专利名称：空气断路器的保护装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种空气断路器(Air Circuit Breaker)的保护装置，尤 其涉及可避免通过空气断路器向负载供电时所发生的热量引起误动作 的空气断路器的保护装置。
背景技术：
通常，空气断路器是在空气中，触点断开并进行自然消弧(Arc extinguishing)的断路器，多作为低压交流断路器使用。通过这种空气断路器向负载提供稳定的电源，需要防止空气断路 器内部元件受热而发生误动作。另外，通过空气断路器检测流向负载 的电流以判断事故发生与否，当确定为事故发生时，需要立即切断电 源。但是，现有的空气断路器只通过对事故发生与否的判断来控制电 源，不能防止内部元件受热而发生误动作的现象。发明内容本发明的目的在于，提供一种空气断路器的保护装置，其对空气 断路器上的发热源的温度或空气断路器内部元件的温度进行检测，当 检测温度高于预先设定的基准温度时，使空气断路器脱扣以预防空气 断路器发生误动作。
具有上述目的的本发明之空气断路器的保护装置，在空气断路器 中包括电源线和触点等的各种发热源，以及温度上升时有可能引起误动作的微控制器(Micro Controller Unit )等各种元件上设置温度传感器， 来检测温度。
然后，将检测的温度和预先设定的基准温度比较，而判断空气断 路器有无误动作可能性，当空气断路器有可能发生误动作时发出警报， 或者启动脱扣线圈使空气断路器脱扣以切断提供给负载的电源。
本发明之空气断路器的保护装置，其特征在于，包括 一个以上 的温度检测部，其通过温度传感器检测空气断路器的温度；微控制器， 将上述温度检测部所检测的温度与预先设定的基准温度进行比较，从而判断空气断路器的误动作可能性；脱扣线圈，根据上述微控制器的 判断结果，切断提供给负载的电源。
本发明特征在于，上述温度检测部对上述空气断路器所具有的多 个发热源或上述微控制器的温度进行检测。
本发明特征在于，还包括根据上述微控制器的控制而发出警报的 报警单元。
本发明特征在于，在上述温度检测部和上述微控制器之间，还设 有将上述温度检测部的检测温度转换为数字信号并输出到上述微控制器的冲莫拟H字转换器(Analogue to Digital Converter )。
本发明特征在于，还包括，电压检测部，对通过空气断路器流向负载的电流进行检测并转换为电压；整流器，对上述电压检测部所检 测电压进行整流并输出到上述微控制器，上述微控制器将上述整流器
的输出电压与预先设定的基准电压进行比较，从而判断事故发生与否， 当判断为事故发生时，启动上述脱扣线圈。本发明特征在于，在上述整流器和上述微控制器之间，还设有将 上述整流器的输出电压转换为数字信号并输出到上述微控制器的模拟 数字转换器。本发明可防止空气断路器以及负载因发生事故以及温度上升而受 损的现象，而且可预防空气断路器发生误动作，从而向负载提供稳定 的电源。
图1为现有保护装置的电路图； 图2为本发明之保护装置的电路图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明之理想实施例进行详细说明。后述的详细说明并不限定本发明的技术范围，只供读者便于理解 本发明的原理和概念。因此，只对必要的结构进行说明，并在附图中 提供了供本领域技术人员选择的几个实施方式。图1为现有保护装置的电路图。附图符号100为电压检测部。上 述电压4企测部100包4舌电流互感器(Current transformer)及洛高夫斯 基线圈(Rogowski coil )。上述电流互感器^f企测通过空气断路器流向负 载的电流，并由洛高夫斯基线圈将电流互感器所;险测出的电流转换为 电压。
附图符号110为整流器，上述整流器110具有多个二极管。上述 多个二极管对上述电压;f企测部100的输出电压进行整流而转换为脉动 电压。附图符号120为模拟数字转换器。上述模拟数字转换器120将上 述整流器110所输出的脉动电压转换为数字信号。附图符号130为微控制器。上述微控制器130通过上述模拟数字 转换器120以数字信号输出的脉动电压的电平来判断是否发生事故， 当判断为发生事故时，生成脱扣信号。附图符号140为脱扣线圏。当上述微控制器130生成脱扣信号时， 上述脱扣线圈140脱扣以切断空气断路器向负载^是供电源。当通过空气断路器向负载供电时，电压检测部IOO检测空气断路 器流向负载的电流，并将检测的电流转换为电压，输出到整流器IIO。 上述电压检测部100所输出的检测电压为交流电压，其由整流器110 转换为脉动电压。上述转换的脉动电压在模拟数字转换器120被转换 成数字信号并被输入到微控制器130。上述微控制器130通过从上述模拟数字转换器120以数字信号输 入的脉动电压的电平来判断事故发生与否。具体是，上述微控制器130 通过均方根(RMS: Root Mean Square)运算等数学演算过程来判断事 故发生与否。当上述判断结果，未发生事故时，微控制器130不生成脱扣信号， 因此脱扣线圈140也不会启动，空气断路器继续向负载供电。
