專利名稱：多功能三相斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于低壓配電線路中的具有過電壓、欠電壓、斷相延時(shí)保護(hù) 功能的三相斷路器，屬保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在工業(yè)控制中，用電設(shè)備通常使用三相交流電源，其中很多用電設(shè)備對工作電源 的質(zhì)量有著較高的要求。由于負(fù)荷的變化，電網(wǎng)電壓常常會出現(xiàn)波動(dòng)現(xiàn)象，例如大功率電動(dòng) 機(jī)的起動(dòng)，電焊機(jī)的工作，特別是大型電弧爐和大型軋鋼機(jī)等沖擊性負(fù)荷的啟停，往往會引 起電網(wǎng)電壓的劇烈波動(dòng)。如果三相交流電源長時(shí)間處于過電壓、欠電壓、斷相狀態(tài)，則會使 用電設(shè)備遭到嚴(yán)重破壞。因此，需要在用電設(shè)備的供電回路中設(shè)置斷路器等保護(hù)裝置，以確 保用電設(shè)備安全運(yùn)行。現(xiàn)有的三相斷路器一般是由殼體、操作機(jī)構(gòu)、熱脫扣器構(gòu)成的，熱脫扣器由雙金屬 片制成，它串聯(lián)于被保護(hù)電路中。當(dāng)電路過載或短路時(shí)，電路電流增大，雙金屬片因溫度升 高而變形，使斷路器脫扣。這種斷路器的缺點(diǎn)是沒有過電壓、欠電壓、斷相保護(hù)功能，無法對 用電器實(shí)施有效保護(hù)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足、提供一種能在過電壓、欠電壓、斷相 情況下對電路進(jìn)行有效保護(hù)的多功能三相斷路器。本實(shí)用新型的問題是以下述技術(shù)方案解決的一種多功能三相斷路器，構(gòu)成中包括殼體及其內(nèi)部的熱脫扣器，改進(jìn)后，增加一個(gè) 電子脫扣器，所述電子脫扣器由三相整流橋、欠壓斷相檢測電路、過壓檢測電路扣觸發(fā)執(zhí)行 電路組成，所述三相整流橋的交流輸入端接三相電源，所述觸發(fā)執(zhí)行電路由脫扣線圈和晶 閘管組成，所述晶閘管的陰極接三相整流橋負(fù)極，陽極經(jīng)脫扣線圈接三相整流橋正極，柵極 接欠壓斷相檢測電路和過壓檢測電路的輸出端，所述脫扣線圈控制斷路器的脫扣機(jī)構(gòu)。上述多功能三相斷路器，所述欠壓斷相檢測電路由PNP三極管、第一穩(wěn)壓管、電阻 和電容組成，第一電阻和第二電阻接成串聯(lián)分壓電路后接三相整流橋的輸出電壓，它們串 接點(diǎn)的輸出信號經(jīng)第三電阻接三極管基極，第四電阻和第一穩(wěn)壓管串接成穩(wěn)壓電路接三相 整流橋的輸出電壓，第一穩(wěn)壓管輸出的電壓接至三極管的發(fā)射極，三極管的集電極經(jīng)由第 五電阻和第一電容接成的延時(shí)電路接晶閘管柵極。上述多功能三相斷路器，所述過壓檢測電路由第二穩(wěn)壓管、第六電阻、可變電阻和 第二電容組成，第六電阻與可變電阻接成串聯(lián)分壓電路后接三相整流橋的輸出電壓，它們 串接點(diǎn)輸出的過壓信號經(jīng)第二穩(wěn)壓管接晶閘管柵極，第二電容是過壓信號的濾波電容。上述多功能三相斷路器，所述晶閘管的柵極與陰極之間設(shè)置有抗干擾電容。上述多功能三相斷路器，所述欠壓斷相檢測電路和過壓檢測電路還并接有阻容吸 收電路，所述阻容吸收電路由第三電容和第七電阻串聯(lián)而成。[0011]上述多功能三相斷路器，所述電子脫扣器安裝在斷路器一側(cè)的附件殼體內(nèi)。