專利名稱：可受外部斷電保護(hù)信號(hào)控制的分勵(lì)脫扣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低壓電器立產(chǎn)品，具體地說是一種與斷路器配裝使用的分勵(lì) 脫扣器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的與斷路器配裝的分勵(lì)脫扣器，如與漏電保護(hù)開關(guān)，又稱空氣開關(guān)相配 裝的分勵(lì)脫扣器， 一般包括外殼、在外殼內(nèi)設(shè)置有由脫扣線圈和銜鐵等組成的脫 扣機(jī)構(gòu)、互感線圏、控制電路以及接線柱等。所述互感線圏套在相線和零線上， 當(dāng)相線和零線上的電流發(fā)生變化，則互感線圈會(huì)產(chǎn)生電流，該電流輸入控制電路， 控制電路中的可控硅導(dǎo)通，線圏在零線與相線之間形成回路，線圏產(chǎn)生磁場(chǎng)而使 銜鐵動(dòng)作，從而帶動(dòng)斷路器動(dòng)作，而斷開電路。這種分勵(lì)脫扣器配裝空氣開關(guān)后， 在零線與相線間電流不平衡時(shí)，能及時(shí)地切斷電源，可以有效地保護(hù)人們的生命 及財(cái)產(chǎn)安全。但是，這種分勵(lì)脫扣器只有當(dāng)零線與相線間電流不平衡時(shí)才發(fā)揮作 用。而當(dāng)遇到其它情況需要及時(shí)斷開空氣開關(guān)時(shí)，卻無法實(shí)現(xiàn)。如遇到火警時(shí)， 目前一般都需要消防人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后才人工切斷電源。再如，在電力管理過程中， 如遇到有人非法松動(dòng)電表箱的電子封，脫扣器也不能使斷路器及時(shí)斷開電路；總 而言之，這種分勵(lì)脫扣器的動(dòng)作除了當(dāng)零線與相線間電流不平衡時(shí)才動(dòng)作，其它 情況下都不動(dòng)作，因此，帶這種分勵(lì)脫扣器的各種斷路器，其用途受到了極大地 限制 此外；這種帶分勵(lì)脫扣器的新路器，在斷路器動(dòng)作后，其斷路器是；真正 的斷開，即斷路器的工作狀態(tài)人們無法可知，即不知是否是真正地完成了斷路動(dòng) 作。再者，以前的分勵(lì)脫扣器還存在其線圏頻繁脫扣時(shí)容易燒毀線圈的缺陷。分 經(jīng)檢索中國專利，發(fā)現(xiàn)中國專利文獻(xiàn)雖然公開了部分有關(guān)分勵(lì)脫扣器的專利文獻(xiàn)， 但這些脫扣器的電路大多存在電路復(fù)雜，通用性不強(qiáng)的缺陷，即只能針對(duì)某一或 某些特定用途，如IC卡電度表使用的脫扣器等。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于，提供一種可受外部斷電保護(hù)信號(hào)控制的分勵(lì)脫扣器，用以解決上述的技術(shù)問題。提供一種可與任意斷路器配裝使用的，并可受至少一
個(gè)的外部斷電保護(hù)信號(hào)控制的分勵(lì)脫扣器；
本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)明目的是本分勵(lì)脫扣器當(dāng)斷路器斷開電路后可檢測(cè)到開 關(guān)的工作狀態(tài)；
本發(fā)明的再一個(gè)發(fā)明目的是本分勵(lì)脫扣器同樣可以在零線與相線失衡時(shí)產(chǎn) 生脫扣，并聯(lián)動(dòng)斷路器動(dòng)作，當(dāng)脫扣器連續(xù)工作時(shí)，線圏不會(huì)被燒毀；
本發(fā)明的抹術(shù)方案是擴(kuò)充現(xiàn)有分勵(lì)脫扣器功能，使用現(xiàn)有的漏電保護(hù)器只 有在電流失衡時(shí)，才起到斷電保護(hù)的功能，擴(kuò)展為在電力線出現(xiàn)過載狀態(tài)、過壓 狀態(tài)、外部有弱電斷電保護(hù)信號(hào)或強(qiáng)電斷電保護(hù)信號(hào)之時(shí)，其脫扣器都產(chǎn)生動(dòng)作， 從而聯(lián)動(dòng)斷路器斷電，達(dá)到斷電保護(hù)有的功能，從而拓展了現(xiàn)有分勵(lì)脫扣器用途。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案在于，提供一種可受外部斷電保護(hù) 信號(hào)控制的分勵(lì)脫扣器，設(shè)置在電力線上，其包括一外殼，以及位于所述的外殼 內(nèi)的脫扣線圈和開關(guān)控制電路，其中，所述開關(guān)控制電路包括
一外部斷電信號(hào)接收單元，用以接收外部的斷電控制信號(hào)，并轉(zhuǎn)換為一信號(hào)
量；
一電源單元，從所述的電力線上獲得實(shí)時(shí)電壓轉(zhuǎn)換為一穩(wěn)定的電壓，為所述 的控制電路供電；
