一種帶多功能保護器的低壓斷路器的制作方法

專利名稱：一種帶多功能保護器的低壓斷路器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電器制造技術領域，確切地說它是對過電流、過電壓或其它異常的電氣工況而動作的一種帶多功能保護器的低壓斷路器。
目前，對低壓配電線路的保護裝置，無論在國內或國外，按國際電工委員會IEC標準或我國的有關規定，均是以導電體的導電能力與其絕緣免受損壞進行設置的，計有(1)短路保護；(2)過負荷保護；(3)接地故障保護三項內容。因此它還缺少導電體的自身導電能力過大的變低(阻抗變大直至斷線事故)時，所產生的各種過(或欠)電壓對人身與用電設備危害的保護內容。
事實上，配電線路的各個導電體(包括三根相線、中性線、保護接地線與其接地裝置)在制造、敷設與運行的過程中，由于其材質中雜質，均勻度與加工截面積的不同；施工中的受力與扭曲，連結點質量的不同；外部環境與腐蝕狀況，運行中過電流等的變形、損傷；與事故情況下的保護″斷線″(如單極跳閘、熔絲的熔斷)；或各種原因所造成的機械損傷等等，均可能造成導電體導電功能的故障。因此該故障不但是經常可能發生的，而且也是難以預防的。
對于這種故障人們除對其欠電壓的危害仍未加以防范外，所設置的保護環節也未能做到確保人身與用電設備的安全。如天津梅蘭日蘭有限公司生產的DPN型低壓斷路器，其單相過電壓整定動作值為280±5％(v)，即266～294v，其預期的接觸電壓可達76～114伏；上海奧富捷電氣終端成套廠生產的DNL型低壓斷路器的動作電壓為250伏，動作時間為10～20秒；而按人身與用電設備的安全條件，其相電壓不宜超過額定工作電壓220伏(其最大值為標稱電壓250伏)，與預期的接觸電壓不得超過50伏時其時間不大于5秒；且過電壓值愈大，其允許的時間愈短；則它們不是選定的動作電壓過高，就是其動作時間過長。其次是對配電線路尚未設置其斷線故障的保護裝置，現僅有的電動機斷線故障保護裝置也不理想，如天正集團有限公司等廠家生產的“電動機綜合保護器”，它要求斷相保護的導線孔的信號傳感器最低電流為≥3A，這不能實施全程(包括無電流)的保護，即有死區；動作時間＜2秒，也不能確保人身與用電設備的安全，因此增設與完善保護導電體導電功能故障的裝置，是實踐中必須解決的一個實際課題。
本發明的目的是提供一種不但具有過負荷、過電流、防漏電流、保護功能而且還對導電體自身導電能力過大的變低時，所產生的過(或欠電壓)電壓(包括中性點由于各種原因所產生的過偏移電壓)，對人身與用電設備危害進行保護的一種帶多功能保護器的低壓斷路器，它可切除各種的相線故障過電壓與欠電壓，用電端電源或其負荷端中性點的過偏移電壓與接地保護線(包括PEN線)對地的高電壓故障，實現保障人身與用電設備安全的目的。
本發明的目的是通過如下方案實現的，它包括電源開關DK(宜選用四極開關)和導電體導電功能故障保護器DDB，其特征在于在開關內或外加設導電體導電功能故障保護器，其輸入端為電源線路的L1-3、N與PE線至保護器內部的電壓比較電路DB，DB的輸出端與計算電路JS入口連接，JS電路的輸出端與驅動電路QD入口T相連，QD的輸出端與配電線路的電源開關的跳閘線圈連接。DK合閘后，通過它們之間的連接線，DDB即開始監視與檢測其供電電源的相電壓U11～13與中性線N、保護接地線PE的電壓UN、UPE。當發生危及用電設備與人身安全的導電體導電功能等故障時，只要負荷端任意一相(或兩相)出現過高(或過低)的相電壓UL′、電源中性點的過偏移電壓UN′N、負荷端中性點(即中性線的)的過偏移電壓UNN′或保護接地線(包括PEN線)過高的對地電壓(即預期接觸電壓)UPE′，電壓比較線路DB即可按著UL′、UN′N、UNN′與UPE′的大小，輸出其相對應的信號至計算線路JS；JS可按用電設備所能承受的過電壓與人身安全的要求，以反時限動作特性將其電壓與時間進行疊加式的積分，當其達到某一確切值后，可發出指令跳閘信號至驅動線路QD；QD接到信號后，可將指令信號放大，并接通可驅使電源開關DK內部的跳閘線圈TQ動作的電源通路，使DK自動跳閘，切斷故障電源，從而達到確保人身與用電設備安全的目的。
