多功能雙保護三相漏電保護器的製作方法
2023-06-10 06:48:36
專利名稱：多功能雙保護三相漏電保護器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力的發電、變電或配電技術中的緊急保護電路裝置，是一種對偏離正常電工作情況的不希望有的變化直接起反應的自動斷開緊急保護電路裝置，具體地說，是一種對過電流、斷相起反應的緊急保護電路裝置。
現有的三相漏電保護器，均為單一保護方式。由於農村電力設備運行條件惡劣，同時還由於不少生產廠家元件篩選差及質量問題，一般保護器的損壞率很高，這樣，作為農村低壓電力線路總保護的三相漏電保護器，就會使大片線路失去保護作用，從而有可能導致觸電事故的發生。在水電部《漏電保護器農村安裝運行規程》中，雖規定對保護器要定期進行試驗，但如果管理人員銷有疏忽，保護器發生故障，就極可能產生嚴重後果。
本實用新型的目的是提供一種功能多，可靠性高、有助於及時發現故障、更有效地避免觸漏電安全事故、保證安全供電的多功能雙保護三相漏電保護器。
本實用新型的技術解決方案是一種多功能雙保護三相漏電保護器，包括由檢測漏觸電情況的電流互感器、信號處理電路、控制執行電路組成的主保護電路，一個電源電路為整個保護器提供電源，其與現有技術的不同之處是有一個保護電流定值高於主保護電路的後備保護電路與主保護電路並接，後備保護電路中接有防漏電保護退運電路，保護電路中設有漏電平衡調整按鈕電路。
本實用新型中的後備電路或主保護電路接有一個缺相保護電路。當然，也可不接缺相保護電路，或換接、加接其他合適的保護功能電路。
本實用新型中的缺相保護電路中包括一個電流互感器，電流互感器與一個三相漏電平衡調節電路相連。當然，缺相保護電路也可採用其他合適的電路結構形式。
本實用新型中接有後備保護電路的主保護電路接有保護器啟動電路，當然也可不接或換接其他合適電路。
本實用新型保護器啟動電路中包括一個啟動信號處理集成電路，啟動信號處理集成電路接有瞬間延時電路，啟動信號處理集成電路控制一個繼電器，繼電器控制一個與交流接觸器相連的啟動電壓輸入電路工作。當然，保護器啟動電路也可採用其他合適的電路結構形式。
本實用新型中的交流接觸器接有低電壓直流保持電路。當然，也可不接。
本實用新型中的後備保護電路中有一個電流互感器，一個放大電路接受電流互感器送入的信號並放大輸出至一個電壓比較器，電壓比較器還接有基準電壓產生電路，一個執行電路接受電壓比較器輸出信號，並帶動一個控制受保護電力線路通斷的繼電器產生相應動作，該繼電器的保護觸點與主保護電路中的相應保護觸點串接。當然，後備保護電路也可採用其他合適的電路結構形式。
本實用新型中的執行電路接有延時數值大於主保護電路的延時電路。當然也可採用其他合適的延時電路。
本實用新型中的執行電路輸出端接有指示電路。當然，也可不接指示電路或接其他合適的功能電路。
本實用新型中的漏電平衡調整按鈕電路包括與同漏電檢測用電流互感器並聯的信號輸入調節電位器串聯的電阻，及將該電阻直接接電源負端的漏電平衡調整按鈕。當然，也可採用其他合適電路結構形式。
