專利名稱：電熱鍋爐電加熱元件的缺(斷)相報警保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于電熱鍋爐中的缺相報警保護(hù)裝置，尤其涉及一種能在電熱鍋爐電加熱元件運(yùn)行中進(jìn)行檢測、報警、保護(hù)的電熱鍋爐電加熱元件的缺(斷)相報警保護(hù)裝置。
上述現(xiàn)象僅只是一組電加熱元件發(fā)生故障時的情況。通常一臺電熱鍋爐根據(jù)其容量及控制要求的不同，可以有多組、甚至幾十組電加熱元件，如果逐組逐根發(fā)生故障又沒有相應(yīng)措施可采取的話，后果將是很嚴(yán)重的。起初可能因?yàn)橥度牍β什荒軡M足控制需求而頻繁切換投運(yùn)組數(shù)，繼而出現(xiàn)從表面現(xiàn)象看鍋爐處于全功率投運(yùn)狀態(tài)，而實(shí)際出力卻達(dá)不到需求的狀況，最終甚至可導(dǎo)致不出力的情況發(fā)生。然而目前現(xiàn)有技術(shù)電熱鍋爐中并沒有對電熱鍋爐電加熱元件的缺(斷)相檢測、報警、保護(hù)設(shè)置切實(shí)有效裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種改進(jìn)的電熱鍋爐電加熱元件的缺(斷)相報警保護(hù)裝置，它對電熱鍋爐中的電加熱組件在運(yùn)行中損壞造成的缺相能及時檢測、報警、并自動保護(hù)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種電熱鍋爐電加熱元件的缺(斷)相報警保護(hù)裝置，包括設(shè)在電熱鍋爐中的由三根電加熱元件DRA、DRB、DRC采用星形連接構(gòu)成的電加熱組件DR，三電加熱元件DRA、DRB、DRC的中性點(diǎn)O端與三相交流電的中性線N連接；其特點(diǎn)是在所述的三根電加熱元件DRA、DRB、DRC的中性點(diǎn)O端與三相交流電的中性線N之間設(shè)有缺相報警保護(hù)裝置；該缺相報警保護(hù)裝置包括一斷路器CB，該斷路器CB設(shè)有多個同步聯(lián)動的觸點(diǎn)，常閉觸點(diǎn)CB1串接在電加熱組件DR的中性點(diǎn)與三相交流電的中性線N之間；一缺相保護(hù)部件，該缺相保護(hù)部件連接在斷路器CB的常閉觸點(diǎn)CB2，缺相保護(hù)部件包括，一停止按鈕TA和一啟動按鈕QA，停止按鈕TA的一觸點(diǎn)與斷路器CB常閉觸點(diǎn)CB2連接，另一觸點(diǎn)與啟動按鈕QA一觸點(diǎn)連接，以及一串接在啟動按鈕QA與三相交流電中性線N之間的接觸器C；該接觸器C設(shè)有多個觸點(diǎn)，觸點(diǎn)C1、C2、C3分別串接在電加熱元件DRA與三相交流電A、電加熱元件DRB與三相交流電B、電加熱元件DRC與三相交流電C之間；觸點(diǎn)C4與啟動按鈕QA并接。
在上述的電熱鍋爐電加熱元件的缺(斷)相報警保護(hù)裝置中，其中，所述的斷路器CB兩個同步聯(lián)動的觸點(diǎn)CB1和CB2動作相反，常閉觸點(diǎn)CB1串接在電加熱組件DR的中性點(diǎn)與三相交流電的中性線N之間；常開觸點(diǎn)CB2的一端與三相交流電A和缺相保護(hù)部件的停止按鈕TA一觸點(diǎn)連接；所述的該缺相報警保護(hù)裝置還包括一缺相報警部件，該缺相報警部件的一端連接在所述的斷路器CB常開觸點(diǎn)CB2的另一端，缺相報警部件由彼此并聯(lián)的一信號指示燈XD與一蜂鳴器DL組成，缺相報警部件的另一端與三相交流電中性線N連接。