一命令處理單元，接收所述的信號(hào)量，從而產(chǎn)生一觸發(fā)信號(hào)，使所迷的分勵(lì) 脫扣器產(chǎn)生斷開動(dòng)作；
較佳的，所述的電源單元包括 一整流電路，其通過所述的脫扣線圏與所述 的相線和零線連接在一起；
較佳的，所述的瞽流電路的負(fù)極接地，所迷的整流電踏的正極輸出；還包括
一電容和一穩(wěn)壓管并聯(lián)，其一并聯(lián)端與所述的整流電路的正極輸出相連接， 其另一并聯(lián)端接地；
較佳的，所迷的外部斷電信號(hào)接收單元為一第一光電耦合器，其輸入端收到 由外部控制設(shè)備發(fā)送來的斷路信號(hào)，從而在所述第一光電耦合器的輸出端產(chǎn)生所 述的信號(hào)量；
較佳的，所述的命令處理單元包括 一可控硅，其設(shè)置在所述的整流電路正 負(fù)極之間，所述的可控硅的控制端與所述的第一光電耦合器的輸出端相連接；所 述的可控硅正極接地；
較佳的，所述的外部斷電保護(hù)信號(hào)接收單元以及命令處理單元由一繼電器充 當(dāng)，所述的繼電器動(dòng)觸點(diǎn)的一端與所述的零線相接，所述的繼電器動(dòng)觸點(diǎn)的另一
端與所述脫扣線圏的輸入端相接；
較佳的，還包括 一正溫度系數(shù)電阻設(shè)置于所述的脫扣線圈輸入端與所述的 整流電路之間；
較佳的，還包括 一開關(guān)工作狀態(tài)檢測(cè)單元，用以偵測(cè)所述的脫扣器是否產(chǎn) 生動(dòng)作，其包括 一第二光電耦合器，其接收端與所述的整流電路正負(fù)極相連接， 所述的第二光電耦合器的輸出端與遠(yuǎn)程接受設(shè)備相連接；
較佳的，還包括 一狀態(tài)處理單元，其包括
一電力線采樣子單元，其用以從所述的分勵(lì)脫扣器所設(shè)置的電力線上采集表 征電力狀態(tài)的信號(hào)量；
一判斷異常狀態(tài)子單元，其接收上述的表征電力狀態(tài)的信號(hào)量，在異常狀態(tài) 下輸出一控制信號(hào)；
較佳的，所述的電力線采樣子單元為設(shè)置在相線上的一電流互感器，所述的
判斷異常狀態(tài)子單元是對(duì)電流過載異常進(jìn)行處理，其包括
一第一取樣電路，其為一串聯(lián)的電阻和電容組成，所述的電阻和設(shè)置在所述 的相線上的電流互感器輸出端相連接，所述的電容一端接地；
一第一比較電路，其為一第一比較器，所述的第一比較器的正相輸入端與所 述的電阻和電容的串接點(diǎn)相連接，所述的第一比較器的反相輸入端通過一滑動(dòng)變 阻器與所述的電源單元輸出相連接，獲得一電壓，其輸出端與所述的可控硅的控 制端相連接；
較佳的，所述的判斷異常狀態(tài)子單元是對(duì)電流過壓異常進(jìn)行處理，-其-包括r 一第二取樣電路，其包括 一串聯(lián)的取樣電阻對(duì)，其一端與所述的整流電路
的正才及輸出相連4妄，另一端"J妻地；
一電路，其包括 一串聯(lián)的電阻對(duì)，其一端與所述的電源單元輸出相連接，
另一端接地；
一第二比較電路，其為一第二比較器，所述的第二比較器的反相輸入端與所 述的串聯(lián)的電阻對(duì)的串接點(diǎn)相連接，所述的第二比較器的正相輸入端與所述的串 聯(lián)的取樣電阻對(duì)的串接點(diǎn)相連接，其輸出端與所述的可控硅的控制端相連接；
較佳的，所述的電力線采樣子單元為設(shè)置在相線上的一電流互感器以及設(shè)置
在零線上的一電流互感器，所述的判斷異常狀態(tài)子單元是對(duì)電流失衡異常進(jìn)行處
理，其包括
一第三比較子單元，其為一第三比較器，所述的第三比較器的正相輸入端與 設(shè)置在所述的相線上的電流互感器輸出端相連接，所述的第三比較器的反相輸入 端與設(shè)置在所述的零線上的電流互感器輸出端相連接，其輸出端與所述的可控硅 的控制端相連接；
較佳的，所述的電力線釆樣子單元為設(shè)置在相線上的一電流互感器，所述的 判斷異常狀態(tài)子單元是對(duì)電流失衡異常進(jìn)行處理，其包括
一第三取樣電路，其為一并聯(lián)的電阻和電容組成，其并聯(lián)端和設(shè)置在相線上 的電流互感器輸出端相連接，獲得第一采樣信號(hào)量；
一第三比較電路，其為一第一集成電路，所述的第一集成電路指定的輸入端 口獲得所述的第一采樣信號(hào)量，其與輸入所述第一集成電路的信號(hào)進(jìn)行比較獲得， 在確認(rèn)失衡狀態(tài)發(fā)生時(shí)輸出一失衡控制信號(hào)，給所述的可控硅的控制端；
較佳的，還包括 一異常指示子單元包括至少一發(fā)光二極管，其與所述的比 較器的輸出端相連接，所述的發(fā)光二極管的另一端接地。
