專利名稱：電器綜合保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油田野外作業(yè)時(shí)所用的一種電器保護(hù)裝置，具體 的說是涉及一種應(yīng)用在油田三相四線制低壓供電系統(tǒng)中，實(shí)施斷電保 護(hù)的裝置。
技術(shù)背景
在油田采油領(lǐng)域中，多數(shù)情況下為抽油機(jī)提供電源的都是高壓 電。但是，在油田頻繁移動(dòng)的野外施工現(xiàn)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(fā)生以下問題當(dāng)輸入端 中性線與相線錯(cuò)位、斷相時(shí)，會(huì)引發(fā)異常電位或者導(dǎo)致輸出端三相負(fù) 載嚴(yán)重不平衡，無論哪種情況發(fā)生，都容易最終造成電動(dòng)機(jī)的燒毀。 這種情況已經(jīng)在油田野外施工現(xiàn)場頻繁發(fā)生，但是苦于工人難以對(duì)野 外施工現(xiàn)場的諸多三相四線制供電電源進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，所以目前這種 輸入端中性線與相線錯(cuò)位、斷相的問題仍然難以解決。 實(shí)用新型內(nèi)容
為了解決油田現(xiàn)有野外施工中，三相四線制的低壓供電電源發(fā)生 輸入端中性線和相線錯(cuò)位、斷相時(shí)無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)等電器設(shè) 備最終被燒毀的問題，本實(shí)用新型提供一種電器綜合保護(hù)器，該種電 器綜合保護(hù)器能夠?qū)崟r(shí)對(duì)三相電壓及中性線電壓進(jìn)行采樣監(jiān)測(cè)， 一旦 發(fā)現(xiàn)輸入端中性線和相線錯(cuò)位、斷相，可以立刻切斷主供電回路并發(fā) 出報(bào)警，具有使用方便、安全可靠的特點(diǎn)。并且這種電器綜合保護(hù)器 制造成本低廉，適于在油田大面積推廣。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是該種電器綜合保護(hù)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(hào)輸出端的保護(hù)器 殼體，其特征在于在保護(hù)器殼體內(nèi)置有對(duì)三相電壓及中性線電壓進(jìn) 行采樣的電壓信號(hào)采樣及放大電路、單片機(jī)、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(qū)動(dòng)控制電路；其中，所述電壓信號(hào) 采樣及放大電路的電壓信號(hào)采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(hào)輸出端則與單片機(jī)的信號(hào)輸入端相連接；所述單片機(jī)的信號(hào)輸出端為所述交流接觸器線圈驅(qū)動(dòng)控制電路提供驅(qū)動(dòng)
信號(hào)；所述交流接觸器線圈驅(qū)動(dòng)控制電路的控制信號(hào)輸出端連接至位
于所述保護(hù)器殼體上的交流接觸器控制信號(hào)輸出端。
本實(shí)用新型具有如下有益效果由于該種電器綜合保護(hù)器中的電 壓信號(hào)采樣及放大電路能夠?qū)崟r(shí)對(duì)三相電壓及中性線電壓進(jìn)行采樣 監(jiān)測(cè)，并且按照內(nèi)置單片機(jī)的掃描頻率不停的掃描所采來的電壓信 號(hào)， 一旦發(fā)現(xiàn)輸入端中性線和相線錯(cuò)位、斷相，單片機(jī)會(huì)立刻向交流 接觸器線圈驅(qū)動(dòng)控制電路提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使得為電動(dòng)機(jī)等電器提供主 回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回路并 發(fā)出報(bào)警，因此杜絕了長時(shí)間輸入端中性線和相線錯(cuò)位、斷相運(yùn)行導(dǎo) 致用電設(shè)備燒毀的事故發(fā)生。這種電器綜合保護(hù)器因采用單片機(jī)作為 判斷及控制元件，因此可以很準(zhǔn)確的檢測(cè)出是否發(fā)生了輸入端中性線 和相線錯(cuò)位、斷相等，避免了誤動(dòng)作，具有使用方便、安全可靠的特 點(diǎn)。此外，這種電器綜合保護(hù)器制造成本低廉，非常適于在油田大面 積推廣。


圖1是本實(shí)用新型的組成示意圖。
圖2是本實(shí)用新型中一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的組成原理圖。 圖3是圖2中優(yōu)選實(shí)施例的電氣原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明
由圖1所示，該種電器綜合保護(hù)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(hào)輸出端的保護(hù)器殼體，其特征在 于在保護(hù)器殼體內(nèi)置有對(duì)三相電壓及中性線電壓進(jìn)行采樣的電壓信 號(hào)采樣及放大電路、單片機(jī)、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(qū)動(dòng)控制電路；其中，所述電壓信號(hào)采樣及放大電路 的電壓信號(hào)采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(hào)輸出端則與單片機(jī)的信號(hào)輸入端相連接；所述單片機(jī)的信號(hào)輸出 端為所述交流接觸器線圈驅(qū)動(dòng)控制電路提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)；所述交流接觸 器線圈驅(qū)動(dòng)控制電路的控制信號(hào)輸出端連接至位于所述保護(hù)器殼體 上的交流接觸器控制信號(hào)輸出端。下面介紹一個(gè)利用上述方案的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，即所述單片機(jī)采