在上述的電熱鍋爐電加熱元件的缺(斷)相報警保護(hù)裝置中，其中，所述的斷路器CB設(shè)有多個觸點(diǎn)CB1、CB2、CB3，常閉觸點(diǎn)CB1串接在電加熱組件DR的中性點(diǎn)與三相交流電的中性線N之間；常閉觸點(diǎn)CB2串接在三相電A和由一停止按鈕TA、一啟動按鈕QA和一接觸器C組成的缺相保護(hù)部件之間；常開觸點(diǎn)CB3串接在三相交流電A和由信號指示燈XD和蜂鳴器DL組成的缺相報警部件之間。
在上述的電熱鍋爐電加熱元件的缺(斷)相報警保護(hù)裝置中，其中，所述的斷路器CB的相關(guān)觸點(diǎn)通過電纜線與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的信號輸入端連接。
在上述的電熱鍋爐電加熱元件的缺(斷)相報警保護(hù)裝置中，其中，在所述的電熱鍋爐中設(shè)有與多組電加熱組件DR配套的多組缺相報警保護(hù)裝置。
本實(shí)用新型電熱鍋爐電加熱元件的缺(斷)相報警保護(hù)裝置由于采用了上述的技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果1.本實(shí)用新型由于在保護(hù)裝置中設(shè)有具有多個常閉或常開觸點(diǎn)的斷路器CB，因此，當(dāng)電加熱元件DR在運(yùn)行中發(fā)生缺相損壞時，不僅能及時檢測故障，并能及時采取措施控制其控制回路的工作，且接通報警指示回路；2.本實(shí)用新型由于在保護(hù)裝置中設(shè)有接觸器C，當(dāng)電加熱元件DR發(fā)生缺相損壞，斷路器CB控制接觸器斷電，使接觸器的所有觸點(diǎn)斷開，同時使電加熱元件與三相交流電的連接也斷開，從而使電加熱元件退出投運(yùn)狀態(tài)，因此，極大地提高了電加熱鍋爐的使用安全性，避免事故發(fā)生，有效地起到缺相保護(hù)作用；3.本實(shí)用新型保護(hù)裝置安裝方便，它可直接與其它控制元器件一起夾持在設(shè)備中的凹型導(dǎo)軌上；且調(diào)試方便，人為斷開電加熱元件的任一接點(diǎn)即可調(diào)試出其是否起到報警保護(hù)作用。
圖2是

圖1中電加熱元件星形連接在三相電源上的相位矢量圖；圖3是電熱鍋爐電加熱元件的缺相保護(hù)裝置中缺相狀態(tài)的電原理圖；圖4是圖3中電加熱元件星形連接在三相電源上呈缺相狀態(tài)的相位矢量圖；圖5是依據(jù)本實(shí)用新型提出的電熱鍋爐電加熱元件的缺(斷)相報警保護(hù)裝置第一實(shí)施例的電原理圖；圖6是本實(shí)用新型電熱鍋爐電加熱元件的缺(斷)相報警保護(hù)裝置第二實(shí)施例的電原理圖；圖7是本實(shí)用新型電熱鍋爐電加熱元件的缺(斷)相報警保護(hù)裝置第三實(shí)施例的電原理圖。
從試驗(yàn)結(jié)果和理論分析，提出一種適用于有中性點(diǎn)引出線的星形連接的電加熱元件缺(斷)相保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)依據(jù)圖1中DRA、DRB、DRC是連接在A、B、C三相電源上的電加熱組件DR。斷路器CB串接在電加熱組件DR中性點(diǎn)O端與三相四線制電源中線N之間。斷路器CB設(shè)有同步聯(lián)動的輔助觸點(diǎn)CBf，系統(tǒng)正常運(yùn)行時，理想狀態(tài)下，同組的三根電加熱元件DRA、DRB、DRC的阻值大小及性質(zhì)完全相同，為三相平衡負(fù)載，此時各相電流IAO端、IBO端、ICO端有效值相同；其矢量圖如圖2所示，相位各相差120度，流經(jīng)斷路器CB的電流ION端＝IAO端+IBO端+ICO端必定為零，則斷路器CB保持其原有接通狀態(tài)不變。