本發(fā)明由于采用了在控制電路設(shè)置有受控元器件，如繼電器、可控硅或光電 耦合器等，與電磁鐵相結(jié)合可以起到可接受外部斷電保護(hù)信號(hào)控制而實(shí)現(xiàn)在多種 場(chǎng)合下的應(yīng)用，巧妙地拓展了現(xiàn)有分勵(lì)脫扣器的應(yīng)用領(lǐng)域；本發(fā)明還是對(duì)現(xiàn)有微 型斷路器通過簡(jiǎn)單地改造，不需重新開模制造，就可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程或直接控制斷路器 的開關(guān)，且知道斷路器的工作狀態(tài)。
圖1A為本發(fā)明可受外部斷電保護(hù)信號(hào)控制的分勵(lì)脫扣器一種實(shí)施例的機(jī)械 結(jié)構(gòu)示意圖1B為本發(fā)明可受外部斷電保護(hù)信號(hào)控制的分勵(lì)脫扣器一種實(shí)施例的功能 結(jié)構(gòu)示意圖2為圖1A所示實(shí)施例的一種控制電路原理結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為圖1A所示實(shí)施例的第二種控制電路原理結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為圖1A所示實(shí)施例的第三種控制電路原理結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為圖1A所示實(shí)施例的第四種控制電路原理結(jié)構(gòu)示意圖6是對(duì)圖2所示電路的改良結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7是對(duì)圖3所示電路的改良結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8是對(duì)圖4所示電路的改良結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9是對(duì)圖5所示電路的改良結(jié)構(gòu)示意圖；.
圖10A為本發(fā)明可受外部斷電保護(hù)信號(hào)控制的分勵(lì)脫扣器另一種實(shí)施 例控制電路的功能結(jié)構(gòu)框圖10B為本發(fā)明可受外部斷電保護(hù)信號(hào)控制的分勵(lì)脫扣器另一種實(shí)施 例的功能結(jié)構(gòu)框圖 一較佳電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說明。
請(qǐng)參見圖1A，圖1A為本發(fā)明可受外部斷電保護(hù)信號(hào)控制的分勵(lì)脫扣器一種 實(shí)施例的機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。其包括外殼1、在所述外殼1內(nèi)設(shè)置有由脫扣線圈 21、銜鐵22等構(gòu)成的電磁鐵2、控制電路3、電流互感器4、電源接線柱5和信 號(hào)輸入接線柱6，所述的信號(hào)輸入接線柱6可接入外部設(shè)備控制信號(hào)。所述電流 互感器4分別套在相線L和零線N上，并與所述控制電路3、脫扣線圈21、電源 接線柱5和信號(hào)輸入接線柱6電連接，所述的信號(hào)輸入接線柱6用來與外部的產(chǎn) 生斷電保護(hù)信號(hào)的設(shè)備相連接。
請(qǐng)參見圖1B，其為本發(fā)明一種實(shí)施例的功能結(jié)構(gòu)示意圖，其設(shè)置在一電力線 上，其包括控制電路，所述的控制電路3包括 一外部斷電信號(hào)接收單元03，用 以接收外部的斷電控制信號(hào)，并轉(zhuǎn)換為一信號(hào)量； 一電源單元04,從所述的電力 線上獲得實(shí)時(shí)電壓轉(zhuǎn)換為一穩(wěn)定的電壓，為所述的控制電路供電； 一命令處理單 元02，接收所述的信號(hào)量，從而產(chǎn)生一觸發(fā)信號(hào)，給所述的脫扣線圈01 (為上述 的圖1A中脫扣線圈21)，從而使所述的分勵(lì)脫扣器產(chǎn)生斷開動(dòng)作。
請(qǐng)參見圖2，圖2為圖1A所示實(shí)施例的一種控制電路3原理結(jié)構(gòu)示意圖。從 圖可知，控制電路3包括開關(guān)控制電路，所述開關(guān)控制電路包括集成電路(光 電耦合器)IC2、電阻R1、 R2、可控硅Q1、整流橋Dl-D4以及由線圏和銜鐵等 組成的電磁鐵TQ (在圖1A中的電磁鐵的標(biāo)號(hào)是2)，當(dāng)集成電路IC2的1、 2腳 接收到由外部控制設(shè)備發(fā)送來的斷路保護(hù)信號(hào)時(shí)，集成電路IC2的3、 4腳導(dǎo)通， 可控硅Ql的控制腳從集成電路IC2的4腳獲得控制電流而導(dǎo)通，從而使電磁鐵有電流通過，電》茲鐵TQ通過聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)使開關(guān)K斷開，這里所述的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)一部 分是設(shè)置在開關(guān)K (也稱斷路)上，另一部分是與銜鐵相配裝的撥桿，銜鐵動(dòng)作 帶動(dòng)撥桿動(dòng)作，撥桿動(dòng)作再帶動(dòng)設(shè)置在開關(guān)K里的相應(yīng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，這部分機(jī)構(gòu)， 在現(xiàn)有斷路器里已經(jīng)使用的很普遍。這是本分勵(lì)脫扣器受外部斷電保護(hù)信號(hào)而斷 電的工作原理。