本實用新型的優點是各主要功能電路均採用集成電路，不但簡化了生產和調試過程，而且整機結構簡單，成本低，互換性強，工作性能穩定可靠，調試維修、使用更為方便。由於主保護電路中的重合閘電路的改進，既提高了安全可靠性，又提高了供電可靠性，減少了電工的許多操作麻煩，方便用戶、提高了供電質量，設有漏電監視電路，便於隨時了解漏電情況，而採用漏電監視電路與信號放大電路共用，使電路結構在保護功能更完善和實用的基礎上簡單可靠。尤其是本實用新型設有一套備用保護電路，大部分元件與原主保護電路共用，且後備保護電路還可監視主保護電路的工作狀況，一旦後備保護電路發生作用，又可及時提醒電管人員採取相應措施，同時還起到防觸漏電事故的備份保護作用。本實用新型還有防止漏電保護退運功能，使漏電保護更為可靠。本實用新型中還加有缺相保護電路，因而同時具有斷相保護功能。還增設了啟動電路和低電壓直流保持電路，動作更為可靠，安全、節電。
以下結合附圖
和實施例對本實用新型作進一步說明附圖為本實用新型的一種雙保護多功能三相漏電保護器電路結構示意圖。
附圖描述了本實用新型的一個實施例。該實施例是一種數值型即電流型漏電保護附加缺相保護的保護器。其漏電保護部分動作條件是漏電合成電流大於保護器的整定電流值。當零序電流互感器的副方繞組LHI感應出觸發信號，通過運算放大器I1(1／4LM324)放大，並使其輸出端處於高電位，此高電位通過二極體D5，電阻R5、R7、R8，二極體D8輸入比較集成電路I2(1／4LM324)的輸入負端，而集成電路I2正端加入一基準電壓，當集成電路I2的負端電位高於正端時，集成電路I2輸出低電位，通過電阻R16送入執行集成電路A1(型號555)輸入端，經反相放大後，使集成電路A1輸出高電位，推動繼電器1J動作，繼電器1J的常閉接點1J1斷開，切斷控制保護電力線路的交流接觸器CJ的電源，達到保護目的。在集成電路A1輸出高電位的同時，通過電阻R19向電容器C6充電，同時由電阻R18、電容C4組成的延時電路維持集成電路A1輸出端繼續處於高電位，使繼電器1J繼續吸合，待達到延時時間後，觸發翻轉繼電器1J釋放，達到一次重合閘。當故障或觸電情況仍然存在時，上述情況循環發生，繼電器維持吸合，使集成電路A1輸出為高電位，同時，繼續通過電阻R19向電容C6充電，當充到集成電路I3(1／4LM324)的正端高於負端電位時，集成電路I3輸出為高電位使集成電路I2輸出仍為低電位，從而集成電路A1輸出端為高電位，再行通過電阻R19對電容C6補充充電，所以集成電路I3輸出始終為高電位，形成循環閉鎖，從而永久性跳閘，達到保護觸電者的目的。當故障或觸電者在延時重合閘時間內(一般為15－30秒)消失或脫離電源，線路能進行重合閘。而現有保護器如在15－30秒內發生再次瞬時故障漏電情況時，會產生永久性跳閘，這時遠離配電房的電工，必須去進行人工復位操作，十分不便。本實施例設置了由電阻R20、二極體D14組成的快速放電電路，使閉鎖電容C6在短時間內放掉一部分電荷，當1秒鐘外再次出現瞬間故障漏電或觸電時，能實現重合。由於1秒鐘內的瞬時故障概率比15－30秒內出現的大為減小，從而提高了供電線路的供電可靠性，減少了電工的許多操作麻煩，尤其適用於山區及廣大農村用戶。電阻R7與電容C3組成觸發延時電路，可通過調整電容C3的大小，達到整定設計要求，以配合供電線路的分級保護，達到在故障情況下先跳分級保護，從而大大減少總保護跳閘的目的。
後備保護電路採用延時動作形式和略提高保護電流定值的辦法，以與主保護電路區分，設計要求符合國標GB6829的要求，正常情況下，後備保護不動作，後備保護對主保護電路包括電源部分工作情況進行監視。繼電器1J、3J的接點輸出採用與門形式進行控制。如電源部分發生故障，由於繼電器3J不能吸合，接點斷開，3J1斷開，線路無法合閘送電，故能對電源部分工作狀況起到監護作用。後備保護如發生動作後，因配有指示電路，可供管理人員在恢復送電時，鑑別故障情況，及時採取相應措施。
