缺相漏電斷路器的製作方法
2023-10-28 08:43:12 1
專利名稱：缺相漏電斷路器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種電路保護開關或稱斷路器。
背景技術：
在現實生活和工作中，為保證低壓電控櫃及用電設備能安全正常運行，需要配用具有保護功能的開關或多功能保護器來達到安全正常運行的目的。有的採用缺相繼電器及其控制電路，再用漏電保護開關，如市售DZ15型漏電開關等來達到目的；有的採用電流動作型達到缺相控制的目的，即每一相線用一個電流感應線圈，再加上電子電路來控制斷電，如DZ15LD型帶缺相保護功能的漏電開關、多功能保護器等。但上述技術存在三點不足1、電流感應線圈、繼電器線圈的成本高、體積大；電磁脫扣器與繼電器重複製作和使用，造成一定程度上的資源浪廢；2、作為電流感應，不適合單相、二相、三相混合使用；3、多功能保護器除了上述兩項外，還不適合電壓波動太大的場合用。
發明內容
本實用新型的目的是將原有的DZ15型漏電斷路器，採用電壓動作型方式增加一個缺相保護功能構成一種新的缺相漏電斷路器。
本實用新型提供的缺相漏電斷路器，其它部份的連接方式不變，只是電子電路有二種連接方式。即可使用本實用新型提供的電子電路，也可將本實用新型中缺相信號處理電路與現在市場上DZ15型漏電斷路器中的電子電路連接。實驗中經過對各參數的調整發現，上述兩種連接均可實現批量化生產。
本實用新型通過以下技術方案實現缺相漏電斷路器的特徵在於缺相信號處理電路由取樣電路、三與非門放大電路及電源電路構成，缺相取樣電路的輸出端與三與非門放大電路的輸入端連接，缺相取樣電路的輸入端分別與三個電源相線連接；電源電路是由R5、DW、C3並連後與R4串接構成穩壓電源，R5、DW、C3並連的一端接地，另一端與R4的一端連接後作為穩壓電源的輸出端；R4的另一端作為輸入端與漏電控制電路I的電源連接。
上述缺相取樣電路由二極體D6、D8、D10，電阻R6～R11，電容C4～C6構成，取樣支路中，電阻和電容並接的一端接地，另一端作為缺相取樣電路的輸出端，D6、D8、D10的正極端是輸入端，它們分別與三個電源相線連接。
上述三與非門放大電路由二極體D7、D9、D11和三極體BG構成，D7、D9、D11的正極端並接在三極體的基極，另一端為三與非門放大電路的輸入端，分別與缺相取樣電路的輸出端連接；三極體的集電極為三與非門放大電路的輸出端與限流電阻R1的一端連接，R1的另一端與單向可控矽的控制端連接，三極體的發射極與電源的輸出端連接。
上述與非門放大電路中的三極體BG可使用集成電路塊組成。
以下結合附圖及附圖所示的兩個實施例，對本實用新型作進一步的描述，但發明內容不局限於附圖及實施例所示。
圖1為本實用新型提出的缺相漏電斷路器使用分離元件組成的實施例1電路原理圖。
圖2為缺相漏電斷路器使用集成電路組成的實施例2電路原理圖。
具體實施方式
圖1、2中，L1、L2、L3分別為三相電源線，N為零線。B1為電磁脫扣器，B2為電流感應線圈。AN為模擬相線L3發生漏電的實驗按鈕。其它圖形符號及標識均與電子電路習慣標法相同。即D為二極體，C為電容器，R為電阻，BG為三極體，IC為集成電路，本實施例中選用555時基電路，DW為穩壓二極體，SCR為單向可控矽，RW為調節電阻。
圖1及圖2中虛線左邊的I部為漏電控制電路。虛線右邊的Ⅱ和III部份是缺相信號處理電路，由取樣電路、三與非門放大電路及電源電路構成。a、b、c為漏電控制電路I與缺相信號取樣及三與非門放大電路II、III的連接點。
缺相取樣電路由二極體D6、D8、D10，電阻R6～R11，電容C4～C6構成，其中D6、R6、R7和C4的並聯組順序串接構成L1的取樣支路；D8、R8、R9和C5的並聯組順序串接構成L2的取樣支路；D10、R10、R11和C6的並聯組順序串接構成L3的取樣支路；三個取樣支路中，電阻和電容並接的一端接地，另一端作為缺相取樣電路的輸出端。D6、D8、D10的正極端是輸入端，它們分別與L1、L2、L3三個電源相線連接。
三與非門放大電路由二極體D7、D9、D11和三極體BG構成，其中D7、D9、D11的正極端並接在三極體的基極，另一端為三與非門放大電路的輸入端，分別與缺相取樣電路的輸出端連接；三極體的集電極為三與非門放大電路的輸出端與限流電阻R1的一端連接，R1的另一端與單向可控矽的控制端連接，三極體的發射極與電源的輸出端連接。
電源電路是由R5、DW、C3並連後與R4串接構成穩壓電源，R5、DW、C3並連的一端接地，另一端與R4的一端連接後作為穩壓電源的輸出端；R4的另一端作為輸入端與漏電控制電路I的電源連接。
