一種三相交流電器的同相短路檢測與保護裝置的製作方法
2023-05-08 08:48:01 1
專利名稱：一種三相交流電器的同相短路檢測與保護裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於礦用電氣技術領域，特別涉及一種三相交流電器的同相短路檢測與保護裝置。
背景技術：
目前，煤礦供電設備中的開關、起動器大都採用真空接觸器作為三相交流的主迴路控制，由於真空接觸器其動靜觸頭之間分合閘開距很小，常常會粘連在一起，引起出線端帶電，危害人身安全。為此國家安標辦專門擬文下發整改通知，要求礦用饋電開關等產品必需具有防接觸器觸頭粘連引起二次側帶電的保護措施。至今為止大部分煤礦電器設備還沒有同相短路保護功能，少部分使用該功能的也不是基於工頻三相交流電中性點偏移理論開發的，並且是有源的保護模塊。現有技術中未見到以三相交流電中性點偏移量為基礎的無源的同相短路保護模塊的相關報導。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種可防止接觸器或開關粘連以及半導體器件短路的三相交流電器的同相短路檢測與保護裝置。本實用新型的技術方案是，一種交流同相短路保護裝置，該裝置並接於交流接觸器或半導體器件或開關的進/出線端子，該裝置包括中性點偏移量檢測電路、閾值設定比較電路、延時電路、控制輸出信號接口電路和控制執行和顯示電路，所述的中性點偏移量檢測電路的輸出接閾值設定比較電路的輸入，閾值設定比較電路的輸出經由延時電路接控制執行和顯示電路，所述控制執行和顯示電路接控制輸出信號接口電路和外部顯示器。當其中某一相的「進/出」線發生短路時，偏移量檢測電路將檢測到的偏移量送入閾值設定比較電路，當偏移量檢測值超過設定閾值時，閾值設定比較電路發出信號，經延時電路觸發控制執行和顯示電路動作，從而實現同一相電源發生短路時的保護和指示。進一步的，每相進線串接第一電感，每相出線串接第二電感。進一步的，每相進線串接第一電容與第一電阻並聯後又與第二電阻的串聯電路， 每相出線串接第二電容與第三電阻並聯後又與第四電阻的串聯電路。進一步的，每相進線串接第五電阻和第三電容，每相出線串接第六電阻和第四電容。進一步的，每相進線串接第七電阻與第五電容的並聯電路，每相出線串接第八電阻以及第六電容與第九電阻的並聯電路。進一步的，每相進線串接第十電阻，每相出線串接第十一電阻。進一步的，每相進線串接第十二電阻和第七電容，每相出線串接第十三電阻以及第十四電阻與第八電容的並聯電路。本發明的裝置能在560VAC( 1140*1. 1)可靠工作，指示出哪一相發生了同相短路，並輸出「同相短路控制信號」(無源接點)。所輸出的「同相短路控制信號」可驅動5A/250VAC以下的負載，其隔離耐壓彡2500VAC, lmin。在無同相短路發生時其核心檢測和控制電路處於休眠狀態，當發生同相短路時才投入工作狀態。本裝置使用非常方便，不需要外供電源，只要將輸入端A、B、C和輸端出A』、B』、C』 分別並接到接觸器(或晶閘管或開關)的進/出線端子上即可。
圖1是本實用新型的同相短路保護裝置原理框圖圖2是本實用新型中性點偏移量檢測原理示意圖圖3是本實用新型的一個實施例的裝置原理示意圖圖4是本實用新型的一個實施例的裝置原理示意圖圖5是本實用新型的一個實施例的裝置原理示意圖圖6是本實用新型的一個實施例的裝置原理示意圖圖7是本實用新型的一個實施例的裝置原理示意圖圖8是本實用新型的一個實施例的裝置原理示意圖
具體實施方式
圖1為本發明的基於工頻3相交流電中性點偏移量的檢測、甄別和控制電路(無源型)，實現同一相電源發生短路時(真空管觸點粘連或SCR短路等)的保護控制的結構示意圖，由4部分組成1)工頻三相交流電中性點偏移量檢測電路；2)偏移量閥值設定和比較電路；3)延時電路；4)偏移量超值後的控制電路和顯示電路。圖2-1中的是3相電源對稱時(無同一相電源發生短路)的電流矢量圖電流矢量和Io = O圖2-2是A相電源發生同相短路時的電流矢量圖電流矢量和Io = la/2方向與Ia同方向圖2-3是A相和B相電源同時發生同相短路時的電流矢量圖電流矢量和Io = la/2方向與Ic反方向以下通過具體的實施例進一步說明本發明的技術方案。本發明提供的一種工頻3相交流電中性點偏移量檢測、甄別和控制電路，其中包含工頻三相交流電中性點偏移量檢測電路；偏移量閥值設定和比較電路；延時電路；偏移量超值後的控制電路和顯示電路。可實現同相短路時的自動檢測並輸出控制信號和指示信號。實施例1(1)用三個對稱的電感Ll電路作為A、B、C三相進線電路；用三個對稱的電感L2 電路作為A'、B、』 C'出線電路；內部連接相電流矢量和檢測電路；共同組成工頻3相交流電流中性點偏移量檢測電路。