專(zhuān)利名稱(chēng)：一種自動(dòng)過(guò)載保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種過(guò)載保護(hù)裝置，特別是可自動(dòng)根據(jù)線路負(fù)荷狀況完成過(guò)載保護(hù)和復(fù)位的裝置，適合在各種供電線路中使用。
現(xiàn)供電線路中大都采用試送電復(fù)位型或手動(dòng)復(fù)位送電型的過(guò)載保護(hù)裝置。所謂試送電復(fù)位型是當(dāng)電路過(guò)載時(shí)，保護(hù)器切斷供電電源，復(fù)位方式是采用多次合閘試送電；若電路恢復(fù)到正常工作負(fù)荷，則自動(dòng)復(fù)位送電成功，否則重復(fù)進(jìn)行合閘試送電。手動(dòng)復(fù)位送電型是當(dāng)電路電器過(guò)載時(shí)，保護(hù)器切斷供電電源，待恢復(fù)正常工作負(fù)荷，用人來(lái)使保護(hù)器恢復(fù)正常供電。前者的缺點(diǎn)是當(dāng)過(guò)載時(shí)，已表明線路或電器發(fā)生故障，若再經(jīng)受試送電的沖擊，可能造成更大事故。后者在使用中，常不能及時(shí)地將已恢復(fù)正常的負(fù)荷投入供電線路。
本發(fā)明的主要任務(wù)是提出一種帶有復(fù)位檢測(cè)電路的供電保護(hù)裝置。它在電路過(guò)載時(shí)，能使過(guò)載電路自動(dòng)退出電網(wǎng)，并能準(zhǔn)確地區(qū)分出已退出電網(wǎng)的過(guò)載電器是否已恢復(fù)正常，對(duì)已恢復(fù)正常的負(fù)荷可將其及時(shí)地投入到電網(wǎng)中去。
本發(fā)明是按如下方式完成的自動(dòng)過(guò)載保護(hù)裝置本身主要由過(guò)流檢測(cè)、復(fù)位檢測(cè)、驅(qū)動(dòng)和繼電器電路等部分組成。過(guò)載保護(hù)裝置在供電線路負(fù)荷正常時(shí)保持正常狀態(tài)，僅當(dāng)負(fù)荷超過(guò)保護(hù)器設(shè)定的電量值時(shí)，過(guò)流檢測(cè)輸出一過(guò)載信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路推動(dòng)繼電器動(dòng)作，限制或切斷過(guò)載線路的工作電源。此后，復(fù)位檢測(cè)電路將輸出一高電平到驅(qū)動(dòng)電路，保持繼電器在停止供電狀態(tài)。當(dāng)負(fù)載恢復(fù)正常時(shí)，復(fù)位檢測(cè)反轉(zhuǎn)，輸出低電平，送到驅(qū)動(dòng)電路，使繼電器恢復(fù)正常供電，于是就達(dá)到了本發(fā)明的目的。
以下介紹實(shí)施例及附圖

圖1.是實(shí)施例一的方框原理圖。
圖2.是實(shí)施例一的復(fù)位檢測(cè)電路等效電路圖。
圖3.是實(shí)施例一的實(shí)施電路圖。
圖4.是實(shí)施例二的方框原理圖。
圖5.是實(shí)施例二的復(fù)位檢測(cè)電路等效電路圖。
圖6.是實(shí)施例二的實(shí)施電路圖。
以下結(jié)合附圖介紹實(shí)施例一實(shí)施例一基本上由九個(gè)部分組成過(guò)流檢測(cè)(1)，復(fù)位檢測(cè)(2)，驅(qū)動(dòng)(3)，繼電器開(kāi)關(guān)(4)，或門(mén)(5)，延遲(6)，電源(7)，過(guò)流檢測(cè)電量設(shè)定(8)和復(fù)位檢測(cè)電量設(shè)定(9)，見(jiàn)附圖1.。