所述控制電路3還包括開關(guān)工作狀態(tài)檢測(cè)電路，所述開關(guān)工作狀態(tài)檢測(cè)電路 包括電阻R1和集成電路IC1 (光電耦合器)，當(dāng)開關(guān)K斷開后，為整個(gè)控制電路 3提供電源的整流橋D1-D4也隨之無電壓輸出，集成電路IC1的1、 2腳沒有電流 通過，集成電路IC1的3、 4腳斷開，這時(shí)，外部控制設(shè)備上的相應(yīng)器件產(chǎn)生動(dòng)作， 如檢測(cè)燈熄滅、發(fā)出聲音等，由此可知開關(guān)K處于斷開狀態(tài)，這是本發(fā)明能檢測(cè) 開關(guān)K的工作狀態(tài)的工作原理；本發(fā)明中在電磁鐵TQ與整流橋D1-D4之間所采 用的電阻R2為正溫度系數(shù)電阻，其作用是當(dāng)電流過大時(shí)，電阻R2的阻值變大， 從而保證了電磁鐵TQ的線圏在連續(xù)工作的情況下不被燒毀，進(jìn)而提高了本發(fā)明 的工作可靠性。
上述外部控制設(shè)備可以為任何能產(chǎn)生斷電保護(hù)信號(hào)的設(shè)備或裝置，如要將本 發(fā)明應(yīng)用于消防設(shè)施上，如與感煙探測(cè)器配合作用，那么只需要將感煙探測(cè)器的 控制電路的信號(hào)輸出端與本發(fā)明的集成電路IC2的3、 4腳相接，當(dāng)感煙探測(cè)器感 知到有煙霧時(shí)，它在發(fā)出其它報(bào)警信號(hào)(聲、光信號(hào))的同時(shí)，也向集成電路IC2 的1、 2腳發(fā)出了斷電保護(hù)信號(hào)，這時(shí)，本發(fā)明電路就工作，從而切斷電源，為消 防工作贏得了寶貴的時(shí)間，因?yàn)?，傳統(tǒng)地消防斷電是在消防人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后才人 工斷電的；與此同時(shí)，集成電路IC1也會(huì)發(fā)出檢測(cè)信號(hào)，檢測(cè)開關(guān)K斷電是否成 功；再如將帶有本發(fā)明脫扣器的空氣開關(guān)使用在電量表箱上并與電子封或電子群 封相連時(shí)，當(dāng)有人非法動(dòng)封時(shí)，電子封或電子群封就會(huì)給本脫扣器的控制電路3 輸入斷電信號(hào)，本發(fā)明就會(huì)斷開空氣開關(guān)，其工作原理與上述類同，就是將本發(fā) 明的中集成電路IC2的1 、 2與電子封或電子群封的輸出端相接即可，當(dāng)有人動(dòng)封， 電子封或電子群封發(fā)出控制信號(hào)，從而引起本發(fā)明電路工作，而切斷開關(guān)K。
除了上述列舉兩種例子以外，實(shí)際上本發(fā)明的分勵(lì)脫扣器從理論上講是可以 與任何需要斷電保護(hù)的外部控制設(shè)備相配合作用的，如用于電力管理部門對(duì)漏電 保護(hù)器的遠(yuǎn)程控制，它可實(shí)現(xiàn)在遠(yuǎn)程控制中心通過有線或無線，甚至通過因特網(wǎng) 來控制開關(guān)K的斷開，也就是只要本發(fā)明中的集成電路IC2能得到斷路保護(hù)信號(hào)，
本發(fā)明的分勵(lì)脫扣器就可工作，從而帶動(dòng)空氣開關(guān)斷電。當(dāng)然，本發(fā)明的分勵(lì)脫 扣器不僅僅只是可以空氣開關(guān)配裝使用，還可以與其它斷路器配裝使用。
請(qǐng)參見圖3，圖3為圖1A所示實(shí)施例的第二種控制電路3原理結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3所示電路原理與圖2所示電路原理相比，其大體結(jié)構(gòu)相同，所不同的是控制 電路3還增加了電流失衡控制電路，該電路也就傳統(tǒng)的與漏電保護(hù)器(有些廠也 稱高分?jǐn)嘈⌒蛿嗦菲?相配裝的分勵(lì)脫扣器的電流失衡控制電路，它包括電流互 感器TA (圖1中的標(biāo)號(hào)為4，下同)、電阻R3、 R4、 R5,集成電路IC3、以及電 容C1、 C2、 C3、 C4、 C5、穩(wěn)壓二極管DW、 二極管D5，當(dāng)零線N和相線L的 電流不平衡時(shí)，電流互感器TA感應(yīng)出電壓信號(hào)，從集成電路IC3的1、 2腳輸入， 集成電路IC3的7腳輸出電壓，使可控硅Q1導(dǎo)通，從而使電石茲鐵TQ通電，通過 聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)使開關(guān)K斷開。圖3中二極管D5是原電流失衡控制電路中沒有的，增 加二極管D5的目的，是防止集成電路IC2的4腳的電流回流到集成電路IC3的7 腳。