本實用新型的優點是1、本保護器全面解決了國內、外多年來，因低壓配電線路的相線、中性線與保護接地線導電體的導電功能變低(由阻抗過大直至斷線)事故，對人體與用電設備危害的保護，它不但具有現實的經濟效益，還具有重大的社會效益。
2、它還具有保護低壓配電線路的三相、兩相或單相或任意一相的過(或欠)電壓的功能；防人身間接觸電事故的功能；與保護配電電路的過電流、漏電電流的功能；按需要還可加入其它相關的保護功能。
3、它的過電壓保護環節，既可添補低過電壓段(250-270伏左右)無保護裝置的空白；又比需要通過轉換為過電流再動作的保護裝置的動作特性，不但準確而且迅速；從而可大大提高用電設備的使用壽命與保障設備安全用電的有效性。
4、它采用監控與切斷PE或PEN線的故障過電壓的方法實施防人身間接觸電事故，從而避開了必須借助的、難以設置的、且多變的、大地參考零電位的影響，從而可提高保障人身安全的可靠性。
5、本保護器元件簡單、性能可靠、體積較小、價格低廉。可極大的便于施工安裝與維護等工作，故它易為用戶所接受。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細的描述。


圖1為本實用新型的結構原理示意圖。
圖2為本實用新型中與單片機配套用的電壓比較電路原理圖。
圖3為本實用新型中與半導體器件、集成塊元件配套用的電壓比較電路原理圖。
圖4為本實用新型中采用帶A/D轉換器的單片機的JS1計算電路原理圖。
圖5為本實用新型中采用半導體器件、集成塊元件的JS2計算電路原理圖。
圖6為本實用新型中采用直流電源的QD1驅動電路原理圖。
圖7為本實用新型中采用QD2的驅動原理圖。
圖8為本實用新型中采用單片機可增加保護功能的電壓比較與計算線路原理圖。
圖9為本實用新型中采用一般電子元件增加保護功能的電壓比較與計算線路原理圖。
圖10為本實用新型中保護器的另一種等效電路原理圖。
本實用新型對于現有開關企業來說，生產并不復雜，只要外購一些電子零部件，適當調整生產和裝配工藝，參照附圖生產和裝配即可。本實用新型中的保護器根據需要即可設置在開關內，也可設置在開關外。
本實用新型中電壓比較線路的做法A.與單片機(微處理器)配套用的DB1電壓比較線路(見圖2)所說的DB1電壓比較線路設有電源線路與用電端電源中性點的設置；相線電壓信號輸出線路；中性點偏移電壓信號的輸出線路與保護接地線對地電壓信號的輸出線路；抗干擾線路、試驗環節等部分所組成。
所說的電源線路是由電源開關DK處引來交流電源線L11～13，經電容、電阻C1～3、R7～9與電位器W7～9進行分壓(也可用小型變壓器進行分壓)及將電位器W7～9段交流電源做三相橋式整流為直流電源，其正極接電解電容C4的正極、電阻R6與穩壓三極管DW，DW的另一端為電源的正輸出VDD(+5V)，R6的另一端接發光二極管D27的正極，D27的負極接C4的負極、DW的接地極與接電源的負極并接地為電源的負輸出VSS。
所說的用電端電源中性點的設置，是將由電源開關引來的電源線L11～13，分別接三組等同的阻抗(也可用三組等同的電阻，或電容，電感代替該阻抗元件)后，將其另一端做星形連結所得到的點N′即L11接C1與R7并聯后的首端，其另一端接電位器W7的首端；L12接C2與R8并聯后的首端；其另一端接電位器W8的首端；L13接C3與R9并聯后的首端，其另一端接電位器W9的首端；W7～9的另一端相連得到點N′。
