一種新型的低壓斷路器的中性線斷線保護模塊的製作方法

2023-07-24 11:32:26

專利名稱：一種新型的低壓斷路器的中性線斷線保護模塊的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種低壓斷路器過壓保護模塊。該模塊可以安裝在斷路器的內部或外部，用於TN-S系統。該模塊能將中性線電位鉗制在安全範圍內，並與漏電保護模塊或短路保護模塊配合使斷路器在中性線電壓發生漂移到危險值時跳閘。該模塊主要用於防範中性線斷線造成電器燒毀的故障，對引起中性線電位飄移的其他故障也有保護防範作用。
背景技術：
目前，公知的斷路器中過壓保護都是監視線電壓或相電壓的，具體實現方式主要有兩種1)用線圈直接檢測系統電壓。當發生系統電壓過高時，檢測電壓的線圈驅動銜鐵， 使斷路器脫扣。這種過電壓保護模塊造價較低，但精度不高；2)用電子電路監測系統電壓。當發生過電壓時，電子電路發出驅動信號，作用於脫扣線圈，使斷路器脫扣。這種過電壓保護模塊精度較高，但造價也較高。同時，以上兩種模塊的檢測部分在正常工作時，都施加系統的線電壓或相電壓，模塊的故障率較高。由於上述原因，民用低壓斷路器大部分只設置電流保護模塊(短路和過載保護模塊、漏電保護模塊)，沒有過電壓保護模塊。當系統電壓過高時，元件發生故障，引發電流升高，斷路器的短路或過載保護模塊啟動，斷路器跳閘。但跳閘時，電器往往已經損壞。正常時，漏電保護模塊僅在電器絕緣發生故障時跳閘，對過電壓沒有直接的保護作用。另外，實踐中還存在相線之間或相線與中性線間直接接入浪湧保護器過電壓保護方案。受材料離散性限制，保護值多大於1.5倍額定電壓峰值。浪湧保護器主要針對雷電保護和操作過電壓，對中性線斷線或飄移引起的過電壓無防護作用。同時，這種方案中浪湧保護器長期承受電壓，自身易發生故障而影響正常用電。
發明內容為解決低壓斷路器中已有過壓保護模塊存在的不足，本實用新型提供一種新型的過電壓保護模塊。通過調查，在民用用電中，對家用電器損害最大的過電壓的是由於中性線斷線後，造成的中性線電位漂移。本發明主要針對中性斷線引起的過電壓，對於其他中性線電位飄移引起的過電壓同樣起保護作用。本實用新型的過電壓保護模塊避免了正常時承受較高工作電壓，減少自身故障發生；同時可通過選擇較低的鉗位電壓參數，在中性點漂移到危險值時，可靠地使斷路器脫扣。本實用新型的技術方案是新型低壓斷路器的中性線斷線保護模塊由壓敏電阻或其它具有限壓特性的壓敏元件組成，組合到斷路器內部或獨立封裝，並聯聯結電流保護元件負荷側的中性線和保護地線。本實用新型的工作原理是當發生中性線斷線時，壓敏元件限制中性線電壓飄移，同時產生較大的故障電流，使電流保護元件啟動，斷開斷路器。本實用新型要求配套的斷路器具有電流保護模塊，至少具有漏電保護模塊或短路保護模塊中的一種。本方案推薦配套具有漏電保護功能的斷路器，這樣可以使保護靈敏，有效保護用電電器。本實用新型推薦配套的斷路器為N線上有設置斷口的斷路器。對於N線不帶斷口的斷路器雖然能切斷電源， 起到保護作用，但不能將故障完全隔離，不予推薦。本發明推薦用於單相系統，對於三相系統也可使用。本實用新型的保護範圍是安裝位置電源側發生的中性線斷線。當本實用新型組合到斷路器內部時，斷路器上要增加保護地線PE的聯接端子。本實用新型的有益效果是，可以在不增加很多成本的前提下，有效防範了中性線斷線造成的對電器的惡劣傷害；本實用新型結構簡單；保護模塊在系統正常時承受電壓很低，降低了應用風險，延長了使用壽命。
以下結合附圖和實例對本實用新型進一步說明。圖紙中的符號「L1」、「L2」 「L3」 是三相電路中電源側三根相線的標識，「A」、「B」 「C」是三相電路中負荷側三根相線的標識， 「L」是單相電路中相線的標識，「N」是中性線的標識，「PE」是保護地線的標識。

圖1是本實用新型的三相電路原理圖。元件①是斷路器中帶滅弧功能的斷路器觸點；元件②是斷路器中自動跳間執行機構；元件③是短路和過電流保護模塊，一般成套在斷路器內；元件④是漏電保護模塊，一般成套在斷路器內；元件⑤是中性線斷線保護模塊， 主要由壓敏元件組成。其中元件③和元件④至少具備一種。圖2是本實用新型的單相電路原理圖。元件說明同圖1。圖3是在三相電路中本實用新型封裝成一個獨立器件的結構示意圖。元件①是斷路器，其中示意的短路/過電流保護模塊和漏電保護模塊在斷路器內至少具備一種；元件 ②是中性線斷線保護模塊，主要由壓敏電阻組成。圖4是在單相電路中本實用新型封裝成一個獨立器件的結構示意圖。元件說明同圖3。圖5是本實用新型裝進入三相斷路器後斷路器結構示意圖。圖中示意的短路/過電流保護模塊和漏電保護模塊在斷路器內至少具備一種。圖6是本實用新型裝進入單相斷路器後斷路器結構示意圖。
具體實施方式
1，參數的選擇。本過壓保護模塊主要由壓敏元件組成。壓敏元件選擇主要考慮3 個參數1)限壓值此參數關係保護效果。推薦選擇為交流有效值30V ；或者雙向直流電壓 42V ；2)導通電流此參數關係保護模塊在故障情況下的可靠性。如果斷路器中具有漏電保護模塊，一般的壓敏電阻導通電流都可以滿足，否則推薦該值為斷路器短路保護電流的1. 2倍；3)漏電流此參數關係到電路正常運行時的可靠性。推薦該值小於斷路器漏電電流保護元件啟動值的30%。
4[0024]2，結構形式。將壓敏元件組合到斷路器中，或單獨封裝成一個模塊1)單獨封裝成一個器件見附圖3和附圖4。接入電路的位置為斷路器負荷側。2)組合到斷路器中見附圖5和附圖6。此時，斷路器中要特別設置一個保護地線
聯結端子。
權利要求1.一種新型的低壓斷路器的中性線斷線保護模塊，由壓敏電阻或其它具有限壓特性的壓敏元件組成，組合到斷路器內部或獨立封裝，並聯聯結電流保護元件負荷側的中性線和保護地線。
2.根據權利要求1所述的新型的低壓斷路器的中性線斷線保護模塊，其特徵是當該模塊組合到斷路器內部時，斷路器上要增加保護地線PE的聯接端子。
專利摘要一種新型的低壓斷路器的中性線斷線保護模塊，由壓敏電阻或其他具有限壓特性的壓敏元件組成；組合到斷路器內部或獨立封裝，並聯聯結電流保護元件負荷側的中性線和保護地線。本模塊與斷路器中的漏電保護或短路保護配合使用。本模塊的作用是防範中性線斷線時，出現過電壓並進而損壞用電電器的故障。本模塊對中性線電位漂移引發過電壓的其它故障也有保護防範作用。
文檔編號H02H3/14GK201946946SQ20102055373
公開日2011年8月24日 申請日期2010年10月9日 優先權日2010年10月9日
發明者劉威, 劉子衿, 王春麗 申請人:劉威, 劉子衿, 王春麗