圖2和圖3所示的實(shí)施例是可用外部弱電對(duì)本分勵(lì)脫扣器進(jìn)行控制的電路原 理圖。實(shí)際上本分勵(lì)脫扣器也可以用可輸出強(qiáng)電信號(hào)的外部控制設(shè)備來控制，如 下面將要敘述的圖4和圖5的電路原理圖。
請(qǐng)參見圖4，圖4為圖1A所示實(shí)施例的第三種控制電路3原理結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4所示電路原理與圖1所示電路原理相比，其大體結(jié)構(gòu)相同，所不同的是圖 1中的集成電路IC2由繼電器J所代替了，當(dāng)然，這里的繼電器J也可以用可控硅 代替。當(dāng)外部控制設(shè)備中的繼電器J (或可控硅)導(dǎo)通時(shí)，電磁鐵TQ通過電阻 R2在相線L與零線N之間形成回路，電磁鐵TQ通電動(dòng)作，繼而帶動(dòng)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)使 開關(guān)K斷開。集成電路IC1的工作原理與圖1中的工作原理相同，這里不再贅述。
請(qǐng)參見圖5,圖5為圖1A所示實(shí)施例的第四種控制電路3原理結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5所示電路原理與圖4所示電路原理相比，其大體結(jié)構(gòu)相同，所不同是增加了 圖3中所示的電流失衡控制電路，該部分電路的工作原理及結(jié)構(gòu)，在圖3中作了 詳細(xì)的敘述，這里不再贅述。
請(qǐng)參見圖6、圖7,圖6是對(duì)圖2所示電路的改良結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是對(duì)圖3 所示電路的改良結(jié)構(gòu)示意圖。圖6與圖2、圖7與圖3相比較，其大體結(jié)構(gòu)相同， 所不同的是圖6和圖7所示的電路，它們適合于多個(gè)(圖中畫只出了 4個(gè)外部設(shè) 備)能產(chǎn)生弱電斷路信號(hào)的外部設(shè)備通過一個(gè)脫扣器來控制一個(gè)斷路器工作，這
4個(gè)外部設(shè)備中的一個(gè)可以是感煙探測(cè)器，也可以是控制中心通過因特網(wǎng)發(fā)來的 斷電保護(hù)信號(hào)或電表箱上的電子封或電子群封發(fā)送來的斷電保護(hù)信號(hào)等，都可以 使斷路器在第一時(shí)間斷開。
請(qǐng)參見圖8和圖9，圖8是對(duì)圖4所示電路的改良結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是對(duì)圖5 所示電路的改良結(jié)構(gòu)示意圖。圖8與圖4、圖9與圖5相比較，其大體結(jié)構(gòu)相同 (圖4與圖5中的繼電器J,在圖8和圖9設(shè)在外部設(shè)備1-4中，故未畫出)，所 不同的是圖8和圖9所示的電路，它們適合于多個(gè)(圖中畫只出了 4個(gè)外部設(shè)備) 能產(chǎn)生強(qiáng)電斷路信號(hào)的外部設(shè)備通過一個(gè)脫扣器來控制一個(gè)斷路器工作。使斷路 器在第一時(shí)間斷開。
請(qǐng)參照?qǐng)D10A所示，其為本發(fā)明另一種實(shí)施例控制電路的功能結(jié)構(gòu)框圖；其 與上述圖1B的功能結(jié)構(gòu)框圖的差別在于，還包括 一狀態(tài)處理單元05,其包括 一電力線采樣子單元，用以從所述的分勵(lì)脫扣器所設(shè)置的電力線07上采集表征電 力狀態(tài)的信號(hào)量； 一判斷異常狀態(tài)子單元，接收上述的表征電力狀態(tài)的信號(hào)量， 在異常狀態(tài)下輸出一控制信號(hào)，所述的異常狀態(tài)是指失衡、過壓或過載。所述的 異常狀態(tài)下輸出的控制信號(hào)與所述的命令處理單元02相連接，從而使所述的命令 處理單元向所迷的脫扣線圏21發(fā)出控制信號(hào)，從而令所述的電力線斷開，起到相 應(yīng)的保護(hù)作用，并且需要強(qiáng)調(diào)的是這種斷路的產(chǎn)生是可以恢復(fù)的。
針對(duì)于上述圖IOA的功能結(jié)構(gòu)框圖，本發(fā)明功能結(jié)構(gòu)框圖對(duì)應(yīng)的一種較佳電 路結(jié)構(gòu)圖，請(qǐng)參閱圖10B所示，其是將失衡異常狀態(tài)和過壓異常狀態(tài)以及過載異 常狀態(tài)結(jié)合到了一起，實(shí)際上上面三個(gè)結(jié)構(gòu)是不存在干涉的，就是說也可以將上 述一個(gè)或兩個(gè)異常處理部分單獨(dú)采用，這里僅以三種異常狀態(tài)全部設(shè)置進(jìn)行描述； 其中，所述的電源單元包括