所說的相線電壓與電阻分壓(也可用交流電容或電感先分壓后再經橋式整流元件)后的輸出為，L11相線經二極管D1～4整流線路后，其正極接試驗環節的按鈕AK1，AK1的另一端接按鈕AK2與電阻R1的并聯端，AK2與R1并聯后的另一端接電位器W1與輸出端1L1，W1的另一端接其負極(其中的AK1與AK2只選用一處即可)；L12相線經二極管D5～8整流后的正極接電阻R2，R2的另一端接電位器W2與輸出端1L2，W2的另一端接其負極；L13相線經二極管D9～12整流后的正極接電阻R3，R3的另一端接電位器W3與輸出端1L3，W3的另一端接其負極(輸出端1L1-3可接于三端以上的或門，或模擬開關后成為一個輸出端)；其負極通過各自的二極管通道與電源的N10線組成交流回路(相電壓的零電位也可取自N′點)。
所說的中性點偏移電壓信號的輸出回路為由電源開關引來的中性線N10與電源端部中性點N′之間的電壓經二極管D13～16整流后，其正極接電阻R4，R4的另一端接電位器W4與輸出端1N，W4的另一端接其負極并接地，(其分壓件也可用交流電容或電感代替)。
所說的保護接地線電壓信號的輸出回路為由配電線路引來的PE線與電源端部中性點N′之間的電壓，經二極管D17-20整流后，其正極接電阻R5，R5的另一端接電位器W5與輸出端1PE，W5的另一端接其負極并接地，(其分壓件也可用交流電容或電感代替)。1L1～3與1N、1PE的輸出回路中的由二極管、電位器與電阻組成的整流與分壓電路均可用電容或小型變壓器降壓后，再整流代替二極管的整流與用電阻進行分壓的線路。
對于TT與TN-S接地系統的低壓配電線路，考慮到N線與PE線同時損壞的可能性較小時，可借用PE線代替N線或N′。
所說的抗干擾線路，為由RY1～3所組成的過電壓保護環節，RY1接L11與L12，RY2接L12與L13，RY3接L11與L13。
B.與半導體器件、集成塊元件配套用的DB2電壓比較線路(見圖3)所說的DB2電壓比較線路由電源線路與用電端電源中性點的設置；相線過電壓信號輸出線路；中性線過偏移電壓信號輸出線路與保護接地線的對地過電壓信號輸出線路；及抗干擾線路，試驗環節等部分所組成。
所說的電源線路系由電源開關DK引來的L11-13與N10線，經三組等同之阻容元件降壓(也可用小型變壓器降壓)與三相半波(或橋式)整流而輸出直流電源，其正極接電解電容C4與穩壓三極管DW1的正極及電阻R4，DW1的另一端為VDD(+12V)輸出，DW1、C4的負極及發光二極管D4的負極與N10線相連接并接地為VSS輸出；電阻R4的另一端與D4的另一端相接。
所說的用電端電源中性點的設置系為由三組等同的阻抗C5-7與R7-9(也可用電阻、電容或電感代替)其一端與L11-13連接，另一端分別接電阻值等同的電位器W6-8，W6-8的另一端做星形聯結，所得N′即為該中性點。
所說的相線過電壓信號輸出回路為分別取W6-8首端，分別連反向接入的穩壓二極管DW4-6的負極，DW4-6的正極分別為相線過電壓的輸出信號1L1、1L2、1L3(該三個信號，也可接于三端以上的或門，或模擬開關后成為一個輸出端)。抗干擾線路為1L1連電容C9與發光二極管D6的負極、1L2連電容C10與發光二極管D7的負極，1L3連電容C11與發光二極管D8的負極、電容C9-11的另一端與D6-8的正極均與N10線相連接。
所說的中性線過偏移電壓與接地保護線對地過電壓輸出線路為由配電線路引來N10與PE線后，N10線連反向接入的穩壓二極管DW2的正極，DW2的負極接電位器W4、W4的另一端接電阻R5，R5的另一端與電阻R6、電容C8、發光二極管D5的正極相連，并以2N′輸出過電壓信號，C8的另一端與N′相連；D5的負極與電阻R10相連，并以1N′輸出過電壓信號，R10的另一端也連N′。PE線連反向接入的穩壓二極管DW3的正極，DW3的負極接電位器W5，W6的另一端連電阻R6，R6的另一端與R5聯結，同前也以2N′輸出過電壓信號。