用AT89C2051,所述電壓信號(hào)采樣及放大電路由電壓信號(hào)采樣電阻和 CMOS六反向器74HC04構(gòu)成，所述帶有整流電路的工作電源提供電路 采用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(hào)經(jīng)采樣電阻降壓后加至CMOS6 反向器74HC04的2、 12、 8腳，中性線電壓信號(hào)經(jīng)電位器加至IO展卩， 由CMOS6反向器74HC04的1、 13、 9、 11腳輸出相應(yīng)的高低電位 值至單片機(jī)的四個(gè)信號(hào)輸入端，即單片機(jī)AT89C2051從St、 S2、 S3、 S4端口得到四組電壓值，經(jīng)單片機(jī)AT89C2051內(nèi)置的程序處理后， 當(dāng)發(fā)現(xiàn)輸入端中性線和相線錯(cuò)位、斷相等情況發(fā)生時(shí)，由Q,、 Q2端 輸出信號(hào)電壓，向交流接觸器Jl線圈驅(qū)動(dòng)控制電路提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)， 在本例中即使三極管驅(qū)動(dòng)繼電器J2動(dòng)作。具體動(dòng)作過程為當(dāng)三相 電壓正常時(shí)，Q,、 Q2端輸出高電平，三極管導(dǎo)通，繼電器J2線圈得 電吸合，繼電器J2的觸點(diǎn)吸合，交流接觸器J1線圈得電，主觸點(diǎn)吸 合，向電動(dòng)機(jī)等用電設(shè)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(diǎn)打開，向電動(dòng)機(jī)等用電設(shè)備輸出的三相電壓被 切斷。如中性線N極錯(cuò)接，電路反轉(zhuǎn)，單片機(jī)AT89C2051的Q2端 轉(zhuǎn)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(gòu)成，其上的6腳驅(qū)動(dòng)功率場效應(yīng)管產(chǎn)生穩(wěn)定5V電壓，為 各集成塊供電，從而使電路的適應(yīng)性更強(qiáng)。
具體應(yīng)用時(shí)，本種電器綜合保護(hù)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(hù)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(hù)器殼體上的交流接觸器控制信號(hào)輸出端， 在本例中即繼電器J2的觸點(diǎn)，接至電動(dòng)機(jī)等用電設(shè)備的交流接觸器 線圈的電氣控制回路中即可。
權(quán)利要求1、一種電器綜合保護(hù)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(hào)輸出端的保護(hù)器殼體，其特征在于在保護(hù)器殼體內(nèi)置有對(duì)三相電壓及中性線電壓進(jìn)行采樣的電壓信號(hào)采樣及放大電路、單片機(jī)、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(qū)動(dòng)控制電路；其中，所述電壓信號(hào)采樣及放大電路的電壓信號(hào)采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(hào)輸出端則與單片機(jī)的信號(hào)輸入端相連接；所述單片機(jī)的信號(hào)輸出端為所述交流接觸器線圈驅(qū)動(dòng)控制電路提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)；所述交流接觸器線圈驅(qū)動(dòng)控制電路的控制信號(hào)輸出端連接至位于所述保護(hù)器殼體上的交流接觸器控制信號(hào)輸出端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電器綜合保護(hù)器，其特征在于所述 單片機(jī)采用AT89C2051，所述電壓信號(hào)采樣及放大電路由電壓信號(hào)采 樣電阻和CMOS六反向器74HC04構(gòu)成，所述帶有整流電路的工作電源 提供電路采用UC3842供電模塊。
專利摘要一種電器綜合保護(hù)器。主要解決油田低壓供電電源發(fā)生中性線和相線錯(cuò)位、斷相時(shí)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)等電器設(shè)備最終被燒毀的問題。其特征在于在保護(hù)器殼體內(nèi)置有對(duì)三相電壓及中性線電壓進(jìn)行采樣的電壓信號(hào)采樣及放大電路、單片機(jī)、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(qū)動(dòng)控制電路；其中，所述電壓信號(hào)采樣及放大電路的電壓信號(hào)采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(hào)輸出端則與單片機(jī)的信號(hào)輸入端相連接；所述單片機(jī)的信號(hào)輸出端為所述交流接觸器線圈驅(qū)動(dòng)控制電路提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)；所述交流接觸器線圈驅(qū)動(dòng)控制電路的控制信號(hào)輸出端連接至位于所述保護(hù)器殼體上的交流接觸器控制信號(hào)輸出端。具有使用方便、安全可靠的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02H7/08GK201290005SQ20082009117
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2008年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月23日
發(fā)明者王景良, 陳樹和, 高中林 申請(qǐng)人:大慶油田有限責(zé)任公司