電子開(kāi)關(guān)SCR的陽(yáng)極a可以與子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)A相連也可以與整流電路輸出端之中的正極端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型中性線保護(hù)器，其特征是對(duì)于單相配電系統(tǒng)，脫扣電磁鐵DT可以串聯(lián)在火線L′與子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)A之間，或子網(wǎng)絡(luò)接點(diǎn)A與電子開(kāi)關(guān)SCR的陽(yáng)極a之間，或整流電路的正極輸出端與電子開(kāi)關(guān)SCR的陽(yáng)極a或接點(diǎn)C之間，或電子開(kāi)關(guān)SCR的陰極k與阻塞型抗干擾電路之間，或阻塞型抗干擾電路與保護(hù)接地端PE之間，分流電阻RF可以用備用接口C′0′的功能升級(jí)擴(kuò)展設(shè)計(jì)電路中的靜態(tài)等效直流電阻來(lái)取代。
全文摘要
一種新型中性線保護(hù)器，其特征是分流電阻并聯(lián)在整流電路的輸出端上。由電子開(kāi)關(guān)、阻塞型抗干擾電路、輔助電子開(kāi)關(guān)與脫扣電磁鐵組成的串聯(lián)電路，一端與主回路中的火線相連，另一端與保護(hù)接地端相連。濾波電路與電壓偏移電路串聯(lián)后，一端與電子開(kāi)關(guān)的控制端相連，另一端與整流電路輸出端之中的負(fù)極端相連。用三組單相子保護(hù)單元網(wǎng)絡(luò)電路的積木式組合來(lái)產(chǎn)生供三相配電系統(tǒng)服務(wù)的總保護(hù)電路。模擬試驗(yàn)電路串聯(lián)在主回路中的零線與保護(hù)電路之間。特點(diǎn)是電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不需要輔助電源、靜態(tài)功耗低，不僅能對(duì)TT、TN－S、TN－C－S系統(tǒng)內(nèi)負(fù)荷在線時(shí)中性線上的零漂故障進(jìn)行適時(shí)保護(hù)，而且對(duì)空載時(shí)中性線上的斷線故障還具有提前作出保護(hù)反應(yīng)的動(dòng)作能力。
文檔編號(hào)H02H3/32GK101064424SQ20061007739
公開(kāi)日2007年10月31日 申請(qǐng)日期2006年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月24日
發(fā)明者張穎 申請(qǐng)人:張穎