所說的相線過電壓，中性線過偏移電壓與接地保護線對地過電壓均為其線路中設有反向接入的穩壓二極管限制其電壓值只有超過某一電壓時才可輸出信號。
所說的抗干擾線路，為跨接于三相線之間的RY1-3線路；所說的試驗環節為試驗按鈕AK1的首端接L11，AK1的另一端與電容C5、電阻R7與AK2相連接，C5、R7并聯后與AK2的另一端及電位器W6、DW4相連(AK1與AK2只用一組即可)。
計算線路JS的做法A.采用帶A/D轉換器的單片機IC(IC也可采用A/D轉換器加單片機)的JS1計算線路(見圖4)該線路由單片機與外部晶振線路，放電線路所組成，輸入端為1L1-3、1N與1PE、VDD、VSS(見圖2)。
所說的單片機IC的腳VDD，接輸入端VDD，A/D模擬轉換輸入口的腳AN0接1L1、腳AN1接1L2、腳AN2接1L3、腳AN3接1N、腳AN4接1PE；腳RB1為輸出端T，IC可按輸入信號的大小，以反時限動作特性輸出其相對應的跳閘指令；晶振體XT的一端接IC腳OSC1與電容C1，XT的另一端接IC的腳OSC2與電容C2，C2的另一端接C1的另一端并接地，腳1接電阻R，R的另一端接地，腳VSS接輸入端VSS。
B.采用半導體器件，集成塊元件的JS2計算線路(見圖5)該線路主要由將交流信號轉換為直流信號經調制后送積分與對比線路，當電壓與時間的積分值大于某一確切值后可輸出跳閘信號T。
所說的交流轉換為直流信號與調制線路為將電壓比較線路(見圖3)引來的輸入端1L1接光藕IC1的1腳，IC1的2腳接地VSS，5腳接VDD，6腳接電位器W1，W1的另一端與IC1的腳4、二極管D1的正極相連；輸入端1L2接光藕IC2的腳1，IC2的2腳接地VSS，5腳接VDD，6腳接電位器W2，W2的另一端與IC2的4腳、二極管D2的正極相連；輸入端1L3接光藕IC3的1腳，IC3的2腳接地VSS，5腳接VDD，6腳接電位器W3，W3的另一端與IC3的4腳、二極管D3的正極相連；輸入端1N′接光藕IC4的1腳，輸入端2N′接2腳，IC4的5腳接VDD，6腳接電位器W4，W4的另一端與IC4的4腳、二極管D4的正極相連；二極管D1、D2、D3與D4的負極均連于一處，即可得積分與對比線路的接口“K”。
所說的積分與對比線路為K點與電解電容C1的正極、電位器W5、W6、集成塊IC5的2腳、6腳相連，W5的另一端與IC5的7腳相連，W6的另一端與C1的負極相連并接地；IC5的5腳接電容C2，C2的另一端與1腳相連并接地(VSS)，4腳與8腳接電源正極VDD，3腳接輸出端T。
所說的電壓與時間的積分線路為C1、IC5與它們所接入的電位器W5、W6等元件與其相連接的線路，可按反時限動作特性輸出信號。
驅動線路QD的做法A.采用直流電源的QD1驅動線路(見圖6)該線路主要由非門與放大電路所組成。即輸入端T(由計算線路引來見圖4、5)連電位器W1，W1的另一端連二極管D1的正極，D1的負極連三極管G1的基極B，G1的集電極C接電阻R1與電位器W2，R1的另一端接電源的正極VDD，G1的發射極E接電源的負極VSS；W2的另一端接二極管D2的正極，D2的負極連三極管G2的基極B，G2的集電極C接小型直流繼電器J與二極管D3的正極，J的另一端與D3的負極相連后接電源的正極VDD，G2的發射極E接電源的負極VSS；接點“J”的一端接電源L11，“J”的另一端接輸出端1，電源L12接輸出端2，輸出端1與2可接通開關DK內部的跳閘線圈TQ的動作電源，使DK自動跳閘，達到保護的目的(若TQ為直流線圈可用直流電源驅動之)。