當(dāng)負(fù)荷未超過(guò)額定值時(shí)，保護(hù)裝置不動(dòng)作。當(dāng)負(fù)荷超過(guò)額定值時(shí)，相應(yīng)的過(guò)載信號(hào)先經(jīng)過(guò)延遲電路(6)將各種干擾信號(hào)以及電器瞬間起動(dòng)的大電流信號(hào)濾掉，然后經(jīng)或門(mén)(5)到驅(qū)動(dòng)(3)推動(dòng)繼電器(4)動(dòng)作，斷開(kāi)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，過(guò)載的負(fù)荷退出供電線路，使該負(fù)荷得到了保護(hù)；在繼電器觸點(diǎn)斷開(kāi)的同時(shí)，復(fù)位檢測(cè)電路(2)開(kāi)始工作，復(fù)位檢測(cè)電路與繼電器觸點(diǎn)是并聯(lián)的，等效電路見(jiàn)附圖2.。由附圖2.可知JK并聯(lián)了一個(gè)電阻Rf，復(fù)位檢測(cè)就是通過(guò)Rf上的壓降來(lái)判斷電路阻抗之大小，從而決定繼電器動(dòng)作與否。實(shí)施上，Rf＞＞負(fù)載阻抗Rxy，使開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，負(fù)載中僅流過(guò)很小的供復(fù)位檢測(cè)用的電流，負(fù)載因之得到了保護(hù)。
以下結(jié)合具體電路進(jìn)一步加以描述，請(qǐng)參照附圖3.。
N線和A線為供電線路，QL為電流互感線圈，D1－D4橋式整流為過(guò)載檢測(cè)部分提供直流輸入信號(hào)，C1是濾波電容，R4為防峰壓衰減電阻，R1為BG1基極電阻，BG1為延遲三極管，C2為延遲電容，R2為BG1發(fā)射極電阻，R9與C2組成RC延時(shí)電路，W1R3為電量給定，D5－D8既為復(fù)位檢測(cè)部分提供直流輸入信號(hào)也為本電路提供直流工作電源，W2R5R6為復(fù)位給定電路，穩(wěn)壓管DW為CMOS與非門(mén)提供穩(wěn)定的工作電壓，B1為復(fù)位檢測(cè)互感器，DL為二輸入或門(mén)，BG2為驅(qū)動(dòng)三極管，R8為BG2基極電阻，J為繼電器，JK為繼電器一組觸點(diǎn)，XY接向負(fù)載。
其工作過(guò)程是導(dǎo)線中流過(guò)的電流通過(guò)互感作用在QL兩端產(chǎn)生一個(gè)電壓，經(jīng)過(guò)D1－D4橋式整流并經(jīng)電容C1濾波后，通過(guò)R1到延遲三極管基極。BG1導(dǎo)通時(shí)C2充電所需的充電時(shí)間常數(shù)T＝R2C2。所以，若過(guò)載信號(hào)大于R2C2延遲時(shí)間，使比較器IC1的同相輸入端電位高于IC1反相輸入端電位時(shí)，比較器IC1反轉(zhuǎn)。若過(guò)載信號(hào)小于R2C2延遲時(shí)間便消失，其IC1的同相輸入端電位仍低于反相輸入端電位，比較器IC1不反轉(zhuǎn)。設(shè)置延遲電路的目的是為了防止各種干擾信號(hào)可能導(dǎo)致的誤動(dòng)作。
當(dāng)過(guò)載信號(hào)大于R2C2延遲時(shí)間，并且這一過(guò)載信號(hào)送至比較器IC1的同相輸入端的電壓值大于比較器IC1反相端給定值時(shí)，比較器IC1反轉(zhuǎn)，輸出高電位，或門(mén)DL的P點(diǎn)轉(zhuǎn)為高電位，送至BG2，使繼電器動(dòng)作，JK切斷過(guò)載線路的供電電源。這樣就實(shí)現(xiàn)了過(guò)流檢測(cè)與負(fù)載保護(hù)功能。
在切斷過(guò)載線路電源的同時(shí)，復(fù)位檢測(cè)電路串入過(guò)載電路中進(jìn)行檢測(cè)，如附圖3.所示。此時(shí)B也就相當(dāng)于附圖2.中的Rf電阻，由B次級(jí)得出的電壓，經(jīng)D5－D8整流后，得到的直流電壓一方面作為檢測(cè)比較，另一方面提供CMOS IC的工作電壓，由整流后經(jīng)過(guò)C3濾波輸出的電壓經(jīng)過(guò)R5W2R6分壓，再經(jīng)電容濾波后輸入IC2檢測(cè)，若超出定量值，將該高電平通過(guò)DL或門(mén)送至BG2，保持繼電器的過(guò)流保護(hù)動(dòng)作。當(dāng)負(fù)載低于額定值時(shí)，輸出低電平經(jīng)或門(mén)DL送至驅(qū)動(dòng)，釋放繼電器原保護(hù)動(dòng)作，恢復(fù)正常供電狀態(tài)。