一設(shè)置在相線L和零線N之間的一整流電路D1-D4，所述的整流電路D1-D4 的負(fù)極接地，所述的整流電路D1-D4的正極輸出；
一電容1C1和一穩(wěn)壓管1DW并聯(lián)，其一并聯(lián)端與所述的整流電路D1-D4的 正極輸出相連接，其另一并聯(lián)端接地；所述的電力線采樣單元為設(shè)置在相線上 的電流互感器TA1，其中所述的設(shè)置在相線L上的電流互感器TA1的一端接地， 另一端為輸出端； 一第一取樣子單元，其為一串聯(lián)的電阻1R2和電容1C2組成， 所述的電阻1R2和設(shè)置在所述的相線L上的電流互感器TA1輸出端相連接，所迷 的電容1C2 —端接地；
一第一比較子單元，其為一第一比較器1IC2，所述的第一比較器1IC2的正 相輸入端與所述的電阻1R2和電容1C2的串接點(diǎn)相連接，所述的第一比較器的反 相輸入端通過一滑動(dòng)變阻器R4與所述的電源單元輸出相連接，獲得一電壓；所 述的電壓為過載異常；由于采用了滑動(dòng)變阻器1R4,因此所述的可以根據(jù)實(shí)際的 需要進(jìn)行調(diào)整；
對(duì)于電力異常中的過壓異常的處理，本圖10B中所述的狀態(tài)處理單元還包括
一第二取樣子單元，包括 一串聯(lián)的取樣電阻對(duì)1R7、 1R8，其一端與所述的 整流電路D1-D4的正極輸出相連接，另一端接地；
一子單元，包括 一串聯(lián)的電阻對(duì)1R5、 1R6,其一端與所述的電源單元輸出 相連接，另一端接地;
一第二比較子單元，其為一第二比較器1IC3,所述的第二比較器1IC3的反 相輸入端與所述的串聯(lián)的電阻對(duì)1R5、 1R6的串接點(diǎn)相連接，所述的第二比較器 1IC3的正相輸入端與所述的串聯(lián)的取樣電阻對(duì)1R7、 1R8的串接點(diǎn)相連接；由于 采用了滑動(dòng)變阻器1R6，因此過壓異?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要進(jìn)行調(diào)整；
還包括一濾波電路，設(shè)置于所述的第一取樣子單元和所述的整流電路Dl-D4 的正極輸出之間，其為一電阻1R9和一電容1C3相串聯(lián)；
對(duì)于電力異常中的失衡異常的處理，本圖10B中所述的電力線采樣單元還包 括 一設(shè)置在零線N上的電流互感器TA2;為此所述的狀態(tài)處理單元還相應(yīng)的包 括有
一第三比較子單元，其為一第三比較器IICI，所述的第三比較器1IC1的正 相輸入端與設(shè)置在所述的相線L上的電流互感器TA2輸出端相連接，所述的第三 比較器IC1的反相輸入端與設(shè)置在所述的零線N上的電流互感器TA2輸出端相連 接；所迷的動(dòng)作執(zhí)行單元包括 一異常指示子單元和/或一斷路保護(hù)子單元，其中， 所述的異常指示子單元為至少一發(fā)光二極管，也就是說其根據(jù)具體需要如果僅是 要進(jìn)行過載異常的處理，則設(shè)置一個(gè)發(fā)光二極管LED2與所述的第一比較器1IC2 的輸出端相連接，所述的發(fā)光二極管LED2的另一端接地；當(dāng)然如果對(duì)應(yīng)的失衡 異常處理和過壓異常處理的功能也要設(shè)置的話，則還需要兩個(gè)發(fā)光二極管LED3、 LED1，分別與所述的第二比較器1IC3、第三比較器1IC1的輸出端相連接，同理 所述的發(fā)光二極管LED3、LED1的另一端接地；對(duì)于所述的斷路保護(hù)子單元而言， 其包括 一可控硅SCR和一脫扣線團(tuán)TQ，其中所述的可控硅SCR的控制端與所
述的第一比較器1IC2的輸出端相連接，用以實(shí)現(xiàn)在所述的過載異常狀況發(fā)生時(shí)， 使斷路器斷路；當(dāng)然還可以使所述的第二比較器1IC3、第三比較器1IC1的輸出 端與所述的可控硅SCR的控制端相連接，同時(shí)所述的可控硅SCR正極接地，其 負(fù)極與所述的脫扣線圏TQ的輸入相連。
對(duì)于其能夠產(chǎn)生對(duì)電力異常狀況(過載、過壓、失衡)的保護(hù)，在于當(dāng)過載 異常發(fā)生時(shí)，所述的設(shè)置于相線L上的電流互感器TA1獲得高電壓，使第一比較 器IC2的輸出端輸出高電位，則指示燈丄ED2亮，同時(shí)所述的可控硅SCR導(dǎo)通， 從而使脫扣線圏TQ產(chǎn)生脫扣動(dòng)作；
在發(fā)生過壓異常狀況時(shí)，與所述的第二比較器1IC3的反相輸入端相連接的電 阻對(duì)1R5、 1R6的串接點(diǎn)獲得的電壓值，低于與所述的第二比較器1IC3的正相輸 入端相連接的取樣電阻對(duì)1R7、 1R8的串接點(diǎn)獲得的電壓值，使第二比較器1IC3 的輸出端輸出高電位，則指示燈LED3亮，同時(shí)所述的可控硅SCR導(dǎo)通，從而使 脫扣線圏TQ產(chǎn)生脫扣動(dòng)作；
