专利名称：塑壳断路器的短路电流保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动机或电力输配电系统的过载保护装置，尤其涉及 一种塑壳断路器的短路电流保护器。
背景技术：
当前用于电动机过载保护、电力输配电过流保护等领域的塑壳断路器的短路电流保护器的电路如图1所示，包括一互感器11、 一信号调理电路12、 一 单片机13、 一执行机构14以及电源15。其中互感器11将电网电线的强电信 号IA、 IB、 IC、 IN变为微处理器能接受的弱电信号，再通过信号调理电路12 进入单片机13对其进行采样、处理、判断等步骤，若采样值大于设定值，则 推动执行机构14动作。这种保护结构从检测到故障到整个机构分断故障一般大约在36 49ms之 间，该分断时间在小电流时完全可以满足要求。但是当电网出现短路(电流达 到额定电流的15倍被认为是短路电流)时电路发热严重，被保护设备发热过 高、保护装置烧蚀严重、寿命减短，有时甚至由于电流过大干扰磁场过强出现 拒动现象而无法起到保护作用。因此，目前的塑壳断路器往往需要另外设置后备电磁铁来完成大电流分 断，但是后备电磁铁的缺点在于1、 占用空间大；2、 分断时间长，且有反复分合现象。 发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种减小短路电流情况下塑壳断 路器分断时间的塑壳断路器的短路电流保护器。它在现有塑壳断路器的基础 上，提供一模拟脱扣电路进行保护，当检测到短路电流时，塑壳断路器可以不 经过微处理器而直接对短路电流进行处理并且发出分断命令，促使塑壳断路器
本实用新型所采取的技术方案是提出一种塑壳断路器的短路电流保护器， 包括依次序连接的互感器、信号调理电路、单片机以及执行机构，其中互感器 与电网的各相电信号连接，用以输出对应各相的小电流信号，信号调理电路用 以对各小电流信号进行进行调理，输出多个调理信号，该塑壳断路器还包括一 模拟脱扣电路，其包括多个放大电路，其输入端一一对应地与所述信号调理 电路的各调理信号连接； 一比较电路，具有一输入端、 一比较端和一输出端， 所述输入端与所述多个放大电路的输出端连接，所述比较端连接一基准信号， 所述输出端与所述执行机构连接。上述的塑壳断路器的短路电流保护器还包括一电源，其输入端与信号调理 电路连接，其输出端与执行机构和单片机连接，以从信号调理电路中抽取电流 进行处理后，作为执行机构和单片机的电源。上述的塑壳断路器的短路电流保护器中，模拟脱扣电路还包括多个隔离元 件，分别设在每个放大电路的输出端与比较电路输入端之间。上述的塑壳断路器的短路电流保护器中，隔离元件可以是二极管。上述的塑壳断路器的短路电流保护器中，基准信号的电压介于2. 0V 2. 5V之间。本实用新型由于采用上述技术方案，使之与现有的后备电磁铁相比，模拟 脱扣电路的分断时间更短，因此减短了断路器触头烧蚀时间，同时，它完全可 以取代后备电磁铁的作用，为塑壳断路器节省了空间。
为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作详细说明，其中图1是现有的一种塑壳断路器的短路电流保护器的电路图。 图2是本实用新型的塑壳断路器的短路电流保护器的电路图。图3是本实用新型的模拟脱扣电路图。
具体实施方式
本实用新型旨在减小短路电流情况下断路器的分断时间。它采用模拟电路 进行保护，当检测到短路电流时，塑壳断路器可以不经过单片机而直接对短路4
电流进行处理并且发出分断命令，促使塑壳断路器更快分断。请参阅图2所示，本实用新型的塑壳断路器的短路电流保护器包括一互感 器21、 一信号调理电路22、 一单片机23、 一执行机构24、电源电路25以及 模拟脱扣电路26。其中互感器21将电网电线的各相强电电流信号IA、 IB、 IC、 IN变为单片机23能接受的弱电信号，再通过信号调理电路22进行调理，调理 的过程可包括例如进行全波整流和高频滤波，以获得较为优良的信号波形。经 过全波整流和滤波后的调理信号SignalA SignalN，可以为电源电路25供电， 以作为单片机23和执行机构24的电源。一方面，调理电路22的调理信号SignalA SignalN输出至单片机23，对 调理后的信号进行AD采样、处理、判断等步骤，若采样值大于设定值，则驱 动执行机构14动作，反之，则不进行任何动作。