電器綜合保護器的製作方法
2023-07-23 12:22:01
專利名稱：電器綜合保護器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及油田野外作業時所用的一種電器保護裝置，具體 的說是涉及一種應用在油田三相四線制低壓供電系統中，實施斷電保 護的裝置。
技術背景
在油田採油領域中，多數情況下為抽油機提供電源的都是高壓 電。但是，在油田頻繁移動的野外施工現場中往往使用的是三相四線 制的低壓供電電源。使用這種供電電源容易發生以下問題當輸入端 中性線與相線錯位、斷相時，會引發異常電位或者導致輸出端三相負 載嚴重不平衡，無論哪種情況發生，都容易最終造成電動機的燒毀。 這種情況已經在油田野外施工現場頻繁發生，但是苦於工人難以對野 外施工現場的諸多三相四線制供電電源進行實時監測，所以目前這種 輸入端中性線與相線錯位、斷相的問題仍然難以解決。 實用新型內容
為了解決油田現有野外施工中，三相四線制的低壓供電電源發生 輸入端中性線和相線錯位、斷相時無法及時發現導致電動機等電器設 備最終被燒毀的問題，本實用新型提供一種電器綜合保護器，該種電 器綜合保護器能夠實時對三相電壓及中性線電壓進行採樣監測， 一旦 發現輸入端中性線和相線錯位、斷相，可以立刻切斷主供電迴路並發 出報警，具有使用方便、安全可靠的特點。並且這種電器綜合保護器 製造成本低廉，適於在油田大面積推廣。
本實用新型的技術方案是該種電器綜合保護器，包括帶有三相 電源及中性線電源輸入端以及交流接觸器控制信號輸出端的保護器 殼體，其特徵在於在保護器殼體內置有對三相電壓及中性線電壓進 行採樣的電壓信號採樣及放大電路、單片機、帶有整流電路的工作電 源提供電路以及交流接觸器線圈驅動控制電路；其中，所述電壓信號 採樣及放大電路的電壓信號採樣端與所述三相電源及中性線電源輸 入端相連接，放大信號輸出端則與單片機的信號輸入端相連接；所述單片機的信號輸出端為所述交流接觸器線圈驅動控制電路提供驅動
信號；所述交流接觸器線圈驅動控制電路的控制信號輸出端連接至位
於所述保護器殼體上的交流接觸器控制信號輸出端。
本實用新型具有如下有益效果由於該種電器綜合保護器中的電 壓信號採樣及放大電路能夠實時對三相電壓及中性線電壓進行採樣 監測，並且按照內置單片機的掃描頻率不停的掃描所採來的電壓信 號， 一旦發現輸入端中性線和相線錯位、斷相，單片機會立刻向交流 接觸器線圈驅動控制電路提供驅動信號，使得為電動機等電器提供主 迴路工作電源的交流接觸器的線圈失電，從而立刻切斷主供電迴路並 發出報警，因此杜絕了長時間輸入端中性線和相線錯位、斷相運行導 致用電設備燒毀的事故發生。這種電器綜合保護器因採用單片機作為 判斷及控制元件，因此可以很準確的檢測出是否發生了輸入端中性線 和相線錯位、斷相等，避免了誤動作，具有使用方便、安全可靠的特 點。此外，這種電器綜合保護器製造成本低廉，非常適於在油田大面 積推廣。
圖1是本實用新型的組成示意圖。
圖2是本實用新型中一個優選實施例的組成原理圖。 圖3是圖2中優選實施例的電氣原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步說明
由圖1所示，該種電器綜合保護器，包括帶有三相電源及中性線 電源輸入端以及交流接觸器控制信號輸出端的保護器殼體，其特徵在 於在保護器殼體內置有對三相電壓及中性線電壓進行採樣的電壓信 號採樣及放大電路、單片機、帶有整流電路的工作電源提供電路以及 交流接觸器線圈驅動控制電路；其中，所述電壓信號採樣及放大電路 的電壓信號採樣端與所述三相電源及中性線電源輸入端相連接，放大
信號輸出端則與單片機的信號輸入端相連接；所述單片機的信號輸出 端為所述交流接觸器線圈驅動控制電路提供驅動信號；所述交流接觸 器線圈驅動控制電路的控制信號輸出端連接至位於所述保護器殼體 上的交流接觸器控制信號輸出端。下面介紹一個利用上述方案的一個優選實施例，即所述單片機採