若輸入端T輸出的電壓為高電平則可省略G1管前端的非門線路；經過適當的調制也可省略二極管D1與D2；TQ為外設部件，選用直流線圈時其工作電壓降至2/3額定工作電壓時仍應可靠的工作，其直流電源宜選用三相橋式(或半波)的整流電源；TQ選用交流電源時，其工作電壓降至0.35-0.5倍的額定工作電壓時仍應可靠地驅動DK自動跳閘。
B.也可采用QD2驅動線路(見圖7)該線路由防止電源端逐相投入時的誤動作線路、驅動線路、抗干擾與試驗(或分勵跳閘)線路所組成。
所說的防誤動作線路與驅動線路為由交流電源引來L11，連電阻、電容R1、C1并聯后的首端，L12連R2、C2并聯后的首端，L13連R3、C3并聯后的首端；其并聯元件的另一端分別聯電位器W1-3與二極管D1-3的負極，W1-3的另一端互相連接并與N線相連；D1-3的正極互相連接，并接電阻R4與發光二極管D4的正極，R4的另一端接電源VDD，D4的負極接電解電容C4的正極與光藕IC的1腳，C4的負極接地VSS；IC的2腳接計算線路的輸出信號T；IC的6腳接電阻R5，R5的另一端接電容C5與雙向可控硅BCR的控制極，C5的另一端接IC的腳4與BCR、試驗按鈕AK、電阻R6、及交流電源L12；R6的另一端接電容C6與壓敏電阻RY；C6與RY并聯后的另一端，連BCR與AK的另一端并接輸出接點的一端TK2，輸出接點的另一端TK1接交流電源L11；TK1與TK2可接通外設跳閘部件TQ線圈的電源，用以驅動電源開關DK自動跳閘，達到切斷故障電源的目的。但本線路要求TQ線圈的工作電壓，降至額定工作電壓的0.35-0.5倍時，仍能可靠地驅動DK自動跳閘。
所說的試驗環節為線路中的按鈕AK；所說的抗干擾環節為C5、C6、R6與RY元件與聯結它們的相關線路。
若三相電源端無逐相合閘的可能性時可省略R1-3、C1-3、W1-3及C4元件與聯結它們的相關線路。
本保護器A.如與其它保護裝置合為一體或同置一處時可加裝故障指示環節a.由半導體元件集成塊組成的線路可在本技術的圖6的輸出端1與2(或圖7的輸出端TK1與TK2)處，并聯一個小型信號繼電器即可。b.由單片機組成的線路，還可由其空閑的I/O接口處，加裝LED指示器或接入小型信號繼電器，使其動作做信號指示。
B.對于配電給電動機的保護線路L11-13的輸入端(應將L11-13改為接自與電動機端子處的并聯結點)可改為只輸入一路信號；其N10(無N線時可接自N′點)與PE線改為只輸入一路信號。
C.對于二相三線(或四線)與單相三線制的低壓配電線路，只需取消與另一相或兩相相關回路的元件與線路即可。
D.本保護器可通過選用帶多回路的A/D轉換器接口的單片機(或選用摸-數轉換器A/D加單片機)增加輸入接口，可增加對相線的過電流IL′1-3與漏電流IΔ等內容進行保護切斷的功能(見圖8)該線路為L11線的電流互感器1LH的輸出端接二極管D1的正極，D1的負極接電容C1與電位器W1，C1與1LH的另一輸出端相連并接地；W1的另一端接二極管D2的正極、D3的負極與運算放大器1FD(接有5V直流電源)的同相輸端(+)；D2的負極與D3的正極相連，并連電阻R1、R2與1FD的反向輸入端(-)；R1的另一端接地，R2的另一端接1FD的輸出端2L1與模擬開關MK(接有5V直流電源)的V1腳；L12線的電流互感器2LH的輸出端接二極管D4的正極，D4的負極接電容C2與電位器W2，C2與2LH的另一端相連并接地；W2的另一端接二極管D5的正極、D6的負極與運算放大器2FD(接有5V直流電源)的同相輸入端(+)，D5的負極與D6的正極相連，并接電阻R3、R4與2FD的反向輸入端(-)，R3的另一端接地，R4的另一端接2FD的輸出端2L2與模擬開關MK的V2腳；MK的輸出端VOUT接單片機IC的腳AN5，MK的控制端CK接IC的腳RB2。