另一方面，调理电路22的调理信号SignalA SignalN输出至模拟脱扣电 路26。请参阅图3所示，模拟脱扣电路26进一步包括分别用于放大调理信号 SignalA SignalN的四个放大电路261 264、四个二极管D1 D4、以及一比 较电路265。其中，四个二极管D1 D4作为隔离元件，以将四个信号SignalA SignalN隔离。四个放大电路261 264由运放IC1A IC1D、电阻R1 R12构 成。而比较电路265包括一比较器U2B，其输入端经电阻R15连接二极管D1 D4的输出端，其比较端连接一由电阻R16、 R17和2. 5V电压所形成的基准电压 Vf 。在一个实施例中，基准电压Vf的值介于2. 0V 2. 5V之间，即只对高于2. 0V 的电压，进行直接处理；比较器U2B输出端连接执行机构24 (如图l所示)， 以驱动执行机构24执行相关动作。当故障电流较小时，比较电路265的输入电压小于基准电压Vf，因此模拟 脱扣电路26不进行动作(输出低电平)，而由单片机23根据预先设定值决定 动作与否。而当出现严重故障时，互感器21输出大的故障电流并进入单片机 23和模拟脱扣电路26。在模拟脱扣电路26中，该电流信号被和基准信号Vf 进行比较，若A、 B、 C、 N中任意一相的电流故障信号大于基准信号Vf，则模 拟脱扣电路2马上发出分断命令(输出高电平)至执行机构24，促使其分断塑 壳断路器，而不通过微处理器进行处理，从而縮短故障延续的时间。经试验证实，采用模拟脱扣电路26，在出现大电流故障时，分断时间介于 9ras 12ms之间，大大縮短了故障延续的时间。本实用新型与后备电磁铁相比， 采用模拟脱扣电路的设计，减短了断路器触头烧蚀时间，且完全可以取代后备
电磁铁的作用，为塑壳断路器节省了空间。以上的实施例说明仅为本实用新型的较佳实施例说明，本领域技术人员可 依据本实用新型的上述实施例说明而作出其它种种等效的替换及修改。然而这 些依据本实用新型实施例所作的种种等效替换及修改，属于本实用新型的发明 精神及由权利要求书所界定的专利范围内。
权利要求1.一种塑壳断路器的短路电流保护器，包括依次序连接的互感器、信号调理电路、单片机以及执行机构，其中所述互感器与电网的各相电信号连接，用以输出对应各相的小电流信号，所述信号调理电路用以对各小电流信号进行进行调理，输出多个调理信号，其特征在于，所述塑壳断路器还包括一模拟脱扣电路，其包括多个放大电路，其输入端一一对应地与所述信号调理电路的各调理信号连接；一比较电路，具有一输入端、一比较端和一输出端，所述输入端与所述多个放大电路的输出端连接，所述比较端连接一基准信号，所述输出端与所述执行机构连接。
2. 如权利要求1所述的塑壳断路器的短路电流保护器，其特征在于，还 包括一电源，其输入端与所述信号调理电路连接，其输出端与所述执行机构和 单片机连接。
3. 如权利要求1所述的塑壳断路器的短路电流保护器，其特征在于，所 述模拟脱扣电路还包括多个隔离元件，分别设在每个放大电路的输出端与比较 电路输入端之间。
4. 如权利要求3所述的塑壳断路器的短路电流保护器，其特征在于，所 述隔离元件是二极管。
5. 如权利要求1所述的塑壳断路器的短路电流保护器，其特征在于，所 述基准信号的电压介于2.0V 2.5V之间。
专利摘要本实用新型公开一种塑壳断路器的短路电流保护器，它包括依次序连接的互感器、信号调理电路、单片机以及执行机构，其中互感器与电网的各相电信号连接，用以输出对应各相的小电流信号，信号调理电路用以对各小电流信号进行调理，输出多个调理信号，该塑壳断路器还包括一模拟脱扣电路，其包括多个放大电路，其输入端一一对应地与所述信号调理电路的各调理信号连接；一比较电路，具有一输入端、一比较端和一输出端，该输入端与多个放大电路的输出端连接，该比较端连接一基准信号，该输出端与执行机构连接。当检测到短路电流时，塑壳断路器可以不经过微处理器而直接对短路电流进行处理并且发出分断命令，促使塑壳断路器更快分断。
文档编号H01H71/00GK201032621SQ20072006955
公开日2008年3月5日 申请日期2007年4月29日 优先权日2007年4月29日
发明者锐 吴, 欣 周, 朱东亮 申请人:上海大全赛奥法电气科技有限公司