本實(shí)用新型利用熱脫扣器來實(shí)現(xiàn)過載和短路保護(hù)，利用電子脫扣器來實(shí)現(xiàn)過電 壓、欠電壓、斷相保護(hù)，因而本裝置既有過載和短路保護(hù)功能，又具有過電壓保護(hù)功能、欠電 壓保護(hù)功能和斷相保護(hù)功能。三相整流橋在為欠壓斷相檢測電路、過壓檢測電路扣觸發(fā)執(zhí) 行電路供電的同時(shí)，還為欠壓斷相檢測電路、過壓檢測電路提供了交流電路的電壓信息。同 傳統(tǒng)三相斷路器相比，本實(shí)用新型保護(hù)功能齊全，可確保用電設(shè)備安全運(yùn)行。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

圖1是斷路器的外形圖。圖2是圖1的左視圖。圖3是電子脫扣器的電原理框圖。圖4是電子脫扣器的電原理圖。圖中各標(biāo)號為1、殼體；2、附件殼體；3、脫扣機(jī)構(gòu)的手柄；TQ、脫扣線圈；ZL、三相 整流橋；Q、三極管；Dl、D2、穩(wěn)壓管；D3、二極管；SCR、晶閘管；Rl R8、電阻；Cl C5、電容。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型主要有以下幾種保護(hù)功能過電流保護(hù)、短路保護(hù)、過電壓保護(hù)、欠電 壓保護(hù)、進(jìn)線端斷相保護(hù)，三極小型斷路器A、B、C三相斷路器分別安裝于斷路器的殼體內(nèi)， 通過手柄和脫扣機(jī)構(gòu)連接為一體，電子脫扣器安裝于附件殼體內(nèi)。其輸入端接三相交流電 源電壓，輸出端控制脫扣機(jī)構(gòu)。參看圖4，電子脫扣器由三相整流橋ZL、欠壓斷相檢測電路、過壓檢測電路扣觸發(fā) 執(zhí)行電路組成，電子脫扣器對用電設(shè)備的電源電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，當(dāng)出現(xiàn)過壓、欠壓、缺相、 現(xiàn)象時(shí)(過壓、欠壓值可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定)，其內(nèi)部晶閘管SCR觸發(fā)導(dǎo)通，從而讓脫扣線 圈TQ通電吸合，切斷電子脫扣器所拼接的斷路器，斷開三相電源。A、B、C三相電壓經(jīng)三相 整流橋ZL進(jìn)行整流，整流后的直流電壓平均值為Un=2.34Ua ( 代表單相電壓值)，該電 壓為欠壓斷相檢測電路、過壓檢測電路扣觸發(fā)執(zhí)行電路供電。Rl、R2形成欠壓及缺相保護(hù) 的分壓電路，R4、D1在三極管0(901 的發(fā)射極形成12V的穩(wěn)定工作電壓，R6、R8形成過壓 比較電路。過壓狀態(tài)當(dāng)電網(wǎng)電壓大于欠壓狀態(tài)最高值，小于過壓狀態(tài)最小值時(shí)，晶閘 管SCR不觸發(fā)，脫扣線圈TQ不工作。當(dāng)電網(wǎng)電壓超出過壓設(shè)定值時(shí)，晶閘管SCR觸發(fā)，晶閘 管SCR導(dǎo)通后，電源電壓經(jīng)整流橋ZL、脫扣線圈TQ、晶閘管SCR形成回路，脫扣線圈TQ得到 滿足動(dòng)作的電流，動(dòng)鐵芯吸合，抵動(dòng)斷路器鎖扣，使斷路器跳閘，切斷電源。過壓保護(hù)電路由晶閘管SCR、電阻R6、R7、R8、電容C2、C3、C4、穩(wěn)壓管D2組成。其 中R7、C3為阻容吸收電路，吸收浪涌電壓和電流，C2、C4起抗干擾作用。D2為穩(wěn)壓二極管， 觸發(fā)導(dǎo)通電壓大約為12V左右。