L13線的電流互感器3LH的一輸出端接二極管D7的正極，D7的負極接電容C3與電位器W3，C3與3LH的另一輸出端相連并接地，W3的另一端接二極管D8的正極、D9的負極與運算放大器3FD(接有5V直流電源)的同相輸入端(+)，D8的負極與D9的正極相連，并接電阻R5，R6與3FD的反相輸入端(-)，R5的另一端接地，R6的另一端接3FD的輸出端2L3與IC的腳AN7；N10的電流互感器OLH的一端接二極管D10的正極，D10的負極接電容C4與電位器W4，C4與OLH的另一端相連并接地，W4的另一端接二極管D11的正極、D12的負極與運算放大器4FD(接有5V直流電源)的同相輸入端(+)，D11的負極與D12的正極相連，并接電阻R7、R8與4FD的反相輸入端(-)，R7的另一端接地，R8的另一端接4FD的輸出端2N與IC的腳AN6；即IL′1-3與IΔ可通過IC的腳AN5、AN7、RB2、AN6對其輸入信號，由IC的腳RB1輸出跳閘信號T，再通過執行電路，使電源開關DK自動跳閘，達到保護人身與用電設備安全的目的，(本線路還可通過選用多通道的模擬開關與IC其余的A/D接口輸入更多的模擬量)，所說的OLH與1-3LH如選用小型電流互感器時，可置于電源開關的內部(此時電源開關可取消其內部的熱元件與電磁瞬動元件)。
E.按D款至運算放大器FD的輸出端2L1、2L2、2L3與2N的前部采用相同的元件與線路后將2L1-3分別接反向接入的穩壓二極管DW1-3的負極，DW1-3的正極分別接二極管D13-15的正極，將2N接二極管D16的正極與將D13-16的負極相連，組成接口“K”，并與圖5中的“K”接口相連；及在IC與原IC5的輸出端加裝二極管D17與D18組成新的輸出端T(見圖9)，再通過執行電路，也可實現對相線的過電流與漏電流進行保護切斷的功能。
F.本保護器還可采用如下的線路(見圖10)輸入端N10(或N′)與PE(或PEN)線，由配電線路的N10、PE(或PEN)線引來；N′可由三組等同的阻抗接成星形，取其連結點。
所說的保護器的輸入端N10(或N′)與PE(或PEN)線接大電流變換器TD的一次側，TD的二次側的一端接熱元件LJ，LJ的另一端接電磁線圈RJ，RJ的另一端與TD二次側的另一端相連。LJ與RJ既可設于電源開關體腔的內部，也可單獨組件，通過傳動機構使電源開關自動跳閘，切除故障電源，達到保護用電設備與人身安全的目的。
權利要求1.一種帶多功能保護器的低壓斷路器，它包括電源開關(宜選用四極開關)和導電體導電功能故障保護器，其特征在于在開關DK內或外加設導電體導電功能故障保護器DDB，其輸入端為電源線路的L1-3、N與PE線至保護器內部的電壓比較電路DB，DB的輸出端與計算電路JS入口連接，JS電路的輸出端與驅動電路QD入口T相連，QD的輸出端與配電線路的電源開關的跳閘線圈連接。
2.根據權利要求1所述的一種帶多功能保護器的低壓斷路器，其特征在于是將由電源開關引來的電源線L11～13，分別接三組等同的阻抗或用三組等同的電阻、電容、電感代替該阻抗元件，將其另一端做星形連結所得到的點N′，即L11接C1與R7并聯后的首端，其另一端接電位器W7的首端；L12接C2與R8并聯后的首端；其另一端接電位器W8的首端；L13接C3與R9并聯后的首端，其另一端接電位器W9的首端；W7～9的另一端相連得到點N′，相線電壓與電阻分壓后的輸出為，L11相線經二極管D1～4整流線路后，其正極接試驗環節的按鈕AK1，AK1的另一端接按鈕AK2與電阻R1的并聯端，AK2與R1并聯后的另一端接電位器W1與輸出端1L1，W1的另一端接其負極；L12相線經二極管D5～8整流后的正極接電阻R2，R2的另一