請參見圖3和圖4所示，圖3是電熱鍋爐電加熱元件的缺相保護(hù)裝置中缺相狀態(tài)的電原理圖；圖4是圖3中電加熱元件星形連接在三相電源上呈缺相狀態(tài)的相位矢量圖。當(dāng)同組的三根電加熱元件中的某一根斷裂，即發(fā)生了缺(斷)相故障，在圖3中以A相為例，假設(shè)DRA被燒斷，則AO端支路開路，此時流經(jīng)A相的電流IAO端為零，那么流經(jīng)斷路器CB的電流ION端＝IAO端+IBO端+ICO端＝O+IBO端+ICO端≠0，其有效值為原A相電流IAO端的有效值，方向與IAO端相反；矢量圖如圖4所示，即故障發(fā)生時，ON支路中的電流有效值從零猛增到原相電流有效值。此時串接在ON支路中的斷路器CB將瞬時動作，常閉觸點(diǎn)斷開，與輔助觸點(diǎn)CBf連接的控制回路工作，從而起到保護(hù)作用；斷路器CB的輔助觸點(diǎn)CBf，還可以通過電纜線接入工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的信號輸入端，那么當(dāng)缺(斷)相故障發(fā)生，CBf動作，該信號被工業(yè)控制計(jì)算機(jī)接受后，可根據(jù)需要使其作出相應(yīng)反應(yīng)，以滿足所需功能。
實(shí)際上，由于同組的三根電加熱元件的參數(shù)不可能完全相同，因此在正常運(yùn)行的情況下ON支路中的電流不可能絕對為零，總會有一定的數(shù)值，該值大小取決于三根電加熱元件的對稱性。通常在裝配電加熱元件時一般都經(jīng)過嚴(yán)格選擇，使組成同組的三根電加熱元件的阻值基本相同，因此，該值不會太大，一般在1A以內(nèi)。實(shí)際選用斷路器CB時，為確?？煽啃?，一般選額定電流在2-3A之間，以確保在正常運(yùn)行時不誤動作，并且當(dāng)缺(斷)相故障發(fā)生時能準(zhǔn)確無誤地起作用。
請參見圖5所示，這是本實(shí)用新型電熱鍋爐電加熱元件的缺(斷)相報警保護(hù)裝置第一實(shí)施例的電原理圖。圖5中，設(shè)在電熱鍋爐中的由三個電加熱元件DRA、DRB、DRC采用星形連接構(gòu)成電加熱組件DR，在三根電加熱元件DRA、DRB、DRC的中性點(diǎn)O端與三相交流電的中性線N之間設(shè)有缺相報警保護(hù)裝置；該缺相報警保護(hù)裝置包括一斷路器CB，該斷路器CB設(shè)有多個同步聯(lián)動的觸點(diǎn)，在本實(shí)施例中設(shè)置有兩個動作一致的常閉觸點(diǎn)CB1和常閉觸點(diǎn)CB2，常閉觸點(diǎn)CB1串接在電加熱組件DR的中性點(diǎn)O端與三相交流電的中性線N之間；一缺相保護(hù)部件，該缺相保護(hù)部件連接在斷路器CB的常閉觸點(diǎn)CB2，缺相保護(hù)部件包括，一停止按鈕TA和一啟動按鈕QA，停止按鈕TA的一觸點(diǎn)與斷路器CB常閉觸點(diǎn)CB2連接，另一觸點(diǎn)與啟動按鈕QA一觸點(diǎn)連接，以及一串接在啟動按鈕QA與三相交流電中性線N之間的接觸器C；該接觸器C設(shè)有多個觸點(diǎn)，在本實(shí)施例中，觸點(diǎn)C1、C2、C3分別串接在電加熱元件DRA與三相交流電A、電加熱元件DRB與三相交流電B、電加熱元件DRC與三相交流電C之間，觸點(diǎn)C4與啟動按鈕QA并接；啟動按鈕QA、停止按鈕TA與接觸器C控制了三根電加熱元件DRA、DRB、DRC的投運(yùn)和停運(yùn)。