以下結(jié)合附圖介紹實(shí)施例二實(shí)施例二基本上也由九個(gè)部分組成過(guò)流檢測(cè)(1)，復(fù)位檢測(cè)(2)，驅(qū)動(dòng)(3)，繼電器開(kāi)關(guān)(4)，或門(mén)(5)，延遲(6)，電源(7)，過(guò)流檢測(cè)電量設(shè)定(8)和復(fù)位檢測(cè)電量設(shè)定(9)，請(qǐng)參照附圖4.。
當(dāng)負(fù)載未超過(guò)額定值時(shí)，保護(hù)裝置不動(dòng)作。當(dāng)負(fù)載超過(guò)額定值時(shí)，這一信號(hào)首先經(jīng)延遲電路(6)排除各種干擾信號(hào)以防誤動(dòng)，過(guò)載信號(hào)若超出延遲時(shí)間，過(guò)流檢測(cè)電路(1)輸出高電平，通過(guò)或門(mén)(5)到驅(qū)動(dòng)(3)推動(dòng)繼電器(4)斷開(kāi)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)JK－1－JK－2。使過(guò)載負(fù)荷退出供電線路，該負(fù)載得到保護(hù)。此時(shí)JK－1－JK－2的兩組觸點(diǎn)接向復(fù)位檢測(cè)電路，見(jiàn)附圖5.的等效電路，負(fù)荷可視為電橋的一個(gè)臂，W2為復(fù)位電量給定，根據(jù)電橋平衡原理，R7Rxy＝R8W2，故負(fù)荷過(guò)大或過(guò)小時(shí)，都有信號(hào)輸出。所以回路串聯(lián)一支二極管D以阻攔小負(fù)荷電流。超過(guò)額定值的信號(hào)經(jīng)過(guò)或門(mén)DL至驅(qū)動(dòng)，使繼電器保持著過(guò)載保護(hù)狀態(tài)。當(dāng)負(fù)荷阻抗下降到定額內(nèi)時(shí)，繼電器動(dòng)作，電路恢復(fù)正常供電。
以下結(jié)合具體電路進(jìn)一步加以描述，請(qǐng)參照附圖6.。
AC是一組供電橋檢測(cè)的交流工作電源，其工作電壓不高于人體安全電壓，W2是復(fù)位給定值調(diào)節(jié)。工作過(guò)程是導(dǎo)線有負(fù)荷電流通過(guò)時(shí)，便在QL兩端產(chǎn)生一個(gè)電壓，經(jīng)過(guò)D1－D4橋式整流和電容C1濾波后，通過(guò)R1到延遲三極管BG1基極，BG1導(dǎo)通時(shí)C2充電，其充電時(shí)間常數(shù)T＝R2C2，所以若過(guò)載信號(hào)大于R2C2延遲時(shí)間，并使比較器IC1的同相輸入端電位高于IC1的反相輸入端電位，則比較器IC反轉(zhuǎn)，若信號(hào)小于R2C2延遲時(shí)間就消失了，C充電未使IC1的同相輸入端電位高于反相輸入端電位，比較器不反轉(zhuǎn)。加入延遲的目的是防止各種干擾信號(hào)使該裝置誤動(dòng)。
當(dāng)過(guò)載信號(hào)大于R2C2延遲時(shí)間，且這一過(guò)載信號(hào)高于比較器IC1反相端給定值時(shí)，比較器IC1反轉(zhuǎn)，輸出端輸出高電位，使或門(mén)DL的P點(diǎn)轉(zhuǎn)為高電位，經(jīng)R9至BG2，使繼電器動(dòng)作，JK切斷過(guò)載線路的供電電源，這樣就實(shí)現(xiàn)了過(guò)流檢測(cè)與負(fù)載保護(hù)功能。
在切斷過(guò)載線路電源的同時(shí)，繼電器兩組觸點(diǎn)JK－1－JK－2將過(guò)載負(fù)載轉(zhuǎn)入檢測(cè)電橋電路之中進(jìn)行復(fù)位檢測(cè)。過(guò)載使電橋失去平衡，這一信號(hào)經(jīng)二極管D6、或門(mén)DL至BG2，保持繼電器觸點(diǎn)于斷電保護(hù)狀態(tài)。負(fù)載恢復(fù)正常時(shí)，電橋平衡或輸出反向電流(但這反向電流被D6阻止)，經(jīng)過(guò)或門(mén)DL至BG2，使繼電器釋放，觸點(diǎn)JK－1－JK－2將電路恢復(fù)為正常供電。
