欠压脱扣器状态监控装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及低压电器脱扣器领域，尤其涉及一种欠压脱扣器状态监控装置。
【背景技术】
[0002]欠压脱扣器是断路器，尤其是框架式断路器的重要元件之一。欠电压脱扣器是在它的端电压降至某一规定范围时，使断路器有延时或无延时断开的一种脱扣器，当电源电压下降，甚至缓慢下降到额定工作电压的70%至35%范围内，欠电压脱扣器应运作，欠电压脱扣器在电源电压等于脱扣器额定工作电压的35 %时，欠电压脱扣器应能防止断路器闭全，脱扣器线圈失电，线圈内活动衔铁有复位弹簧顶出一脱扣；电源电压等于或大于85%欠电压脱扣器的额定工作电压时，在热态条件下，应能保证断路器可靠闭合。
[0003]欠压脱扣器通常有控制线路板与脱扣电磁铁组成。根据上述定义，当电源电压等于或大于85%欠电压脱扣器的额定工作电压时，控制板控制脱扣电磁铁接通电源，电磁铁线圈中流过工作电流，电磁铁吸合(动铁芯受线圈电磁力作用，压迫内部弹簧一一吸入)。除非电源电压下降，电磁铁应始终处于“吸合状态”。
[0004]然而，当电网电压瞬间跌落，即便控制板输出信号有效，电磁铁线圈电流减小，动铁芯所得到的维持功率不足，动铁芯受内部弹簧反力作用，使得动铁芯“自由弹出”;对于零电压延时脱扣器，在延时阶段，电磁铁线圈电流完全有后备电容供电，受体积的限制，后备电容不能很大，在延时阶段的后端，线圈电流不足，也造成动铁芯“自由弹出”。或控制板受到干扰等出现异常情况，用于接通电磁铁的控制开关瞬间、短时或永久失效，同样导致了动铁芯“自由弹出”。这种动铁芯“自由弹出”所引起的“自由脱扣”，致使断路器自动分闸。此时断路器的分闸，并非真实需要的“欠压分闸”，并且，由于欠压脱扣器内嵌在断路器里面，这给分析断路器分闸原因造成了困难。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是:为了克服非欠压情况下，欠压脱扣器产生自由脱扣，致使断路器自动分闸的不足，本发明提供一种欠压脱扣器状态监控装置，原理简单，成本低廉，工作可靠，容易实现，可为进一步提高电网运行质量提供保证。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种欠压脱扣器状态监控装置，所述欠压脱扣器包括控制板、前端盖、外壳、动铁芯、复位弹簧和线圈，电网电压经整流后的直流电压连接在线圈的一端，线圈的另一端连接控制板的控制输出端；欠压脱扣器状态监控装置包括监控电路、光电发射管和光电接收管，在线圈的内圈靠近弹簧的一侧设有两个相对的凹壁，两个凹壁处分别埋设光电发射管和光电接收管；所述光电发射管与第一限流电阻串联之后，并联于线圈的两端；所述监控电路包括电网电压检测单元，所述电网电压检测单元的输出信号与电网电压是否欠压相关联，所述监控电路根据电网电压检测单元的输出信号、光电接收管的截止导通状态输出第一报警信号，监控电路根据控制板的控制输出信号、光电接收管的截止导通状态输出第二报警信号。
[0007]所述监控电路包括电源、电网电压检测单元、第一异或门和第二异或门，所述电源通过相互串联的光电接收管和采样电阻接地，所述电网电压检测单元输出SH信号和SL信号，所述SH信号和SL信号中，一路为高电平信号，另一路为低电平信号；所述光电接收管与采样电阻之间的信号，和SL信号为第一异或门的输入信号；所述控制板的控制输出信号，和SH信号为第二异或门的输入信号。
[0008]所述第一异或门的输出端和第二异或门的输出端均通过触发可控硅连接有一信号指示灯。
[0009]当电网电压正常时，动铁芯阻挡光电发射管和光电接收管的光路，光电接收管截止；当电网电压正常瞬间波动或欠压脱扣器控制部分故障时，动铁芯弹出，使光电发射管和光电接收管的光路被打开，光电接收管导通。