(見圖3)(2)用邏輯集成塊及阻容元件組成閥值設定和比較電路。(3)用RC元件組成延時電路。(4)用驅動器、繼電器和LED組成控制信號和顯示電路。實施例2(1)用三個對稱的電阻R2電容Cl串聯並在電容Cl上並聯放電電阻Rl的電路作為A、B、C三相進線電路；用三個對稱的電阻R4串聯電容C2並在電容C2上並聯放電電阻 R3的電路作為A'、B、『 C'出線電路；內部連接相電流矢量和檢測電路；共同組成工頻3 相交流電流中性點偏移量檢測電路。(見圖4)(2) 同實施實例1的(2) ⑷步。實施例3(1)用三個對稱的電阻R5電容C3串聯電路作為A、B、C三相進線電路；用三個對稱的電阻R6電容C4串聯電路作為A'、B、' C'出線電路；內部連接相電流矢量和檢測電路；共同組成工頻3相交流電流中性點偏移量檢測電路。(見圖5)(2) (4)同實施實例1的⑵ ⑷步。實施例4(1)用三個對稱的電阻R7電容C5並聯電路作為A、B、C三相進線電路；用三個對稱的電阻R8串聯電容C6並在電容C6上並聯放電電阻R9的電路作為A'、B、『 C'出線電路；內部連接相電流矢量和檢測電路；共同組成工頻3相交流電流中性點偏移量檢測電路。(見圖6)(2) 同實施實例1的(2) ⑷步。實施例5(1)用三個對稱的電阻RlO電路作為A、B、C三相進線電路；用三個對稱的電阻Rll 電路作為A'、B、』 C'出線電路；內部連接相電流矢量和檢測電路；共同組成工頻3相交流電流中性點偏移量檢測電路。(見圖7)(2) 同實施實例1的(2) ⑷步。實施例6(1)用三個對稱的電阻R12電容C7串聯電路作為A、B、C三相進線電路；用三個對稱的電阻R13串聯電容C8並在電容C8上並聯放電電阻R14的電路作為A'、B、『 C'出線電路；內部連接相電流矢量和檢測電路；共同組成工頻3相交流電流中性點偏移量檢測電路。(見圖8)(2) 同實施實例1的(2) ⑷步。
權利要求1.一種三相交流電器的同相短路檢測與保護裝置，該裝置並接於交流接觸器或半導體器件或開關的進/出線端子，其特徵在於，該裝置包括中性點偏移量檢測電路、閾值設定比較電路、延時電路、控制輸出信號接口電路和控制執行和顯示電路，所述的中性點偏移量檢測電路的輸出接閾值設定比較電路的輸入，閾值設定比較電路的輸出經由延時電路接控制執行和顯示電路，所述控制執行和顯示電路接控制輸出信號接口電路和外部顯示器，當其中一相發生進/出線短路時，該相的偏移量檢測電路將檢測到的偏移量送入閾值設定比較電路，當偏移量檢測值超過設定閾值時，閾值設定比較電路發出信號，經延時電路觸發控制執行和顯示電路動作，從而實現同一相電源發生短路時的保護和顯示。
2.如權利要求1所述的三相交流電器的同相短路檢測與保護裝置，其特徵在於，每相進線串接第一電感，每相出線串接第二電感。
3.如權利要求1所述的三相交流電器的同相短路檢測與保護裝置，其特徵在於，每相進線串接第一電容與第一電阻並聯後又與第二電阻的串聯電路，每相出線串接第二電容與第三電阻並聯後又與第四電阻的串聯電路。
4.如權利要求1所述的三相交流電器的同相短路檢測與保護裝置，其特徵在於，每相進線串接第五電阻和第三電容，每相出線串接第六電阻和第四電容。
5.如權利要求1所述的三相交流電器的同相短路檢測與保護裝置，其特徵在於，每相進線串接第七電阻與第五電容的並聯電路，每相出線串接第八電阻以及第六電容與第九電阻的並聯電路。
6.如權利要求1所述的三相交流電器的同相短路檢測與保護裝置，其特徵在於，每相進線串接第十電阻，每相出線串接第十一電阻。
7.如權利要求1所述的三相交流電器的同相短路檢測與保護裝置，其特徵在於，每相進線串接第十二電阻和第七電容，每相出線串接第十三電阻以及第十四電阻與第八電容的並聯電路。
專利摘要本實用新型公開一種交流同相短路保護裝置，該裝置並接於交流接觸器或半導體器件或開關的進/出線端子，該裝置包括中性點偏移量檢測電路、閾值設定比較電路、延時電路、控制輸出信號接口電路和控制執行和顯示電路，所述的中性點偏移量檢測電路的輸出接閾值設定比較電路的輸入，閾值設定比較電路的輸出經由延時電路接控制執行和顯示電路，所述控制執行和顯示電路接控制輸出信號接口電路和外部顯示器。當其中某一相的「進/出」線發生短路時，偏移量檢測電路將檢測到的偏移量送入閾值設定比較電路，當偏移量檢測值超過設定閾值時，閾值設定比較電路發出信號，經延時電路觸發控制執行和顯示電路動作，從而實現同一相電源發生短路時的保護和指示。
文檔編號H02H3/08GK202094596SQ20112019167
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月8日 優先權日2011年6月8日
發明者李繼策, 楊國, 童中祥 申請人:上海久輝電氣有限公司