用AT89C2051,所述電壓信號採樣及放大電路由電壓信號採樣電阻和 CMOS六反向器74HC04構成，所述帶有整流電路的工作電源提供電路 採用UC3842供電模塊。具體組成示意圖如圖2所示，其電氣原理圖 如圖3所示。
在本例中，A、B、 C三相電壓信號經採樣電阻降壓後加至CMOS6 反向器74HC04的2、 12、 8腳，中性線電壓信號經電位器加至IO展卩， 由CMOS6反向器74HC04的1、 13、 9、 11腳輸出相應的高低電位 值至單片機的四個信號輸入端，即單片機AT89C2051從St、 S2、 S3、 S4埠得到四組電壓值，經單片機AT89C2051內置的程序處理後， 當發現輸入端中性線和相線錯位、斷相等情況發生時，由Q,、 Q2端 輸出信號電壓，向交流接觸器Jl線圈驅動控制電路提供驅動信號， 在本例中即使三極體驅動繼電器J2動作。具體動作過程為當三相 電壓正常時，Q,、 Q2端輸出高電平，三極體導通，繼電器J2線圈得 電吸合，繼電器J2的觸點吸合，交流接觸器J1線圈得電，主觸點吸 合，向電動機等用電設備輸出正常三相電壓。如A、 B、 C三相電壓
有一組過高或過低，Qi端輸出低電平，繼電器J2釋放，交流接觸器
Jl線圈失電，主觸點打開，向電動機等用電設備輸出的三相電壓被 切斷。如中性線N極錯接，電路反轉，單片機AT89C2051的Q2端 轉出低電平，繼電器J2同樣釋放，交流接觸器J1也斷電，從而使用 電器免受N極變成火線造成的損壞。
在本例中，帶有整流電路的工作電源提供電路由核心元件 UC3842構成，其上的6腳驅動功率場效應管產生穩定5V電壓，為 各集成塊供電，從而使電路的適應性更強。
具體應用時，本種電器綜合保護器的安裝非常簡單，除了需要把 三相電源及中性線電源引入到保護器殼體上的三相電源及中性線電 源輸入端外，只需要把保護器殼體上的交流接觸器控制信號輸出端， 在本例中即繼電器J2的觸點，接至電動機等用電設備的交流接觸器 線圈的電氣控制迴路中即可。
權利要求1、一種電器綜合保護器，包括帶有三相電源及中性線電源輸入端以及交流接觸器控制信號輸出端的保護器殼體，其特徵在於在保護器殼體內置有對三相電壓及中性線電壓進行採樣的電壓信號採樣及放大電路、單片機、帶有整流電路的工作電源提供電路以及交流接觸器線圈驅動控制電路；其中，所述電壓信號採樣及放大電路的電壓信號採樣端與所述三相電源及中性線電源輸入端相連接，放大信號輸出端則與單片機的信號輸入端相連接；所述單片機的信號輸出端為所述交流接觸器線圈驅動控制電路提供驅動信號；所述交流接觸器線圈驅動控制電路的控制信號輸出端連接至位於所述保護器殼體上的交流接觸器控制信號輸出端。
2、 根據權利要求l所述的電器綜合保護器，其特徵在於所述 單片機採用AT89C2051，所述電壓信號採樣及放大電路由電壓信號採 樣電阻和CMOS六反向器74HC04構成，所述帶有整流電路的工作電源 提供電路採用UC3842供電模塊。
專利摘要一種電器綜合保護器。主要解決油田低壓供電電源發生中性線和相線錯位、斷相時導致電動機等電器設備最終被燒毀的問題。其特徵在於在保護器殼體內置有對三相電壓及中性線電壓進行採樣的電壓信號採樣及放大電路、單片機、帶有整流電路的工作電源提供電路以及交流接觸器線圈驅動控制電路；其中，所述電壓信號採樣及放大電路的電壓信號採樣端與所述三相電源及中性線電源輸入端相連接，放大信號輸出端則與單片機的信號輸入端相連接；所述單片機的信號輸出端為所述交流接觸器線圈驅動控制電路提供驅動信號；所述交流接觸器線圈驅動控制電路的控制信號輸出端連接至位於所述保護器殼體上的交流接觸器控制信號輸出端。具有使用方便、安全可靠的特點。
文檔編號H02H7/08GK201290005SQ20082009117
公開日2009年8月12日 申請日期2008年10月23日 優先權日2008年10月23日
發明者王景良, 陳樹和, 高中林 申請人:大慶油田有限責任公司