缺相漏電斷路器的工作過程如下漏電控制電路I的工作過程是，三相交流電經二極體D1～D3三相半波整流後，對零線N構成直流電源，供漏電控制電路工作。當三相電流不平衡時，即有漏電時，電流互感器B2將產生一個交流電壓經二極體D5整流，電阻R1限流，R2分流後，觸發單向可控矽SCR導通。電磁脫扣器吸合，缺相漏電斷路器斷電。其中二極體D4、電容C1是用來吸收B1通、斷產生的自感電動勢。起到保護SCR的作用。電容C2用來吸收B2感應的雜波。調節R2的阻值和B2的匝數可調節脫扣電流的大小。
AN是用來模擬L3對地漏電後有無動作的。根據額定漏電流的大小，選擇R1、R2、R3的阻值。
三相半波整流後的直流電源，經電磁脫扣器B1、電阻R4降壓，電容C3濾波，穩壓二極體DW穩壓後供三與非門放大電路II或III工作。
L1、L2、L3三相的工作原理完全相同，現用其中一相L1來說明整個工作過程。當三相均有電壓時，即不缺相時，加在L1上的交流電經二極體D6半波整流，電阻R6降壓，電容C4濾波後，電阻R7分壓取樣，此時R7上的電壓≥DW上的電壓。因此三極體BG截止。b點無電壓觸發，單向可控矽SCR截止，脫扣器B1不動作。因此缺相漏電斷路器處於正常工作狀態，即合閘狀態。當其它二相L2、L3有電，L1無電時，即缺相時，R7分壓取樣的電壓為OV，電流經BG的發射極-基極-D7到R7，因此BG導通。DW上的電壓經BG的發射極-集電極加到b點，並經過R1限流後，觸發SCR導通，使B1吸合脫扣，缺相漏電開關跳閘斷電。
缺相信號處理電路III的工作過程與II基本相同，所不同的是對缺相信號的放大及反相，是採用集成電路來完成的，因此對取樣電阻上的電壓，動作反應更精確。
本實用新型是按電壓動作型設計的，因此不受負荷，即三相電流是否均衡的影響，可在照明、電機等三相、單相混合的情況下正常工作。如果只有單相電源，要利用它的漏電功能時，只需將L2、L3短接到L1上即可正常使用。另外在短路時，當對零線N的電壓小於70V時，能自動切斷電源，即它還具有短路保護功能。困此從功能方面可以看出它的實用性很強。
缺相漏電斷路器從原理圖中可以看出，缺相電路部份僅增加了20個電子元件，按現在市場零售價，只需增加人民幣伍元左右。包括現在市場上銷售的漏電斷路器也只是增加伍元左右，就可以增加一個缺相保護功能。因此，從經濟實用的角度也可以看出，它具有很強的實用性。在製做方面，實驗證明，對元件誤差的要求很寬，因此能實現批量化生產。
權利要求1.一種缺相漏電斷路器，包括漏電控制電路、缺相信號處理電路，其特徵在於缺相信號處理電路由取樣電路、三與非門放大電路及電源電路構成，缺相取樣電路的輸出端與三與非門放大電路的輸入端連接，缺相取樣電路的輸入端分別與三個電源相線連接；電源電路是由R5、DW、C3並連後與R4串接構成穩壓電源，R5、DW、C3並連的一端接地，另一端與R4的一端連接後作為穩壓電源的輸出端；R4的另一端作為輸入端與漏電控制電路I的電源連接。
2.根據權利要求1所述的斷路器，其特徵在於缺相取樣電路由二極體D6、D8、D10，電阻R6～R11，電容C4～C6構成，取樣支路中，電阻和電容並接的一端接地，另一端作為缺相取樣電路的輸出端，D6、D8、D10的正極端是輸入端，它們分別與三個電源相線連接。
3.根據權利要求1所述的斷路器，其特徵在於三與非門放大電路由二極體D7、D9、D11和三極體BG構成，D7、D9、D11的正極端並接在三極體的基極，另一端為三與非門放大電路的輸入端，分別與缺相取樣電路的輸出端連接；三極體的集電極為三與非門放大電路的輸出端與限流電阻R1的一端連接，R1的另一端與單向可控矽的控制端連接，三極體的發射極與電源的輸出端連接。
4.根據權利要求3所述的斷路器，其特徵在於與非門放大電路中的三極體BG可使用集成電路塊組成。
專利摘要缺相漏電斷路器，由取樣電路、三與非門放大電路及電源電路構成，缺相取樣電路的輸出端與三與非門放大電路的輸入端連接，缺相取樣電路的輸入端分別與三個電源相線連接；電源電路是由R5、DW、C3並連後與R4串接構成穩壓電源，R5、DW、C3並連的一端接地，另一端與R4的一端連接後作為穩壓電源的輸出端；R4的另一端作為輸入端與漏電控制電路I的電源連接，該裝置將原有的DZ15型漏電斷路器，採用電壓動作型方式增加一個缺相保護功能構成一種新的缺相漏電斷路器。
文檔編號H01H83/00GK2562347SQ02275819
公開日2003年7月23日 申請日期2002年7月20日 優先權日2002年7月20日
發明者王榮輝 申請人:王榮輝