CN201904601U

CN201904601U - 多功能三相断路器

Info

Publication number: CN201904601U
Application number: CN2010206770939U
Authority: CN
Inventors: 李娅红
Original assignee: Hebei Baokai Electrical Equipment Co Ltd
Current assignee: Hebei Bao Kay Electric Co ltd
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2020-12-23

Abstract

一种多功能三相断路器，用于完善三相断路器的保护功能，确保用电设备安全运行。其技术方案是：它包括壳体及其内部的热脱扣器，改进后，增加一个电子脱扣器，所述电子脱扣器由三相整流桥、欠压断相检测电路、过压检测电路扣触发执行电路组成，所述三相整流桥的交流输入端接三相电源，所述触发执行电路由脱扣线圈和晶闸管组成，所述晶闸管的阴极接三相整流桥负极，阳极经脱扣线圈接三相整流桥正极，栅极接欠压断相检测电路和过压检测电路的输出端，所述脱扣线圈控制断路器的脱扣机构。本实用新型既有过载和短路保护功能，又具有过电压保护功能、欠电压保护功能和断相保护功能，可确保用电设备安全运行。

Description

多功能三相断路器

技术领域

本实用新型涉及一种用于低压配电线路中的具有过电压、欠电压、断相延时保护功能的三相断路器，属保护技术领域。

背景技术

在工业控制中，用电设备通常使用三相交流电源，其中很多用电设备对工作电源的质量有着较高的要求。由于负荷的变化，电网电压常常会出现波动现象，例如大功率电动机的起动，电焊机的工作，特别是大型电弧炉和大型轧钢机等冲击性负荷的启停，往往会引起电网电压的剧烈波动。如果三相交流电源长时间处于过电压、欠电压、断相状态，则会使用电设备遭到严重破坏。因此，需要在用电设备的供电回路中设置断路器等保护装置，以确保用电设备安全运行。

现有的三相断路器一般是由壳体、操作机构、热脱扣器构成的，热脱扣器由双金属片制成，它串联于被保护电路中。当电路过载或短路时，电路电流增大，双金属片因温度升高而变形，使断路器脱扣。这种断路器的缺点是没有过电压、欠电压、断相保护功能，无法对用电器实施有效保护。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足、提供一种能在过电压、欠电压、断相情况下对电路进行有效保护的多功能三相断路器。

本实用新型的问题是以下述技术方案解决的：

一种多功能三相断路器，构成中包括壳体及其内部的热脱扣器，改进后，增加一个电子脱扣器，所述电子脱扣器由三相整流桥、欠压断相检测电路、过压检测电路扣触发执行电路组成，所述三相整流桥的交流输入端接三相电源，所述触发执行电路由脱扣线圈和晶闸管组成，所述晶闸管的阴极接三相整流桥负极，阳极经脱扣线圈接三相整流桥正极，栅极接欠压断相检测电路和过压检测电路的输出端，所述脱扣线圈控制断路器的脱扣机构。

上述多功能三相断路器，所述欠压断相检测电路由PNP三极管、第一稳压管、电阻和电容组成，第一电阻和第二电阻接成串联分压电路后接三相整流桥的输出电压，它们串接点的输出信号经第三电阻接三极管基极，第四电阻和第一稳压管串接成稳压电路接三相整流桥的输出电压，第一稳压管输出的电压接至三极管的发射极，三极管的集电极经由第五电阻和第一电容接成的延时电路接晶闸管栅极。

上述多功能三相断路器，所述过压检测电路由第二稳压管、第六电阻、可变电阻和第二电容组成，第六电阻与可变电阻接成串联分压电路后接三相整流桥的输出电压，它们串接点输出的过压信号经第二稳压管接晶闸管栅极，第二电容是过压信号的滤波电容。