R6、R8形成過壓比較電路，當(dāng)R8上分得的電壓大于D2的 導(dǎo)通電壓時(shí)，晶閘管SCR觸發(fā)導(dǎo)通，脫扣線圈TQ得電動(dòng)作。欠壓保護(hù)當(dāng)電網(wǎng)電壓低于欠壓設(shè)定值時(shí)，此時(shí)保護(hù)電路進(jìn)入延時(shí)保護(hù)工作狀態(tài)，晶閘管SCR延時(shí)觸發(fā)，從而使拼裝斷路器斷開，切斷電源。欠壓保護(hù)電路由晶閘管SCR、電阻Rl、R2、R3、R4、R5、電容Cl、C4、C5、穩(wěn)壓管D1、二
極管D3、三極管Q構(gòu)成。通電以后三極管Q的發(fā)射極(與R4連接腳)形成12V左右的電壓， RU R2形成欠壓分壓電路，Q為PNP管，當(dāng)其基極電壓低于發(fā)射極電壓大約0. 7V左右時(shí)，Q 導(dǎo)通，導(dǎo)通后電源電流經(jīng)R4，三極管Q、R5、D3到晶閘管SCR的柵極，從而觸發(fā)晶閘管SCR。 在400V額定電壓時(shí)，三極管Q基極電壓大于發(fā)射極電壓，三極管Q不導(dǎo)通，晶閘管SCR處于 截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)電源電壓下降時(shí)，R2與Rl串接點(diǎn)電壓也下降，三極管Q基極電壓跟著下降， 而Dl為穩(wěn)壓二極管，三極管Q發(fā)射極電壓不會下降，所以當(dāng)電源電壓下降到欠壓動(dòng)作范圍 時(shí)，三極管Q基極電壓低于三極管Q的發(fā)射極大約0. 7V左右時(shí)，三極管Q導(dǎo)通，晶閘管SCR 觸發(fā)導(dǎo)通，脫扣線圈TQ動(dòng)作，斷路器切斷三相電源。缺相保護(hù)缺相保護(hù)電路也就是欠壓保護(hù)電路，當(dāng)A、B、C三相缺相時(shí)，會導(dǎo)致 三相整流橋ZL整流電壓降低為1.414Ua(fe代表單相電壓值)，使Rl、R2構(gòu)成的分壓電路 輸出小于設(shè)定的欠壓保護(hù)動(dòng)作值，晶閘管SCR觸發(fā)導(dǎo)通，脫扣線圈TQ動(dòng)作，斷路器切斷三相 電源。感性負(fù)載在啟動(dòng)瞬間會導(dǎo)致電壓突然下降，為了保護(hù)感性負(fù)載能正常啟動(dòng)，本實(shí) 用新型在欠壓保護(hù)電路中設(shè)置了阻容延時(shí)電路，延時(shí)時(shí)間可以根據(jù)電阻值大小或電容值大 小調(diào)節(jié)。脫扣線圈TQ串聯(lián)于三相整流橋ZL的輸出回路中，其內(nèi)部鐵芯控制脫扣機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)有過載和短路保護(hù)功能、過電壓保護(hù)功能、欠電壓保護(hù) 功能，斷相保護(hù)功能、還具有隔離功能，產(chǎn)品外型美觀、手柄操作安全舒適、“分” “合”帶有明 顯標(biāo)志、安裝方便、動(dòng)作可靠。本實(shí)用新型適用于三相，交流50HZ，額定工作電壓230V/400V的線路中，過電壓、 欠電壓保護(hù)值可根據(jù)用戶要求制定。廣泛用于住宅、建筑、電力、郵電、交通、工礦企業(yè)等行 業(yè)。