而当上述判断结果为发生事故时，微控制器130生成脱扣信号。 根据上述生成的脱扣信号，脱扣线圏被启动使空气断路器脱扣。这样， 空气断路器切断供向负载的电源，从而避免因事故电流导致空气断路 器以及负载等受损而且事故进一步扩大。当发生事故而检测到事故电流流向负载时，这种保护装置只对空 气断路器进行脱扣以切断电源，而不能防止空气断路器向负载供电时 产生的热量引起误动作的现象。具体是，无法防止当空气断路器向负 载供电时，在电源线或触点等发热源上产生热量，所产生的热量导致 空气断路器内部温度上升，从而使空气断路器内部的微控制器等元件 发生误动作的现象。因此，有必要防止通过空气断路器向负载提供电压时发生的热量 导致误动作的现象。图2为本发明之保护装置的电路图。如图所示，本发明之保护装 置包括电压检测部200、整流器210、模拟数字转换器220、多个温 度检测部230-1、 230-2、模拟数字转换器240、微控制器250、脱扣线 圈260以及报警单元270。上述电压检测部200包括例如电流互感器及洛高夫斯基线圈，由 电流互感器检测通过空气断路器流向负载的电流，并由洛高夫斯基线 圈将电流互感器检测的电流转换为电压并输出。上述整流器210具有多个二极管，通过二极管对上述电压检测部 200的检测电压进行整流而转换为脉动电压。例如，上述多个二极管对 从空气断路器流向负载的R、 S、 T、 N相的检测电压进行整流并转换 为月永动电压。
上述模拟数字转换器220将上述整流器210输出的脉动电压转换 为数字信号。上述多个温度片企测部230-1、 230-2分别将温度传感器(未图示) 连接在，空气断路器向负载供电用的R、 S、 T、 N相的电源线、触点 等各种发热源；以及微控制器250等升温时有可能误动作的各种元件； 安装有元件的基板上，通过这些温度传感器的检测信号检测温度。上述模拟数字转换器240根据上述微控制器250的控制，将上述 多个温度检测部230-1、 230-2的温度检测信号转换为数字信号，并输 出给上述^U空制器250。上述纟鼓控制器250通过上述模拟数字转换器220的输出信号来判 断向负载的供电是否发生事故，当判断为事故发生时，控制上述脱扣 线圈260脱扣以切断空气断路器提供给负栽的电源。另外，上述微控 制器250才艮据上述^^莫拟数字转换器240的输出信号判断空气断路器是 否发生误动作，当判断为空气断路器有可能发生误动作时，控制上述 脱扣线圈260使其脱扣，以切断空气断路器提供给负载的电源，并使 上述报警单元270发出警报。本发明的保护装置中，电压检测部200检测通过空气断路器流向 负载的电流并转换为电压，由整流器210将其^r测电压转换为脉动电 压，经过转换的脉动电压由模拟数字转换器220转换为额数字信号并 输出到微控制器250。上述微控制器250根据来自上述模拟数字转换器220的脉动电压 电平来判断事故发生与否。判断结果为事故发生时，微控制器250生
成脱扣信号，脱扣线圈260使空气断路器脱扣，从而切断提供给负载 的电源。另外，本发明中，多个温度^r测部230-1、 230-2分别通过连接在 空气断路器向负栽供电用的R、 S、 T、 N相的电源线、触点等各种发 热源，有可能误动作的各种元件以及安装有元件的基板上的温度传感 器的检测信号检测温度，然后生成检测信号并输入到模拟数字转换器 240。上述模拟数字转换器240根据微控制器250的控制而选择上述多 个温度;f企测部230-1、 230-2所输出的检测信号，转换为数字信号的温 度检测信号，转换的温度检测信号则被输入到微控制器250。这样，微 控制器250将来自上述模拟数字转换器240的温度检测信号分别和预 先设定的多个基准温度值进行比较，从而判断空气断路器发生误动作 的可能性。即，当从上述模拟数字转换器240输入的多个温度检测信 号高于预先设定的基准温度值时，上述微控制器250判断空气断路器 有可能发生误动作。当温度检测信号低于预先设定的基准温度值而判断为空气断路器 没有误动作可能性时，微控制器250不启动脱扣线圏260,空气断路器 继续向负载提供正常电源。而当温度检测信号高于预先设定的温度值而判断为空气断路器有 可能发生误动作时，微控制器250则启动脱扣线圈260使空气断路器 脱扣，从而切断供向负载的电源。另外，上述樣i控制器250控制报警单元270发出报警音，并打开 报警灯或闪光，显示空气断路器有可能发生误动作。