上述兩個(gè)實(shí)施例中提到的繼電器及相應(yīng)的觸點(diǎn)可以用雙向可控硅等無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)代替。
本發(fā)明較先前技術(shù)對(duì)過(guò)載負(fù)荷的保護(hù)作用更有效，恢復(fù)供電更及時(shí)，自動(dòng)化程度明顯提高，適合各種供電線路使用。
權(quán)利要求1.一種用于供電線路中的過(guò)載保護(hù)裝置，特征是含有過(guò)流檢測(cè)(1)，復(fù)位檢測(cè)(2)，繼電器開(kāi)關(guān)(4)，或門(mén)(5)，過(guò)流檢測(cè)電量設(shè)定(8)和復(fù)位檢測(cè)電量設(shè)定(9)等部件，過(guò)流檢測(cè)(1)和復(fù)位檢測(cè)(2)的輸出經(jīng)或門(mén)(5)相或后控制繼電器開(kāi)關(guān)(4)，繼電器開(kāi)關(guān)(4)的觸點(diǎn)位于供電電源AN和負(fù)荷XY之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于供電線路中的過(guò)載保護(hù)裝置，特征是繼電器開(kāi)關(guān)(4)只需一組轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)，且復(fù)位檢測(cè)信號(hào)是由與該轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)相并聯(lián)，與被保護(hù)負(fù)荷相串聯(lián)的Rf產(chǎn)生的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于供電線路中的過(guò)載保護(hù)裝置，特征是繼電器開(kāi)關(guān)(4)需要二組轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)，且復(fù)位檢測(cè)信號(hào)是由被保護(hù)負(fù)荷作為一臂的電橋產(chǎn)生的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于供電線路中的過(guò)載保護(hù)裝置，特征是用無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)取代了繼電器開(kāi)關(guān)(4)。
專(zhuān)利摘要本裝置提出一種適合各種供電線路使用的過(guò)載保護(hù)裝置?？梢约皶r(shí)地使過(guò)載的負(fù)荷脫離供電電源，和先前采用的試送電復(fù)位型過(guò)載保護(hù)裝置相比，對(duì)過(guò)載負(fù)荷的保護(hù)作用更有效，恢復(fù)供電更及時(shí)，本裝置的特征是過(guò)載檢測(cè)(1)的輸出與復(fù)位檢測(cè)(2)的輸出經(jīng)或門(mén)(5)驅(qū)動(dòng)繼電器(4)，其觸點(diǎn)位于電源(AN)和負(fù)荷(XY)之間，過(guò)載后繼電器(4)觸點(diǎn)將本裝置從過(guò)載前的過(guò)載檢測(cè)狀態(tài)切換到復(fù)位檢測(cè)狀態(tài)，過(guò)載解除后，繼電器觸點(diǎn)將過(guò)載解除前的復(fù)位檢測(cè)狀態(tài)切換到過(guò)載檢測(cè)狀態(tài)。
文檔編號(hào)H02H3/08GK2055301SQ8920795
公開(kāi)日1990年3月28日 申請(qǐng)日期1989年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1989年5月31日
發(fā)明者徐雅佳 申請(qǐng)人:徐雅佳