[0010]所述光电发射管和光电接收管之间成一定角度。
[0011]所述光电发射管和光电接收管之间成180°或90°。
[0012]所述光电发射管和光电接收管之间的光通路为红外光通路或可见光通路。
[0013]所述光电发射管、第一限流电阻和光电接收管为贴片式元器件，光电发射管和第一限流电阻预埋在线圈的同一个凹壁内，光电接收管预埋在线圈的另一个凹壁内。
[0014]本发明的有益效果是，本发明的欠压脱扣器状态监控装置，在不破坏原欠压脱扣器功能的前提下，通过简单低廉的附加电路，可有效鉴别出“真欠压”与“假欠压”，为电网安全运行以及为欠压脱扣器质量监控。
【附图说明】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0016]图1是DW450欠压脱扣器电磁铁结构中预埋光电通路的示意图。
[0017]图2是DW45欠压脱扣器电磁铁结构中预埋光电通路的示意图。
[0018]图3是本发明欠压脱扣器状态监控装置的电路基本原理。
[0019]图中1、前端盖，2、夕卜壳，3、动铁芯，4、复位弹簧，L1、线圈，D1、光电发射管，D2、光电接收管，R1、第一限流电阻，HV、直流电压，CON、控制板的控制输出信号，VCC、电源，R2、采样电阻，U1、第一异或门，U2、第二异或门，S1、第一触发可控娃，S2、第二触发可控娃，LD、第一信号指示灯，LP、第二信号指示灯，HT、电网电压检测单元。
【具体实施方式】
[0020]现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0021]如图1、2所示，分别是DW450、DW45欠压脱扣器电磁铁，有控制板、前端盖1、外壳
2、动铁芯3、复位弹簧4和线圈LI，前端盖I紧贴断路器内部扣板，电磁铁尾部被压板固定。电网电压经整流后的直流电压HV连接在线圈LI的一端，线圈LI的另一端连接控制板的控制输出端。
[0022]本发明的一种欠压脱扣器状态监控装置，包括监控电路、光电发射管Dl和光电接收管D2，在线圈LI的内圈靠近弹簧的一侧设有两个相对的凹壁，两个凹壁处分别埋设光电发射管Dl和光电接收管D2 ;所述光电发射管Dl与第一限流电阻Rl串联之后，并联于线圈LI的两端。光电发射管Dl与第一限流电阻Rl的连接位置可以互换。光电发射管Dl和光电接收管D2之间的光通路为红外光通路或可见光通路。所述光电发射管Dl和光电接收管D2之间成180°。当光电发射管Dl和光电接收管D2之间不是180°时，可以靠漫反射实现光线的发射和接收，因此，光电发射管Dl和光电接收管D2之间还可以成90°或其他角度。
[0023]所述光电发射管D1、第一限流电阻Rl和光电接收管D2为贴片式元器件，从而不影响原线圈绕制工艺及参数。光电发射管Dl和第一限流电阻Rl预埋在线圈LI的同一个凹壁内，光电接收管D2预埋在线圈LI的另一个凹壁内。本发明可特别针对电磁铁外部无法设立光通路的场合。
[0024]所述监控电路包括电源VCC、电网电压检测单元HT、第一异或门Ul和第二异或门U2，所述电源VCC通过相互串联的光电接收管D2和采样电阻R2接地，光电接收管D2和采样电阻R2的连接位置可以互换。所述电网电压检测单元HT输出SH信号和SL信号，所述SH信号和SL信号中，一路为高电平信号，另一路为低电平信号。SH信号和SL信号与电网电压是否欠压相关联，当电网电压非欠压时，SL信号为低电平信号，SH信号为高电平信号；当电网电压欠压时，SL信号为高电平信号，SH信号为低电平信号。
[0025]所述光电接收管D2与采样电阻R2之间的信号，和SL信号为第一异或门Ul的输入信号；所述控制板的控制输出信号CONjP SH信号为第二异或门U2的输入信号。第一异或门Ul的输出端通过第一触发可控硅SI连接第一信号指示灯LD，第二异或门U2的输出端通过第二