權(quán)利要求1.一種多功能三相斷路器，它包括殼體(1)及其內(nèi)部的熱脫扣器，其特征是，增加一個(gè) 電子脫扣器，所述電子脫扣器由三相整流橋(ZL)、欠壓斷相檢測電路、過壓檢測電路扣觸發(fā) 執(zhí)行電路組成，所述三相整流橋(ZL)的交流輸入端接三相電源，所述觸發(fā)執(zhí)行電路由脫扣 線圈(TQ)和晶閘管(SCR)組成，所述晶閘管(SCR)的陰極接三相整流橋(ZL)負(fù)極，陽極經(jīng) 脫扣線圈(TQ)接三相整流橋(ZL)正極，柵極接欠壓斷相檢測電路和過壓檢測電路的輸出 端，所述脫扣線圈(TQ)控制斷路器的脫扣機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述多功能三相斷路器，其特征是，所述欠壓斷相檢測電路由PNP三 極管(Q)、第一穩(wěn)壓管(D1)、電阻和電容組成，第一電阻(Rl)和第二電阻(R2)接成串聯(lián)分壓 電路后接三相整流橋(ZL)的輸出電壓，它們串接點(diǎn)的輸出信號經(jīng)第三電阻(R3)接三極管 (Q)基極，第四電阻(R4)和第一穩(wěn)壓管(Dl)串接成穩(wěn)壓電路接三相整流橋(ZL)的輸出電 壓，第一穩(wěn)壓管(Dl)輸出的電壓接至三極管(Q)的發(fā)射極，三極管(Q)的集電極經(jīng)由第五電 阻(R5)和第一電容(Cl)接成的延時(shí)電路接晶閘管(SCR)柵極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述多功能三相斷路器，其特征是，所述過壓檢測電路由第二穩(wěn) 壓管(D2)、第六電阻(R6)、可變電阻(R8)和第二電容(C2)組成，第六電阻(R6)與可變電阻 (R8)接成串聯(lián)分壓電路后接三相整流橋(ZL)的輸出電壓，它們串接點(diǎn)輸出的過壓信號經(jīng)第 二穩(wěn)壓管(D2)接晶間管(SCR)柵極，第二電容(C2)是過壓信號的濾波電容。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述多功能三相斷路器，其特征是，所述晶間管(SCR)的柵極與陰極 之間設(shè)置有抗干擾電容(C4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述多功能三相斷路器，其特征是，所述欠壓斷相檢測電路和過壓 檢測電路還并接有阻容吸收電路，所述阻容吸收電路由第三電容(C3)和第七電阻(R7)串 聯(lián)而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述多功能三相斷路器，其特征是，所述電子脫扣器安裝在斷路器 一側(cè)的附件殼體(2)內(nèi)。
專利摘要一種多功能三相斷路器，用于完善三相斷路器的保護(hù)功能，確保用電設(shè)備安全運(yùn)行。其技術(shù)方案是它包括殼體及其內(nèi)部的熱脫扣器，改進(jìn)后，增加一個(gè)電子脫扣器，所述電子脫扣器由三相整流橋、欠壓斷相檢測電路、過壓檢測電路扣觸發(fā)執(zhí)行電路組成，所述三相整流橋的交流輸入端接三相電源，所述觸發(fā)執(zhí)行電路由脫扣線圈和晶閘管組成，所述晶閘管的陰極接三相整流橋負(fù)極，陽極經(jīng)脫扣線圈接三相整流橋正極，柵極接欠壓斷相檢測電路和過壓檢測電路的輸出端，所述脫扣線圈控制斷路器的脫扣機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型既有過載和短路保護(hù)功能，又具有過電壓保護(hù)功能、欠電壓保護(hù)功能和斷相保護(hù)功能，可確保用電設(shè)備安全運(yùn)行。
文檔編號H02H3/24GK201904601SQ20102067709
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者李婭紅 申請人:河北寶凱電器有限公司