上述多功能三相断路器，所述晶闸管的栅极与阴极之间设置有抗干扰电容。

上述多功能三相断路器，所述欠压断相检测电路和过压检测电路还并接有阻容吸收电路，所述阻容吸收电路由第三电容和第七电阻串联而成。

上述多功能三相断路器，所述电子脱扣器安装在断路器一侧的附件壳体内。

本实用新型利用热脱扣器来实现过载和短路保护，利用电子脱扣器来实现过电压、欠电压、断相保护，因而本装置既有过载和短路保护功能，又具有过电压保护功能、欠电压保护功能和断相保护功能。三相整流桥在为欠压断相检测电路、过压检测电路扣触发执行电路供电的同时，还为欠压断相检测电路、过压检测电路提供了交流电路的电压信息。同传统三相断路器相比，本实用新型保护功能齐全，可确保用电设备安全运行。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1是断路器的外形图。

图2是图1的左视图。

图3是电子脱扣器的电原理框图。

图4是电子脱扣器的电原理图。

图中各标号为：1、壳体；2、附件壳体；3、脱扣机构的手柄；TQ、脱扣线圈；ZL、三相整流桥；Q、三极管；D1、D2、稳压管； D3、二极管；SCR、晶闸管；R1～R8、电阻；C1～C5、电容。

具体实施方式

本实用新型主要有以下几种保护功能：过电流保护、短路保护、过电压保护、欠电压保护、进线端断相保护，三极小型断路器A、B、C三相断路器分别安装于断路器的壳体内，通过手柄和脱扣机构连接为一体，电子脱扣器安装于附件壳体内。其输入端接三相交流电源电压，输出端控制脱扣机构。

参看图4，电子脱扣器由三相整流桥ZL、欠压断相检测电路、过压检测电路扣触发执行电路组成，电子脱扣器对用电设备的电源电压进行实时监测，当出现过压、欠压、缺相、现象时(过压、欠压值可根据实际情况设定)，其内部晶闸管SCR触发导通，从而让脱扣线圈TQ通电吸合，切断电子脱扣器所拼接的断路器，断开三相电源。A、B、C三相电压经三相整流桥ZL进行整流，整流后的直流电压平均值为Un=2.34Ua (Ua代表单相电压值) ,该电压为欠压断相检测电路、过压检测电路扣触发执行电路供电。R1、R2形成欠压及缺相保护的分压电路，R4、D1在三极管Q(9012)的发射极形成12V的稳定工作电压，R6、R8形成过压比较电路。

过压状态:当电网电压大于欠压状态最高值，小于过压状态最小值时，晶闸管SCR不触发，脱扣线圈TQ不工作。当电网电压超出过压设定值时，晶闸管SCR触发，晶闸管SCR导通后，电源电压经整流桥ZL、脱扣线圈TQ、晶闸管SCR形成回路，脱扣线圈TQ得到满足动作的电流，动铁芯吸合，抵动断路器锁扣，使断路器跳闸，切断电源。

过压保护电路由晶闸管SCR、电阻R6、R7、R8、电容C2、C3、C4、稳压管D2组成。其中R7、C3为阻容吸收电路，吸收浪涌电压和电流，C2、C4起抗干扰作用。D2为稳压二极管，触发导通电压大约为12V左右。R6、R8形成过压比较电路，当R8上分得的电压大于D2的导通电压时，晶闸管SCR触发导通，脱扣线圈TQ得电动作。

欠压保护：当电网电压低于欠压设定值时，此时保护电路进入延时保护工作状态，晶闸管SCR延时触发，从而使拼装断路器断开，切断电源。

欠压保护电路由晶闸管SCR、电阻R1、R2、R3、R4、R5、电容C1、C4、C5、稳压管D1、二极管D3、三极管Q构成。通电以后三极管Q的发射极（与R4连接脚）形成12V左右的电压，R1、R2形成欠压分压电路，Q为PNP管，当其基极电压低于发射极电压大约0.7V左右时，Q导通，导通后电源电流经R4，三极管Q、R5、D3到晶闸管SCR的栅极，从而触发晶闸管SCR。在400V额定电压时，三极管Q基极电压大于发射极电压，三极管Q不导通，晶闸管SCR处于截止状态。当电源电压下降时，R2与R1串接点电压也下降，三极管Q基极电压跟着下降，而D1为稳压二极管，三极管Q发射极电压不会下降，所以当电源电压下降到欠压动作范围时，三极管Q基极电压低于三极管Q的发射极大约0.7V左右时，三极管Q导通，晶闸管SCR触发导通，脱扣线圈TQ动作，断路器切断三相电源。