在本實(shí)施例中，當(dāng)電加熱元件在正常運(yùn)行狀況下發(fā)生缺(斷)相故障時，斷路器CB的常閉觸點(diǎn)CB1斷開，常閉觸點(diǎn)CB2立即斷開缺相保護(hù)部件的控制回路，使接觸器C斷電，接觸器C的觸點(diǎn)C1、C2、C3也即斷開，從而使三根電加熱元件DRA、DRB、DRC退出投運(yùn)狀態(tài)，起到保護(hù)的作用。
請參見圖6所示，這是本實(shí)用新型電熱鍋爐電加熱元件的缺(斷)相報警保護(hù)裝置第二實(shí)施例的電原理圖。圖6中，設(shè)在電熱鍋爐中的由三個電加熱元件DRA、DRB、DRC采用星形連接構(gòu)成電加熱組件DR，在三根電加熱元件DRA、DRB、DRC的中性點(diǎn)O端與三相交流電的中性線N之間設(shè)有缺相報警保護(hù)裝置；與第一實(shí)施例(圖5)不同的是，缺相報警保護(hù)裝置包括一斷路器CB，一缺相報警部件。其中，斷路器CB在本實(shí)施例中設(shè)置有兩個同步聯(lián)動且動作相反的觸點(diǎn)CB1和CB2，常閉觸點(diǎn)CB1串接在電加熱組件DR的中性點(diǎn)與三相交流電的中性線N之間；缺相保護(hù)部件連接在斷路器CB常開觸點(diǎn)CB2的一端，即缺相保護(hù)部件連接在三相交流電A和三相交流電的中性線N的之間，三相交流電A和缺相保護(hù)部件的停止按鈕TA一觸點(diǎn)連接；缺相報警部件連接在常開觸點(diǎn)CB2的另一端，即缺相報警部件連接在常開觸點(diǎn)CB2的另一端和三相交流電的中性線N的之間，該缺相報警部件由彼此并聯(lián)的一信號指示燈XD與一蜂鳴器DL組成，缺相報警部件的另一端與三相交流電中性線N連接。
在本實(shí)施例中，當(dāng)電加熱元件在正常運(yùn)行狀況下發(fā)生缺(斷)相故障，斷路器CB動作，斷路器CB中的常閉觸點(diǎn)CB1斷開，常開觸點(diǎn)CB2立即接通缺相報警部件回路，信號燈XD點(diǎn)亮，指示缺(斷)相故障發(fā)生，同時，蜂鳴器DL發(fā)出警報聲；起到報警作用。
請參見圖7所示，這是本實(shí)用新型提出的電熱鍋爐電加熱元件的缺(斷)相報警保護(hù)裝置第三實(shí)施例的電原理圖。圖7中，設(shè)在電熱鍋爐中的由三個電加熱元件DRA、DRB、DRC采用星形連接構(gòu)成電加熱組件DR，在三根電加熱元件DRA、DRB、DRC的中性點(diǎn)O端與三相交流電的中性線N之間設(shè)有缺相報警保護(hù)裝置；缺相報警保護(hù)裝置包括一斷路器CB，一缺相保護(hù)部件、一缺相報警部件。其中，斷路器CB在本實(shí)施例中設(shè)置有三個觸點(diǎn)，即常閉觸點(diǎn)CB1、常閉觸點(diǎn)CB2和常開觸點(diǎn)CB3，其中，常閉觸點(diǎn)CB1串接在電加熱組件DR的中性點(diǎn)與三相交流電的中性線N之間；缺相保護(hù)部件與斷路器CB常閉觸點(diǎn)CB2相連接，即缺相保護(hù)部件連接在三相交流電A和三相交流電的中性線N的之間，其中，三相交流電A和缺相保護(hù)部件的停止按鈕TA一觸點(diǎn)連接；缺相報警部件與斷路器CB常開觸點(diǎn)CB3相連接，即缺相報警部件連接在三相交流電A和三相交流電的中性線N的之間。