端接電位器W2與輸出端1L2，W2的另一端接其負極；L13相線經二極管D9～12整流后的正極接電阻R3，R3的另一端接電位器W3與輸出端1L3，W3的另一端接其負極，其負極通過各自的二極管通道與電源的N10線組成交流回路，中性點偏移電壓信號的輸出回路由電源開關引來的中性線N10與電源端部中性點N′之間的電壓經二極管D13～16整流后，其正極接電阻R4，R4的另一端接電位器W4與輸出端1N，W4的另一端接其負極并接地，保護接地線電壓信號的輸出回路為由配電線路引來的PE線與電源端部中性點N′之間的電壓，經二極管D17-20整流后，其正極接電阻R5，R5的另一端接電位器W5與輸出端1PE，W5的另一端接其負極并接地，1L1～3與1N、1PE的輸出回路中的由二極管、電位器與電阻組成的整流與分壓電路均可用電容或小型變壓器降壓后，再整流代替二極管的整流與用電阻進行分壓的線路，抗干擾線路，由RY1～3所組成的過電壓保護環節，RY1接L11與L12，RY2接L12與L13，RY3接L11與L13。
3.根據權利要求1所述的一種帶多功能保護器的低壓斷路器，其特征在于電源線路系由電源開關DK引來的L11-13與N10線，經三組等同之阻容元件降壓與三相半波或橋式整流而輸出直流電源，其正極接電解電容C4與穩壓三極管DW1的正極及電阻R4，DW1的另一端為VDD(+12V)輸出，DW1、C4的負極及發光二極管D4的負極與N10線相連接并接地為VSS輸出；電阻R4的另一端與D4的另一端相接，用電端電源中性點的設置系為由三組等同的阻抗C5-7與R7-9其一端與L11-13連接，另一端分別接電阻值等同的電位器W6-8，W6-8的另一端做星形聯結，所得N′即為該中性點，相線過電壓信號輸出回路為分別取W6-8首端，分別連反向接入的穩壓二極管DW4-6的負極，DW4-6的正極分別為相線過電壓的輸出信號1L1、1L2、1L3，抗干擾線路為1L1連電容C9與發光二極管D6的負極、1L2連電容C10與發光二極管D7的負極，1L3連電容C11與發光二極管D8的負極、電容C9-11的另一端與D6-8的正極均與N10線相連接，中性線過偏移電壓與接地保護線對地過電壓輸出線路為由配電線路引來N10與PE線后，N10線連反向接入的穩壓二極管DW2的正極，DW2的負極接電位器W4、W4的另一端接電阻R5，R5的另一端與電阻R6、電容C8、發光二極管D5的正極相連，并以2N′輸出過電壓信號，C8的另一端與N′相連；D5的負極與電阻R10相連，并以1N′輸出過電壓信號，R10的另一端也連N′，PE線連反向接入的穩壓二極管DW3的正極，DW3的負極接電位器W5，W5的另一端連電阻R6，R6的另一端與R5聯結，同前也以2N′輸出過電壓信號，相線過電壓，中性線過偏移電壓與接地保護線對地過電壓均為其線路中設有反向接入的穩壓二極管限制其電壓值只有超過某一電壓時才可輸出信號，抗干擾線路，為跨接于三相線之間的RY1-3線路；試驗環節為試驗按鈕AK1的首端接L11，AK1的另一端與電容C5、電阻R7、與AK2相連接，C5、R7并聯后與AK2的另一端及電位器W6、DW4相連。
4.根據權利要求1所述的一種帶多功能保護器的低壓斷路器，其特征在于JS計算電路由單片機與外部晶振線路，放電線路所組成，輸入端為1L1-3、1N與1PE、VDD、VSS單片機IC的腳VDD接輸入端VDD，A/D模擬轉換輸入口的腳AN0接1L1、腳AN1接1L2、腳AN2接1L3、腳AN3接1N、腳AN4接1PE；腳RB1為輸出端T，IC可按輸入信號的大小，以反時限動作特性輸出其相對應的跳閘指令；晶振體XT的一端接IC腳OSC1與電容C1，XT的另一端接IC的腳OSC2與電容C2，C2的另一端接C1的另一端并接地，腳1接電阻R，R的另一端接地，腳VSS接輸入端VSS。