缺相保护:缺相保护电路也就是欠压保护电路，当A、B、C三相缺相时,会导致三相整流桥ZL整流电压降低为1.414Ua(Ua代表单相电压值),使R1、R2构成的分压电路输出小于设定的欠压保护动作值，晶闸管SCR触发导通，脱扣线圈TQ动作，断路器切断三相电源。

感性负载在启动瞬间会导致电压突然下降，为了保护感性负载能正常启动，本实用新型在欠压保护电路中设置了阻容延时电路，延时时间可以根据电阻值大小或电容值大小调节。

脱扣线圈TQ串联于三相整流桥ZL的输出回路中，其内部铁芯控制脱扣机构。

本实用新型具有以下特点：有过载和短路保护功能、过电压保护功能、欠电压保护功能，断相保护功能、还具有隔离功能，产品外型美观、手柄操作安全舒适、“分”“合”带有明显标志、安装方便、动作可靠。

本实用新型适用于三相，交流50HZ，额定工作电压230V/400V的线路中，过电压、欠电压保护值可根据用户要求制定。广泛用于住宅、建筑、电力、邮电、交通、工矿企业等行业。

Claims

1.一种多功能三相断路器，它包括壳体（1）及其内部的热脱扣器，其特征是，增加一个电子脱扣器，所述电子脱扣器由三相整流桥（ZL）、欠压断相检测电路、过压检测电路扣触发执行电路组成，所述三相整流桥（ZL）的交流输入端接三相电源，所述触发执行电路由脱扣线圈（TQ）和晶闸管（SCR）组成，所述晶闸管（SCR）的阴极接三相整流桥（ZL）负极，阳极经脱扣线圈（TQ）接三相整流桥（ZL）正极，栅极接欠压断相检测电路和过压检测电路的输出端，所述脱扣线圈（TQ）控制断路器的脱扣机构。

2.根据权利要求1所述多功能三相断路器，其特征是，所述欠压断相检测电路由PNP三极管（Q）、第一稳压管（D1）、电阻和电容组成，第一电阻（R1）和第二电阻（R2）接成串联分压电路后接三相整流桥（ZL）的输出电压，它们串接点的输出信号经第三电阻（R3）接三极管（Q）基极，第四电阻（R4）和第一稳压管（D1）串接成稳压电路接三相整流桥（ZL）的输出电压，第一稳压管（D1）输出的电压接至三极管（Q）的发射极，三极管（Q）的集电极经由第五电阻（R5）和第一电容（C1）接成的延时电路接晶闸管（SCR）栅极。

3.根据权利要求1或2所述多功能三相断路器，其特征是，所述过压检测电路由第二稳压管（D2）、第六电阻（R6）、可变电阻（R8）和第二电容（C2）组成，第六电阻（R6）与可变电阻（R8）接成串联分压电路后接三相整流桥（ZL）的输出电压，它们串接点输出的过压信号经第二稳压管（D2）接晶闸管（SCR）栅极，第二电容（C2）是过压信号的滤波电容。

4.根据权利要求3所述多功能三相断路器，其特征是，所述晶闸管（SCR）的栅极与阴极之间设置有抗干扰电容（C4）。

5.根据权利要求4所述多功能三相断路器，其特征是，所述欠压断相检测电路和过压检测电路还并接有阻容吸收电路，所述阻容吸收电路由第三电容（C3）和第七电阻（R7）串联而成。

6.根据权利要求5所述多功能三相断路器，其特征是,所述电子脱扣器安装在断路器一侧的附件壳体（2）内。