在本實(shí)施例中，當(dāng)電加熱元件在正常運(yùn)行狀況下發(fā)生缺(斷)相故障，斷路器CB動作，斷路器CB中的常閉觸點(diǎn)CB1斷開，斷路器CB中的常閉觸點(diǎn)CB2也斷開缺相保護(hù)部件的控制回路，使接觸器C斷電，接觸器C的觸點(diǎn)C1、C2、C3也即斷開，從而使三電加熱元件DRA、DRB、DRC退出投運(yùn)狀態(tài)，與此同時，斷路器CB中的常開觸點(diǎn)CB3閉合，接通缺相報警部件回路，信號燈XD點(diǎn)亮，指示缺(斷)相故障發(fā)生，同時，蜂鳴器DL發(fā)出警報聲；從而起到報警與保護(hù)的作用。
在上述第一、二、三實(shí)施例中，斷路器CB的輔助觸點(diǎn)即常閉觸點(diǎn)CB2和常開觸點(diǎn)CB3，還可以通過電纜線接入工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的信號輸入端，那么當(dāng)缺(斷)相故障發(fā)生，CB1、CB2和CB3相應(yīng)動作，該信號被工業(yè)控制計(jì)算機(jī)接受后，可根據(jù)需要使其作出相應(yīng)反應(yīng)，以滿足所需功能。
從上述可知，電熱鍋爐電加熱系統(tǒng)中，設(shè)有本實(shí)用新型缺相報警保護(hù)裝置后，一旦某根電加熱元件斷裂，對應(yīng)的保護(hù)裝置便會在數(shù)秒鐘內(nèi)動作，指示該組有缺(斷)相故障，同時可根據(jù)需要確定是否需要斷開控制回路；在電熱鍋爐中設(shè)有與多組電加熱組件DR配套的多組缺相報警保護(hù)裝置，電加熱系統(tǒng)中使用了該裝置后，從而不僅解決了由于電加熱元件本身斷裂造成缺(斷)相故障帶來的所有問題，對負(fù)載側(cè)起到了報警與保護(hù)的作用；同時，對在電熱鍋爐中的電加熱元件以上的部分的缺相同樣能夠起到報警保護(hù)作用，即對電源側(cè)的缺相同樣能起到報警保護(hù)作用。
綜上所述，本實(shí)用新型電熱鍋爐電加熱元件的缺(斷)相報警保護(hù)裝置由于在保護(hù)裝置中設(shè)有具有多個常閉或常開觸點(diǎn)的斷路器CB，該斷路器CB與缺相保護(hù)和缺相報警等控制回路連接，或者通過電纜線接入工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的信號輸入端連接，因此，當(dāng)電加熱元件DR在運(yùn)行中發(fā)生缺相損壞時，能及時檢測故障，且控制其控制回路的工作；同時，由于在保護(hù)裝置中設(shè)有接觸器C，當(dāng)電加熱元件DR發(fā)生缺相損壞時，斷路器CB控制電加熱元件退出投運(yùn)狀態(tài)，提高了電加熱鍋爐的使用安全性；另外，保護(hù)裝置安裝調(diào)試方便且性能可靠，因此極為實(shí)用。
權(quán)利要求1.一種電熱鍋爐電加熱元件的缺(斷)相報警保護(hù)裝置，包括設(shè)在電熱鍋爐中的由三根電加熱元件DRA、DRB、DRC采用星形連接構(gòu)成的電加熱組件DR，三電加熱元件DRA、DRB、DRC的中性點(diǎn)O端與三相交流電的中性線N連接；其特征在于在所述的三根電加熱元件DRA、DRB、DRC的中性點(diǎn)O端與三相交流電的中性線N之間設(shè)有缺相報警保護(hù)裝置；該缺相報警保護(hù)裝置包括一斷路器CB，該斷路器CB設(shè)有多個同步聯(lián)動的觸點(diǎn)，常閉觸點(diǎn)CB1串接在電加熱組件DR的中性點(diǎn)與三相交流電的中性線N之間；一缺相保護(hù)部件，該缺相保護(hù)部件連接在斷路器CB的常閉觸點(diǎn)CB2，缺相保護(hù)部件包括，一停止按鈕TA和一啟動按鈕QA，停止按鈕TA的一觸點(diǎn)與斷路器CB常閉觸點(diǎn)CB2連接，另一觸點(diǎn)與啟動按鈕QA一觸點(diǎn)連接，以及一串接在啟動按鈕QA與三相交流電中性線N之間的接觸器C；該接觸器C設(shè)有多個觸點(diǎn)，觸點(diǎn)C1、C2、C3分別串接在電加熱元件DRA與三相交流電A、電加熱元件DRB與三相交流電B、電加熱元件DRC與三相交流電C之間；觸點(diǎn)C4與啟動按鈕QA并接。