在發(fā)生失衡異常狀況時(shí)，所述的設(shè)置于相線L上的電流互感器TA1和設(shè)置 在零線N上的電流互感器TA2發(fā)生取樣電壓的不一致，使第三比較器1IC1的輸 出端輸出高電位，則指示燈LED1亮，同時(shí)所述的可控硅SCR導(dǎo)通，從而使脫扣 線圏TQ產(chǎn)生脫扣動(dòng)作；最終得以實(shí)現(xiàn)對(duì)在斷路器所在線路上的電力異常情況都 有了保護(hù)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明而言僅僅是說明性的，而非限 制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對(duì)其 進(jìn)行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種可受外部斷電保護(hù)信號(hào)控制的分勵(lì)脫扣器，設(shè)置在電力線上，其包括一外殼，以及位于所述的外殼內(nèi)的脫扣線圈和開關(guān)控制電路，其特征在于，所述開關(guān)控制電路包括:一外部斷電信號(hào)接收單元，用以接收外部的斷電控制信號(hào)，并轉(zhuǎn)換為一信號(hào)量；一電源單元，從所述的電力線上獲得實(shí)時(shí)電壓轉(zhuǎn)換為一穩(wěn)定的電壓，為所述的控制電路供電；一命令處理單元，接收所述的信號(hào)量，從而產(chǎn)生一觸發(fā)信號(hào)，使所述的分勵(lì)脫扣器產(chǎn)生斷開動(dòng)作。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可受外部斷電保護(hù)信號(hào)控制的分勵(lì)脫扣器，其特征 在于所述的電源單元包括 一整流電路，其通過所述的脫扣線圏與所述的相線 和零線連接在一起；
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可受外部斷電保護(hù)信號(hào)控制的分勵(lì)脫扣器，其特征 在于所述的整流電路的負(fù)極接地，所述的整流電路的正極輸出；還包括一電容和一穩(wěn)壓管并聯(lián)，其一并聯(lián)端與所述的整流電路的正極輸出相連接， 其另一并聯(lián)端接地。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的可受外部斷電保護(hù)信號(hào)控制的分勵(lì)脫扣器，其 特征在于所述的外部斷電信號(hào)接收單元為一第一光電耦合器，其輸入端收到由 外部控制設(shè)備發(fā)送來的斷路信號(hào)，從而在所述第一光電耦合器的輸出端產(chǎn)生所述 的信號(hào)量。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4 ,的可受外部斷電保護(hù)信號(hào)控制的分勵(lì)脫扣器,其特征 在于所述的命令處理單元包括 一可控硅，其設(shè)置在所述的整流電路正負(fù)極之 間，所述的可控硅的控制端與所迷的第一光電耦合器的輸出端相連接；所述的可 控石圭正纟及接地。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的可受外部斷電保護(hù)信號(hào)控制的分勵(lì)脫扣器，其特征 在于所述的外部斷電保護(hù)信號(hào)接收單元以及命令處理單元由一繼電器充當(dāng)，所 述的繼電器動(dòng)觸點(diǎn)的一端與所述的零線相接，所述的繼電器動(dòng)觸點(diǎn)的另 一端與所 述脫扣線圏的輸入端相4矣。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2或6所述的可受外部斷電保護(hù)信號(hào)控制的分勵(lì)脫扣器，其 特征在于還包括 一正溫度系數(shù)電阻設(shè)置于所述的脫扣線圈輸入端與所述的整 流電路之間。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的可受外部斷電保護(hù)信號(hào)控制的分勵(lì)脫扣器，其特征 在于還包括 一開關(guān)工作狀態(tài)檢測(cè)單元，用以偵測(cè)所述的脫扣器是否產(chǎn)生動(dòng)作， 其包括 一第二光電耦合器，其接收端與所述的整流電路正負(fù)極相連接，所述的 第二光電耦合器的輸出端與遠(yuǎn)程接受設(shè)備相連接。