當觸電或漏電達到一定數值時，零序電流互感器的副方繞組LH2感應出觸發信號，通過集成運算放大器I5(1／4LM324)放大，並使其輸出端處於高電位，此高電位通過二極體D17、D19，電阻R24、R27輸入比較放大集成電路I6(1／4LM324)的負輸入端，而使正端加入一基準電壓，當集成電路I6的負端電位高於正端時，集成電路I6輸出低電位，通過電阻R26送入執行集成電路A2(CB555)輸入端，經反相放大後，使集成電路A2輸出高電位，由於該電路採用CB555負載的另一種接法，正常工作時，繼電器3J吸合，使線路可以送電。當集成電路A2輸出高電位時，繼電器3J釋放，從而使繼電器3J的接點3J1打開，控制送電線路跳閘，達到保護目的。電容C11為延時電容，此電容的選擇與主保護電路不同，其數值遠大於主保護電路。在集成電路A1的6、7腳對電源負端接有電容C4，起重合閘延時作用。
本實施例中還設有防止漏電保護退運電路。一般型保護器的零序電流互感器均採用接插件型式，故在農村低壓保護器運行中，當線路漏電電流大或線路有故障時，供電得不到保護，此時有可能發生人為將零序電流互感器插頭鬆動，使保護器退出運行，失去了應有的保護作用。本實施例中的防止漏電保護退運電路可消除保護器拔去或鬆動後產生退運現象。其電路形式，在繼電器3J的電源由外接插頭的短接線控制，圖中的接點1、2接插座，當外接插頭拔去時，繼電器3J線圈無正電源，故繼電器3J不能吸合，由此交流接觸器CJ不能吸合，線路無法送電。
本實施例還設有啟動電路，包括集成電路A4(型號555)及其附屬電路。集成電路A4的工作受信號動作放大器I2的控制，由電阻R35輸入集成電路A4的兩端，同時又受集成電路A1輸出電路通過電容C17控制，以組成完整的啟動電路。電阻R36、電容C15組成瞬間延時電路，通過繼電器2J的瞬間吸合，控制C相交流電由電阻R46輸入，由二極體D28整流，輸入較高的啟動電壓，以使交流接觸器CJ吸合，隨後繼電器2J釋放，繼而由二極體D26、D27，電容C18，電阻R45組成的低電壓直流保持電路供給交流接觸器CJ工作電壓，一般為4V左右。
本實施例中還由電阻R41、R42、R43，電位器W5、W6、W7組成了三相漏電平衡調節電路，當輸入電源中失去任一相時，輸入電流互感器繞組LH3的平衡電流便失去平衡作用，且變化幅值較大，使三相漏電保護器動作，故而起到缺相保護作用。
本實施例中還設有漏電平衡調整按鈕AN3和AN3′。在未設有該按鈕時，若漏電電流大，線路無法合閘，故而調整困難，而設了該按鈕及相應電路後，可在線路合閘情況下進平衡調整，運行使用中十分方便，具體電路是在與電流互感器LH1、LH2並聯的信號輸入調節電位器W1、W3上串聯電阻R45、R46，按鈕AN3、AN3′接在電位器W1、W3與電阻R45、R46的連接點到電源負端之間。當按下按鈕AN3、AN3′(兩按鈕聯動)，將電阻R45、R46下端直接接電源負端，使輸入信號檢測電流互感器LH1、LH2兩端的並聯電阻值減小，達到信號衰減的目的，降低了保護器靈敏度，以使線路能送電，便於進行平衡調整，按鈕AN3、AN3′鬆開後，線路恢復正常運行。
本實用新型中的後備保護電路還可與其他形式的三相漏電保護器主保護電路組成構成雙保護電路。
