專利名稱：多功能電磁式漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多功能電磁式漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)，適合長(zhǎng)期在交流電路中運(yùn)行，檢測(cè)電路的漏電流，限制電路中的過(guò)電流、過(guò)電壓、或電路中的欠電壓，缺相，當(dāng)其參數(shù)超過(guò)給定值時(shí)能自動(dòng)切斷電路供電的裝置。
在供電線路中投入運(yùn)行的多功能電磁式漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)，需要長(zhǎng)期不間斷地在線路中運(yùn)行，工作條件惡劣，現(xiàn)有的該類器件完成上述功能主要由電子元件組成的放大器完成，在長(zhǎng)期工作條件下存在以下缺陷運(yùn)行中消耗電能；由雷電引起的過(guò)電壓會(huì)導(dǎo)致其損壞；線路中過(guò)欠電壓會(huì)導(dǎo)致其失靈；放大器總是在工作狀態(tài)，電子元件老化快，壽命短等無(wú)法克服的缺陷。
本發(fā)明的目的在于提供一種正常運(yùn)行時(shí)不消耗電能，適于長(zhǎng)期工作，壽命特別長(zhǎng)的多功能電磁式漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)。
本發(fā)明的任務(wù)是如下方式完成的將一只開(kāi)關(guān)(DZ)與過(guò)電流驅(qū)動(dòng)脫扣器(IxL)聯(lián)接，然后與零序電流互感器(CT)一次繞組連接。三相三極具有斷相保護(hù)功能的多功能保護(hù)開(kāi)關(guān)的零序電流互感器(CT)一次的三相繞組還應(yīng)分別與三只檢測(cè)電流互感器(CT2、CT3、CT4)聯(lián)接。零序電流互感器的信號(hào)繞組與電磁觸發(fā)器(CF)聯(lián)接。三相三極具有斷相保護(hù)功能的多功能保護(hù)開(kāi)關(guān)的三只檢測(cè)電流互感器的二次繞組與信號(hào)繞組(Lx)相互連接后與電磁觸發(fā)器(CF)聯(lián)接。電磁觸發(fā)器(CF)的常開(kāi)觸點(diǎn)與開(kāi)關(guān)脫扣器電磁繞組相聯(lián)接。按鈕(N)與開(kāi)關(guān)脫扣器電磁繞組(TK)聯(lián)接后與試驗(yàn)電阻(Rs)聯(lián)接。試驗(yàn)電阻(Rs)與零序電流互感器正反饋繞組(Lf)相接。另一端與信號(hào)繞組(Lx)連接。試驗(yàn)按鈕(N)并聯(lián)限壓電阻。
圖面說(shuō)明

圖1為單相電路，二極多功能電磁式漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)工作原理圖。
圖2為三相電路，三極多功能電磁式漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)工作原理圖。
圖3為三相四線電路，四極多功能電磁式漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)原理圖。
圖1中DZ－二極開(kāi)關(guān)，IxL1、IxL2－過(guò)電流脫扣驅(qū)動(dòng)器(包括熱元件過(guò)流器；電磁過(guò)流器；或兩者混合過(guò)流器。也可選其中一個(gè))；CT－零序電流互感器；CF－電磁觸發(fā)器(采用直流繼電器或者交流繼電器)；Ⅰ、Ⅱ－零序電流互感器一次繞組；Lx－零序電流互感器信號(hào)繞組；Lf－零序電流互感器信號(hào)正反饋繞組(可以有效提高漏電動(dòng)作可靠性，但也可以省去不用)；Rs－試驗(yàn)限流電阻；Rxy－限過(guò)電壓電阻(應(yīng)采用非線性電阻；也可采用線性電阻)；TK－開(kāi)關(guān)脫扣器電磁繞組；N－模擬漏電試驗(yàn)按鈕；1、2－輸入端接線端子；3、4－輸出端接線端子。
圖2中1、2、3－輸入接線端子；4、5、6－輸出接線端子；DZ－三極開(kāi)關(guān)；TK－開(kāi)關(guān)脫扣器電磁繞組；IxL1，IxL2，IxL3－過(guò)電流脫扣驅(qū)動(dòng)器；CT－零序電流互感器；Ⅰ1、Ⅱ1、Ⅲ1－零序電流互感器一次繞組；Lx－零序電流互感器信號(hào)繞組；Lf－零序電流互感器信號(hào)正反饋繞組；CF－電磁觸發(fā)器(包括直流或交流繼電器)；Rs－試驗(yàn)限流電阻；Rxy－限過(guò)電壓電阻(應(yīng)采用非線性電阻；也可以采用線性電阻)；N－模擬漏電試驗(yàn)按鈕；CT2、CT3、CT4－分別為A、B、C相檢流互感器。W1、W2、W3－零位平衡調(diào)整可變電阻；UL－欠電壓脫扣器繞組。