5.根據權利要求1所述的一種帶多功能保護器的低壓斷路器，其特征在于JS計算電路是將電壓比較線路引來的輸入端1L1接光藕IC1的1腳，IC1的2腳接地VSS，5腳接VDD，6腳接電位器W1，W1的另一端與IC1的腳4、二極管D1的正極相連；輸入端1L2接光藕IC2的腳1，IC2的2腳接地VSS，5腳接VDD，6腳接電位器W2，W2的另一端與IC2的4腳、二極管D2的正極相連；輸入端1L3接光藕IC3的1腳，IC3的2腳接地VSS，5腳接VDD，6腳接電位器W3，W3的另一端與IC3的4腳、二極管D3的正極相連；輸入端1N′接光藕IC4的1腳，輸入端2N′接2腳，IC4的5腳接VDD，6腳接電位器W4，W4的另一端與IC4的4腳、二極管D4的正極相連；二極管D1、D2、D3與D4的負極均連于一處，即可得積分與對比線路的接口“K”，積分與對比線路為K點與電解電容C1的正極、電位器W5、W6、集成塊IC5的2腳、6腳相連，W5的另一端與IC5的7腳相連，W6的另一端與C1的負極相連并接地；IC5的5腳接電容C2，C2的另一端與1腳相連并接地(VSS)，4腳與8腳接電源正極VDD，3腳接輸出端T，電壓與時間的積分線路為C1、IC5與它們所接入的電位器W5、W6等元件與其相連接的線路，可按反時限動作特性輸出信號。
6.根據權利要求1所述的一種帶多功能保護器的低壓斷路器，其特征在于驅動電路主要由非門與放大電路所組成，即輸入端T連電位器W1，W1的另一端連二極管D1的正極，D1的負極連三極管G1的基極B，G1的集電極C接電阻R1與電位器W2，R1的另一端接電源的正極VDD，G1的發射極E接電源的負極VSS；W2的另一端接二極管D2的正極，D2的負極連三極管G2的基極B，G2的集電極C接小型直流繼電器J與二極管D3的正極，J的另一端與D3的負極相連后接電源的正極VDD，G2的發射極E接電源的負極VSS；接點“J”的一端接電源L11，“J”的另一端接輸出端1，電源L12接輸出端2，輸出端1與2可接通開關DK內部的跳閘線圈TQ的電源。
7.根據權利要求1所述的一種帶多功能保護器的低壓斷路器，其特征在于驅動電源電路也可由防止電源端逐相投入時的誤動作線路、驅動線路、抗干擾與試驗(或分勵跳閘)線路所組成，防誤動作線路與驅動線路為由交流電源引來L11，連電阻、電容R1、C1并聯后的首端，L12連R2、C2并聯后的首端，L13連R3、C3并聯后的首端；其并聯元件的另一端分別聯電位器W1-3與二極管D1-3的負極，W1-3的另一端互相連接并與N線相連；D1-3的正極互相連接，并接電阻R4與發光二極管D4的正極，R4的另一端接電源VDD，D4的負極接電解電容C4的正極與光藕IC的1腳，C4的負極接地VSS；IC的2腳接計算線路的輸出信號T；IC的6腳接電阻R5，R5的另一端接電容C5與雙向可控硅BCR的控制極，C5的另一端接IC的腳4與BCR、試驗按鈕AK、電阻R6、及交流電源L12；R8的另一端接電容C6與壓敏電阻RY；C6與RY并聯后的另一端，連BCR與AK的另一端并接輸出接點的一端TK2，輸出接點的另一端TK1接交流電源L11；TK1與TK2可接通外設跳閘部件TQ線圈的電源。
專利摘要本實用新型是一種帶多功能保護器的低壓斷路器,它可以添補國內、外對低壓配電線路各個導電體的自身導電能力過大的變低時(包括斷線事故),對人身與用電設備的危害進行保護的空白。它包括電源開關DK和導電體導電功能故障保護器DDB。DDB也可設于電源開關的外部;DDB的輸入端為電源線路的L
文檔編號H02H3/24GK2506007SQ0121177
公開日2002年8月14日 申請日期2001年2月26日 優先權日2001年2月26日
發明者田中孝 申請人:田中孝