電路中還有電源變壓器B，穩壓集成塊A3，電源整流二極體D1－D4，限幅二極體D6、D7、D15、D16，正向觸發二極體D8、D11、D12、D17，保護二極體D9、D10、D13、D18、D20，反饋電阻R4，漏電顯示電流表mA，電流表衰減電阻R6，信號輸入調節電位器W1、W3，輸入電阻R1、R27、R33，接地電阻R2、R22，負載電阻R3、R23，輸入電壓採樣電阻R9，分壓電阻R10、R11、R12、R13、R25、R26，保護電阻R6、R15、R17，諧振電容C1、C10，濾波電容C2、C7、C8、C9，防振電容C5、C13，分壓電路調節電位器W4，延時電容C11，延時電路電阻R24，發光管D23、電阻R23組成分閘指示電路，電阻R29為分壓電阻。電阻R34、R40為輸入信號衰減電阻。二極體D24、D25為顯示信號發光二極體，指示電路中電阻R32、R42、R37為限流電阻。斷電器1J為主保護器輸出繼電器，繼電器2J為啟動控制繼電器。繼電器3J為後備保護輸出繼電器。
權利要求1.一種多功能雙保護三相漏電保護器，包括由檢測漏觸電情況的電流互感器、信號處理電路、控制執行電路組成的主保護電路，一個電源電路為整個保護器提供電源，其特徵在於有一個保護電流定值和時間高於保護電路的後備保護電路與主保護電路並接，後備保護電路中接有防漏電保護退運電路，保護電路中設有漏電平衡調整按鈕電路。
2.根據權利要求1所述的多功能雙保護三相漏電保護器，其特徵在於後備保護電路或主保護電路接有一個缺相保護電路。
3.根據權利要求2所述的多功能雙保護三相漏電保護器，其特徵在於缺相保護電路中包括一個電流互感器，電流互感器與一個三相漏電平衡調節電路相連。
4.根據權利要求1或2、3所述的多功能雙保護三相漏電保護器，其特徵在於接有後備保護電路的主保護電路中接有保護器啟動電路。
5.根據權利要求4所述的多功能雙保護三相漏電保護器，其特徵在於保護器啟動電路中包括一個啟動信號處理集成電路，啟動信號處理集成電路接瞬間延時電路，啟動信號處理集成電路控制一個繼電器，繼電器控制一個與交流接觸器相連的啟動電壓輸入電路工作。
6.根據權利要求5所述的多功能雙保護三相漏電保護器，其特徵在於交流接觸器接有低電壓直流保持電路。
7.根據權利要求1或2、3所述的多功能雙保護三相漏電保護器，其特徵在於後備保護電路中有一個電流互感器，一個放大電路接受電流互感器送入的信號並放大輸出至一個電壓比較器，電壓比較器還接有基準電壓產生電路，一個執行電路接受電壓比較器輸出信號，並帶動一個控制受保護電力線路通斷的繼電器產生相應動作，該繼電器的保護觸點與主保護電路中的相應保護觸點串接。
8.根據權利要求7所述的多功能雙保護三相漏電保護器，其特徵在於執行電路接有延時數值大於主保護電路的延時電路。
9.根據權利要求7所述的多功能雙保護三相漏電保護器，其特徵在於執行電路輸出端接有指示電路。
10.根據權利要求7所述的多功能雙保護三相漏電保護器，其特徵在於漏電平衡調整按鈕電路包括與同漏電檢測用電流互感器並聯的信號輸入調節電位器串聯的電阻，及將該電阻直接接電源負端的漏電平衡調整按鈕。
專利摘要本實用新型公開了一種多功能雙保護三相漏電保護器，包括由電流互感器、信號處理電路、控制執行電路組成的主保護電路，一個電源電路為整個保護器提供電源，特點有一個後備保護電路與主保護電路並接，後備保護電路中接有防漏電保護退運電路，保護電路中設有漏電平衡調整按鈕電路。電路中還接有缺相保護電路。優點功能多，可靠性高，減輕電管人員負擔，安全節電。
文檔編號H02H3/253GK2149703SQ93236209
公開日1993年12月15日 申請日期1993年2月6日 優先權日1993年2月6日
發明者葛振華, 陶桂芳 申請人:葛振華