圖3中1、2、3、4－輸入端接線端子；UL欠電壓脫扣器繞組；5，6，7，8－輸出端接線端子。DZ－三極開(kāi)關(guān)；TK－開(kāi)關(guān)脫扣器電磁繞組；IxL1，IxL2，IxL3－過(guò)電流脫扣驅(qū)動(dòng)器；CT－零序電流互感器；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ－零序電流互感器一次繞組；Lx－零序電流互感器信號(hào)繞組；Lf－零序電流互感器信號(hào)正反饋繞組；CF－電磁觸發(fā)器；Rs－試驗(yàn)限流電阻；Rxy－限過(guò)電壓電阻；N－模擬漏電試驗(yàn)按鈕。
圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9中Lx－零序電流互感器信號(hào)繞組；CF－電磁觸發(fā)器；1、2……n－零序電流互感器編號(hào)。L0－一次繞組。
以下結(jié)合附圖詳述本發(fā)明內(nèi)容圖1中當(dāng)把開(kāi)關(guān)(DZ)合閘時(shí)。電源經(jīng)開(kāi)關(guān)(DZ)經(jīng)過(guò)電流脫扣驅(qū)動(dòng)器和零序電流互感器向負(fù)載供電。因零序電流互感器一次繞組Ⅰ和Ⅱ產(chǎn)生磁通過(guò)大小相等方向相反，相互抵消，信號(hào)繞組Lx無(wú)信號(hào)，電磁觸發(fā)器不動(dòng)作。向負(fù)載保持正常供電。假如負(fù)載電流大于過(guò)電流脫扣驅(qū)動(dòng)器(單相回路可采用1只)(IxL1、IxL2)的給定值則過(guò)電流驅(qū)動(dòng)脫扣器動(dòng)作。開(kāi)關(guān)(DZ)脫扣，斷開(kāi)電源。當(dāng)負(fù)載電路有人觸電或用電器具漏電對(duì)地產(chǎn)生電流時(shí)，在零序電流互感器(CT)引起一附加漏電流。信號(hào)繞組(Lx)產(chǎn)生感應(yīng)電流，驅(qū)動(dòng)電磁觸發(fā)器(CF)動(dòng)作，常開(kāi)點(diǎn)(J)閉合。開(kāi)關(guān)脫扣器電磁繞組(TK)產(chǎn)生電磁力，使開(kāi)關(guān)(DZ)脫扣斷開(kāi)電源。開(kāi)關(guān)脫扣器電磁繞組的電流流過(guò)零序電流互感器信號(hào)正反饋繞組(Lf)和一次繞組(I)使信號(hào)繞組(Lx)感應(yīng)出更強(qiáng)大的信號(hào)，確保電磁觸發(fā)器常開(kāi)觸點(diǎn)(J)可靠閉合使開(kāi)關(guān)(DZ)可靠脫扣。當(dāng)按下按鈕(N)時(shí)，模擬漏電流經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)脫扣器電磁繞組(TK)經(jīng)按鈕(N)經(jīng)過(guò)試驗(yàn)限流電阻(Rs)，經(jīng)過(guò)零序電流互感器信號(hào)正反饋繞組(Lf)和一次繞組(I)。使零序電流互感器信號(hào)繞組(Lx)產(chǎn)生信號(hào)電流驅(qū)動(dòng)電磁觸發(fā)器(CF)使其常開(kāi)觸點(diǎn)(J)閉合。使開(kāi)關(guān)(DZ)脫扣切斷電源。限過(guò)電壓電阻Rxy是一種非線性電阻。當(dāng)電壓小于限電壓值時(shí)該電阻值為無(wú)窮大。模擬漏電試驗(yàn)按鈕(N)回路無(wú)電流流過(guò)，開(kāi)關(guān)(DZ)不動(dòng)作。當(dāng)電壓大于限電壓值時(shí)該電阻(Rxy)阻值驟降，模擬漏電試驗(yàn)按鈕(N)回路產(chǎn)生電流，開(kāi)關(guān)(DZ)動(dòng)作切斷電源。從而保護(hù)用電設(shè)備。
圖2示三極三相具有欠電壓保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、斷相保護(hù)、漏電保護(hù)多功能電磁式漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)。
但上述各種功能都可根據(jù)實(shí)際需要增減。該開(kāi)關(guān)主要保護(hù)三相負(fù)載平衡的電器。開(kāi)關(guān)(DZ)用來(lái)接通斷開(kāi)電源。欠電壓脫扣器繞組(UL)大于給定電壓值時(shí)開(kāi)關(guān)(DZ)正常工作向負(fù)載供電。當(dāng)電壓小于電壓給定值時(shí)，欠電壓脫扣器動(dòng)作，開(kāi)關(guān)(DZ)脫扣切斷電源。當(dāng)負(fù)載電流大于過(guò)電流脫扣驅(qū)動(dòng)器(IxL1、IxL2、IxL3)給定值時(shí)動(dòng)作，使開(kāi)關(guān)(DZ)切斷電源。當(dāng)三相負(fù)載電流通過(guò)零序電流互感器時(shí)，其參數(shù)一致，故合成磁通為零。信號(hào)繞組(Lx)不產(chǎn)生信號(hào)，電磁觸發(fā)器(CF)不動(dòng)作，開(kāi)關(guān)(DZ)向負(fù)載正常供電。當(dāng)三相電路中產(chǎn)生漏電流時(shí)，該電流產(chǎn)生副加磁通，信號(hào)繞組(Lx)產(chǎn)生信號(hào)，電磁觸發(fā)器(CF)動(dòng)作，使開(kāi)關(guān)(DZ)脫扣，切斷負(fù)載電源。