以上，对上述4企测温度为基准温度以上时，启动脱扣线圈260使 空气断路器260脱扣并发出警报的例子进行了说明。本发明也可以构 成为，当检测温度为基准稳定以上时，启动脱扣线圏260使空气断路 器260脱扣但不发出警报，或者是不脱扣空气断路器只是由报警单元 270发出警报。另外，上述实施例中，在整流器210和微控制器250之间，以及 在多个温度检测部230-1 、 230-2和微控制器250之间设置模拟数字转 换器220、 240,整流器210和多个温度才企测部230-1、 230-2的输出电 压转换为数字信号之后，输入到微控制器250。当上述微控制器250具 有将模拟信号转换为数字信号的功能时，也可以构成为，使整流器210 和多个温度检测部230-1、 230-2的输出电压不经过数字转换而直接输 入到微控制器250。另外，上述实施例中，对流向负载的电流以及温度均进行检测以 保护空气断路器，但也可以构成为，只通过检测温度来保护空气断路 器等方式。如上所述，本发明在空气断路器内的各种发热源以及有可能发生 误动作的元件上设置温度传感器来检测温度，通过其检测温度判断空 气断路器发生误动作的可能性。判断结果，空气断路器存在发生误动 作的可能性时，发出警报或使空气断路器脱扣。另外，通过从空气断路器流向负载的电流来判断事故发生与否， 当判断为事故发生时，使空气断路器脱扣以切断电源。
因此，本发明可防止空气断路器以及负载因发生事故以及温度上 升而受损的现象，而且可预防空气断路器发生误动作，从而向负载提 供稳定的电源。以上，通过理想实施例对本发明进行了详细说明，在本发明技术 范围之内，本领域技术人员可对本发明进行各种变形。本发明的权利范围不应局限于所述实施例，而应由权利要求进行 限定。
权利要求
1、一种空气断路器的保护装置，其特征在于，包括一个以上的温度检测部，其通过温度传感器检测空气断路器的温度；微控制器，将所述温度检测部所检测的温度与预先设定的基准温度进行比较，从而判断空气断路器有无误动作可能性；脱扣线圈，当所述判断结果为存在空气断路器发生误动作的可能性时，根据所述微控制器的控制切断提供给负载的电源。
2、 如权利要求1所述空气断路器的保护装置，其特征在于，所述 温度^r测部对所述空气断路器所具有的发热源或对所述微控制器的温 度进行检测。
3、 如权利要求1所述空气断路器的保护装置，其特征在于，还包 括根据所述^U空制器的控制而发出警报的报警单元。
4、 如权利要求1所述空气断路器的保护装置，其特征在于，在所 述温度检测部和所述微控制器之间，还设有将所述温度检测部的检测 温度转换为数字信号并输出到所述微控制器的模拟数字转换器。
5、 如权利要求1所述空气断路器的保护装置，其特征在于，还包括，对通过空气断路器流向负载的电流进行检测并转换为电 压的电压4企测部，以及对所述电压检测部所一企测电压进行整流并输出 到所述微控制器的整流器； 所述微控制器将所述整流器的输出电压与预先设定的基准电压进 行比较，从而判断事故发生与否，当判断为事故发生时，启动所述脱 扣线圈。
6、如权利要求5所述空气断路器的保护装置，其特征在于，在所述整流器和所述微控制器之间，还设有将所述整流器的输出电压转换 为数字信号并输出到所述微控制器的模拟数字转换器。
全文摘要
本发明涉及一种空气断路器的保护装置，用于防止空气断路器动作时所发生的热量导致空气断路器误动作的现象，在空气断路器中包括电源线和触点等的各种发热源，以及温度上升有可能导致误动作的各种元件上设置温度传感器，来检测温度，然后，将检测的温度和预先设定的基准温度比较，比较的结果，当检测温度高于预先设定的温度时，判断空气断路器存在误动作的可能性，当判断为空气断路器有可能发生误动作时，启动脱扣线圈使空气断路器脱扣以切断提供给负载的电源，或者发出警报告知空气断路器有可能发生误动作。
文档编号H01H71/12GK101211722SQ200710308369
公开日2008年7月2日 申请日期2007年12月29日 优先权日2006年12月29日
发明者严载弼 申请人:Ls产电株式会社