CN105048421B - 一种开关触点粘连故障保护电路 - Google Patents

Abstract

一种开关触点粘连故障保护电路，包括：接往电网电源的漏电保护开关；被保护开关主电路的输入连接于所述漏电保护开关主电路的输出；被保护开关主电路的输出接往负载；所述接往负载的连接点经一控制开关和一阻抗接地；包括使所述被保护开关和控制开关其一断开则另一接通的控制电路。被保护开关一旦发生触点粘连，该电路可迅速切断供电电源，从而保护人员、设备的用电安全。

Description

一种开关触点粘连故障保护电路

技术领域

本发明涉及对低压电器开关故障的保护电路，尤其涉及对开关触点粘连故障的保护电路，在国际专利分类表中，可归属H02H3/00。

背景技术

如近来报道电动汽车车载电池充电发生的问题，低压电器开关因环境、老化和超负荷等原因会发生触点粘连，且一旦发生，即导致***控制失效或埋下安全隐患，尤其容易发生触电等事故。如CN2348517Y、CN102751695A、CN203135386U和CN202949212U等披露的现有技术虽然针对所述问题有所设计，但电路结构复杂而成本较高和可靠性偏低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种开关触点粘连故障保护电路，可有效解决背景技术所述问题而成本较低和可靠性较高。

本发明解决所述技术问题的技术方案是：一种开关触点粘连故障保护电路，包括：接往电网电源的漏电保护开关；被保护开关主电路的输入连接于所述漏电保护开关主电路的输出；被保护开关主电路的输出接往负载；所述接往负载的连接点经一控制开关和一阻抗接地；包括使所述被保护开关和控制开关其一断开则另一接通的控制电路。

控制电路在被保护开关一旦发生触点故障粘连且已指令其断开的情况下，所述控制开关即接通主电路的输出经控制开关和阻抗接地的回路，导致漏电保护开关动作而迅速切断供电电源，从而保护人员、设备的用电安全。

该技术方案巧妙地利用用电设备通常所设有的漏电保护开关，使其因所设计的控制电路在故障情况下产生漏电流而动作，因而兼具被保护开关触点粘连故障保护功能而降低成本，电路明显简单且十分可靠。

该方案可具体设计为：

——所述被保护开关为主控接触器K1，所述控制开关为继电器K2，所述阻抗为漏电电阻R0，主控接触器K1主电路输出与负载的连接点经继电器K2的动合触点和漏电电阻R0接地；

——所述控制电路中，三极管Q1的基极经电阻R1接单片机一IO口，该IO口在主控接触器K1接通时，输出高电平驱动信号；三极管Q1的集电极接三极管Q2的基极，三极管Q1的集电极经电阻R3接直流电源VCC，三极管Q1的基极与发射极跨接电阻R2，三极管Q2的基极与发射极跨接电阻R4和电容C1，三极管Q2集电极经继电器K2的线圈接直流电源VCC，三极管Q1、Q2的发射极接地。

该设计进一步以如电动汽车车载电池充电桩等较复杂的用电设备等通常所设有的具有多控制功能的单片机为基础，因而降低电路的复杂性，并因而降低成本和提高可靠性。

本发明的技术方案和效果将在具体实施方式中结合附图作进一步的说明。

附图说明

图1是本发明实施例故障保护电路示意图。

具体实施方式

本发明实施例故障保护电路如图1所示，该电路是在如电动汽车车载电池充电桩等用电设备通常所具有的电路的基础上改进而成，其结构包括：

——用电设备通常已具有的带漏电保护的空气开关QF、主控接触器K1及其控制电路，该控制电路通常均设有单片机MCU，主控接触器K1按照MCU的IO口所给出的信号动作，接通或断开连接于主控接触器K1主电路输出的充电桩负载RL；

——用于形成漏电流的漏电电阻R0，主控接触器K1主电路输出与充电桩负载RL的连接点经继电器K2的动合触点和漏电电阻R0接地；

——在含有单片机MCU的控制电路中，三极管Q1的基极经电阻R1接单片机MCU一IO口，该IO口在主控接触器K1接通时，输出高电平驱动信号；三极管Q1的集电极接三极管Q2的基极，三极管Q1的集电极经电阻R3接直流电源VCC，三极管Q1的基极与发射极跨接电阻R2，三极管Q2的基极与发射极跨接电阻R4和电容C1，三极管Q2集电极经继电器K2的线圈接直流电源VCC，该线圈两端并联用于吸收过电压的二极管D1，三极管Q1、Q2的发射极接地。

正常情况下，在充电桩处于充电状态时，主控接触器K1主电路接通而继电器K2的动合触点断开；在充电桩处于待机状态时，主控接触器K1主电路断开而继电器K2的动合触点接通。一旦主控接触器K1主电路触点出现粘连，主控接触器K1主电路和继电器开关K2的动合触点即出现意外的同时接通的情况，使控制电路迅速切断供电电源。工作原理如下：

——当充电桩负载RL通电时，主控接触器K1动作，其主电路接通，三极管Q1基极随即得到来自单片机MCU的IO口的高电平驱动电压，因此三极管Q1导通，三极管Q2截止，继电器K2的线圈无电流通过，继电器K2不动作，其动合触点断开，漏电电阻R0支路无来自主回路的电流通过；

——当充电桩负载RL待机时，主控接触器K1复位，其主电路断开，来自单片机MCU的IO口的驱动电压恢复为低电平，因此三极管Q1截止，三极管Q2导通，继电器K2的线圈通电动作，其动合触点虽然接通，但漏电电阻R0支路因主电路断开无电流通过；

——当主控接触器K1出现触点粘连而不能断开且充电桩负载RL处于待机状态时，则三极管Q2导通，继电器K2的线圈通电动作，其动合触点接通，主电路所接通的电网电压经该动合触点和漏电电阻R0泄漏电流至大地，因而使带漏电保护的空气开关QF跳闸，切断主回路供电电源。

图1电路属典型设计，可视情况调整。例如，主控接触器和继电器K2的线圈可由单片机MCU同一或同特性IO口直接或经功率电路驱动，并将继电器K2原动合触点改为动断触点。此时可取消原图1所示各电子电路，但需核定主控接触器和继电器触点的竞争要求。

Claims (2)

1.一种开关触点粘连故障保护电路，包括：

——接往电网电源的漏电保护开关；

——被保护开关的主电路的输入连接于所述漏电保护开关主电路的输出；

——被保护开关的主电路的输出接往负载；

其特征在于：

——接往所述负载的连接点经一控制开关和一阻抗接地；

——包括使所述被保护开关和控制开关其一断开则另一接通的控制电路；

——所述被保护开关为主控接触器K1，所述控制开关为继电器K2，所述阻抗为漏电电阻R0，主控接触器K1主电路输出与负载的连接点经继电器K2的动合触点和漏电电阻R0接地。

2.根据权利要求1所述故障保护电路，其特征在于：

——所述控制电路中，三极管Q1的基极经电阻R1接单片机一IO口，该IO口在主控接触器K1接通时，输出高电平驱动信号；三极管Q1的集电极接三极管Q2的基极，三极管Q1的集电极经电阻R3接直流电源VCC，三极管Q1的基极与发射极跨接电阻R2，三极管Q2的基极与发射极跨接电阻R4和电容C1，三极管Q2集电极经继电器K2的线圈接直流电源VCC，三极管Q1、Q2的发射极接地。