當(dāng)電路電壓超過(guò)給定值時(shí)，限過(guò)電壓電阻(Rxy)導(dǎo)通。產(chǎn)生過(guò)電壓信號(hào)。驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)(DZ)脫扣切斷電源。斷相檢測(cè)器由三只互感器組成，互感器CT2，CT3，CT4一次繞組分別與零序電流互感器三相電路相接，其二次繞組(Ⅱ2、Ⅱ3、Ⅱ4)分別接零位平衡調(diào)整可變電阻(W1、W2、W3)后連接成開(kāi)口三角形電路與零序電流互感器信號(hào)繞組(Lx)相串聯(lián)。當(dāng)有三相供電時(shí)，經(jīng)由零位平衡調(diào)整可變電阻(W1、W2、W3)的信號(hào)平衡調(diào)整。輸出信號(hào)為零。當(dāng)三相供電電路一相斷路時(shí)。開(kāi)口三角形平衡電路失去平衡，立刻有較大信號(hào)輸出，驅(qū)動(dòng)電磁觸發(fā)器(CF)，使開(kāi)關(guān)(DZ)脫扣。切斷電源達(dá)到斷相保護(hù)的目的。
圖3示三相四線多功能電磁式漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)。因它具有單相供電功能故零序電流互感器設(shè)置零線(N)的一次線組(Ⅳ)。
圖4、圖5、圖6為獨(dú)立線，一次繞組(Lo)和各零序電流互感器信號(hào)繞組(Lx)的連接方式圖4為串聯(lián)式；圖5為并聯(lián)式；圖6為混聯(lián)式。圖7、圖8、圖9為同線多芯零序電流互感器信號(hào)繞組(Lx)的連接方式圖7為同線多芯串聯(lián)式，圖8為同線多芯并聯(lián)式、圖9為同線多芯混聯(lián)式。此外還可以把獨(dú)立線與同線多芯混合連接成多種連接形式。
本發(fā)明多功能電磁式漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)與已有的電子式相比較具有如下優(yōu)點(diǎn)1、在長(zhǎng)期運(yùn)行狀態(tài)不消耗電能。(不加欠電壓保護(hù)功能時(shí))。
2、功能齊全，在交流電路中的保護(hù)功能全包括在內(nèi)，還可根據(jù)需要靈活取舍。
3、開(kāi)關(guān)電路簡(jiǎn)單，靈敏度可以做成漏電流動(dòng)作值≥3mA的任何漏電動(dòng)作值上。動(dòng)作時(shí)間＜0.15秒4、器件運(yùn)行中基本不老化所以壽命長(zhǎng)、性能穩(wěn)定。
5、耐電路因雷電引起的高電壓沖擊。過(guò)欠電壓，過(guò)電壓不影響漏電保護(hù)性能。
電子式漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)，由于電子元件耐不住線路連續(xù)長(zhǎng)期工作的惡劣環(huán)境。不僅耗電。過(guò)電壓、欠電壓都會(huì)導(dǎo)致?lián)p壞或失靈。漏電動(dòng)作值不穩(wěn)定，容損壞，壽命短。
權(quán)利要求一種多功能電磁式漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)，具有外殼，至少由一只具有信號(hào)線圈的零序電流互感器檢測(cè)漏電流，信號(hào)線圈至少一種連接方式用來(lái)驅(qū)動(dòng)只少一只帶整流器和輸出觸點(diǎn)的直流繼電器或者帶輸出觸點(diǎn)的交流繼電器，輸出觸點(diǎn)直接或間接驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)脫扣器，其特征在于零序電流互感器信號(hào)繞組直接或與其它信號(hào)回路一起驅(qū)動(dòng)電磁觸發(fā)器，輸出點(diǎn)一端與信號(hào)繞組一端連接(或不連接)后另一端接開(kāi)關(guān)脫扣器繞組或間接脫扣裝置。
專利摘要多功能電磁式漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)，主要由開(kāi)關(guān)、零序電流互感器、過(guò)電流驅(qū)動(dòng)脫扣器、斷相檢測(cè)器、電壓檢測(cè)器等連接組成。零序電流互感器檢測(cè)漏電流并發(fā)出信號(hào)驅(qū)動(dòng)電磁觸發(fā)器使電磁脫扣開(kāi)關(guān)脫扣切斷電源的開(kāi)關(guān)裝置。適合在220V～380V交流電路中長(zhǎng)期使用，具有不耗電，靈敏度高、壽命長(zhǎng)穩(wěn)定性好，保護(hù)功能多的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02H3/32GK2090122SQ91211538
公開(kāi)日1991年12月4日 申請(qǐng)日期1991年4月24日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月24日
發(fā)明者張友良 申請(qǐng)人:張友良