2.如權(quán)利要求1所述的電熱鍋爐電加熱元件的缺(斷)相報警保護(hù)裝置，其特征在于所述的斷路器CB兩個同步聯(lián)動的觸點(diǎn)CB1和CB2動作相反，常閉觸點(diǎn)CB1串接在電加熱組件DR的中性點(diǎn)與三相交流電的中性線N之間；常開觸點(diǎn)CB2的一端與三相交流電A和缺相保護(hù)部件的停止按鈕TA一觸點(diǎn)連接；所述的該缺相報警保護(hù)裝置還包括一缺相報警部件，該缺相報警部件的一端連接在所述的斷路器CB常開觸點(diǎn)CB2的另一端，缺相報警部件由彼此并聯(lián)的一信號指示燈XD與一蜂鳴器DL組成，缺相報警部件的另一端與三相交流電中性線N連接。
3.如權(quán)利要求1所述的電熱鍋爐電加熱元件的缺(斷)相報警保護(hù)裝置，其特征在于所述的斷路器CB設(shè)有多個觸點(diǎn)CB1、CB2、CB3，常閉觸點(diǎn)CB1串接在電加熱組件DR的中性點(diǎn)與三相交流電的中性線N之間；常閉觸點(diǎn)CB2串接在三相電A和由一停止按鈕TA、一啟動按鈕QA和一接觸器C組成的缺相保護(hù)部件之間；常開觸點(diǎn)CB3串接在三相交流電A和由信號指示燈XD和蜂鳴器DL組成的缺相報警部件之間。
4.如權(quán)利要求1所述的電熱鍋爐電加熱元件的缺(斷)相報警保護(hù)裝置，其特征在于所述的斷路器CB的相關(guān)觸點(diǎn)通過電纜線與工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的信號輸入端連接。
5.如權(quán)利要求1所述的電熱鍋爐電加熱元件的缺(斷)相報警保護(hù)裝置，其特征在于在所述的電熱鍋爐中設(shè)有與多組電加熱組件DR配套的多組缺相報警保護(hù)裝置。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電熱鍋爐電加熱元件的缺(斷)相報警保護(hù)裝置，包括設(shè)在電熱鍋爐中的電加熱組件DR，其中性點(diǎn)O端與三相交流電中性線N連接；其特點(diǎn)是在中性點(diǎn)O端與中性線N間設(shè)有缺相報警保護(hù)裝置；包括斷路器CB，它具有多個同步聯(lián)動的觸點(diǎn)，常閉觸點(diǎn)CB1串接在電加熱組件DR中性點(diǎn)與三相交流電中性線N之間；缺相保護(hù)部件，由停止按鈕TA、啟動按鈕QA和接觸器C組成，連接在斷路器CB常閉觸點(diǎn)CB2端；接觸器C觸點(diǎn)C1、C2、C3分別串接在電加熱元件DR與三相交流電之間，觸點(diǎn)C4與啟動按鈕QA并接。由此當(dāng)電加熱元件DR在運(yùn)行中發(fā)生缺相損壞時，能及時檢測故障且實(shí)行保護(hù)與報警控制；同時使電加熱元件退出投運(yùn)狀態(tài)，提高電加熱鍋爐的使用安全性能。
文檔編號H02H3/24GK2545736SQ02216689
公開日2003年4月16日 申請日期2002年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月10日
發(fā)明者成萍 申請人:上海工業(yè)鍋爐研究所