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的可受外部斷電保護(hù)信號(hào)控制的分勵(lì)脫扣器，其 特征在于還包括 一狀態(tài)處理單元，其包括一電力線采樣子單元，其用以從所述的分勵(lì)脫扣器所設(shè)置的電力線上釆集表 征電力狀態(tài)的信號(hào)量；一判斷異常狀態(tài)子單元，其接收上述的表征電力狀態(tài)的信號(hào)量，在異常狀態(tài) 下輸出一控制信號(hào)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的可受外部斷電保護(hù)信號(hào)控制的分勵(lì)脫扣器，其特 征在于所述的電力線采樣子單元為設(shè)置在相線上的一電流互感器，所述的判斷 異常狀態(tài)子單元是對(duì)電流過載異常進(jìn)行處理，其包括一第一取樣電路，其為一串聯(lián)的電阻和電容組成，所述的電阻和設(shè)置在所述 的相線上的電流互感器輸出端相連接，所迷的電容一端接地；一第一比較電路，其為一第一比較器，所述的第一比較器的正相輸入端與所 述的電阻和電容的串接點(diǎn)相連接，所述的第一比較器的反相輸入端通過一滑動(dòng)變 阻器與所述的電源單元輸出相連接，獲得一電壓，其輸出端與所述的可控硅的控 制端相連接。
11、 根據(jù)奴剎恭求Q所沐站可凈外部斷由,保iiMt號(hào)抻制的A勵(lì)胺.扣琴.生棒 征在于所述的判斷異常狀態(tài)子單元是對(duì)電流過壓異常進(jìn)行處理，其包括一第二取樣電路，其包括 一串聯(lián)的取樣電阻對(duì)，其一端與所述的整流電路 的正極輸出相連接，另一端接地；一電路，其包括 一串聯(lián)的電阻對(duì)，其一端與所述的電源單元輸出相連接， 另一端接地；一第二比較電路，其為一第二比較器，所述的第二比較器的反相輸入端與所 述的串聯(lián)的電阻對(duì)的串接點(diǎn)相連接，所述的第二比較器的正相輸入端與所述的串 聯(lián)的取樣電阻對(duì)的串接點(diǎn)相連接，其輸出端與所述的可控硅的控制端相連接。
12、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的可受外部斷電保護(hù)信號(hào)控制的分勵(lì)脫扣器，其特 征在于所述的電力線采樣子單元為設(shè)置在相線上的一電流互感器以及設(shè)置在零 線上的一電流互感器，所述的判斷異常狀態(tài)子單元是對(duì)電流失衡異常進(jìn)行處理， 其包括一第三比較子單元，其為一第三比較器，所述的第三比較器的正相輸入端與 設(shè)置在所述的相線上的電流互感器輸出端相連接，所述的第三比較器的反相輸入 端與設(shè)置在所述的零線上的電流互感器輸出端相連接，其輸出端與所述的可控硅 的控制端相連接。
13、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的可受外部斷電保護(hù)信號(hào)控制的分勵(lì)脫扣器，其特 征在于所述的電力線采樣子單元為設(shè)置在相線上的一電流互感器，所述的判斷 異常狀態(tài)子單元是對(duì)電流失衡異常進(jìn)行處理，其包括一第三取樣電路，其為一并聯(lián)的電阻和電容組成，其并聯(lián)端和設(shè)置在相線上 的電流互感器輸出端相連接，獲得第一采樣信號(hào)量；一第三比較電路，其為一第一集成電路，所述的第一集成電路指定的輸入端 口獲得所述的第一采樣信號(hào)量，其與輸入所述第一集成電路的信號(hào)進(jìn)行比較獲得， 在確認(rèn)失衡狀態(tài)發(fā)生時(shí)輸出 一 失衡控制信號(hào)，給所述的可控硅的控制端。
14、 根據(jù)權(quán)利要求10 - 14所述的可受外部斷電保護(hù)信號(hào)控制的分勵(lì)脫扣器， 其特征在于還包括 一異常指示子單元包括至少一發(fā)光二極管，其與所述的比 較器的輸出端相連接，所述的發(fā)光二極管的另一端接地。
全文摘要
本發(fā)明為一種可受外部斷電保護(hù)信號(hào)控制的分勵(lì)脫扣器，設(shè)置在電力線上，其包括一外殼，以及位于所述的外殼內(nèi)的脫扣線圈和開關(guān)控制電路，其中，所述開關(guān)控制電路包括一外部斷電信號(hào)接收單元，用以接收外部的斷電控制信號(hào)，并轉(zhuǎn)換為一信號(hào)量；一電源單元，從所述的電力線上獲得實(shí)時(shí)電壓轉(zhuǎn)換為一穩(wěn)定的電壓，為所述的控制電路供電；一命令處理單元，接收所述的信號(hào)量，從而產(chǎn)生一觸發(fā)信號(hào)，使所述的分勵(lì)脫扣器產(chǎn)生斷開動(dòng)作。
文檔編號(hào)H01H71/04GK101373690SQ200810083340
公開日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2008年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月21日
發(fā)明者萬家盛, 汪志強(qiáng) 申請(qǐng)人:萬家盛