专利名称：鉴相鉴幅脉冲型漏电保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种三相漏电电流动作保护装置，用于三相四线配电线路中作对地漏电控制及人身触电保护。
在现有的三相漏电保护器中，有简易电流型、正负脉冲型，鉴相鉴幅型三类。在三相线路对地漏电允许的限度内不平衡的情况下，简易电流型和正负脉冲型保护器的触电动作值都受线路漏电矢量的影响；鉴相鉴幅型保护器的触电动作值不受线路漏电矢量的影响，但也不够完善《时控鉴幅触电保安器》(专利号为87210963.1)和《集成化时控鉴幅触电保护器》(专利号90218201.3)及全方位漏电保护器，在漏电撤除时均要误动作；《鉴相鉴幅无声运行漏电保护器》(专利号为95217004.3)则相位允许偏差过小，它要求在A、B、C三个检测门依次打开瞬间，移相放大器输出的交流信号突变到90°、210°、330°，即要求一正二负，当三者都达到阀值，保护器才动作，如信号偏前30°(即120°、240°、0°)或偏后30°(即60°、180°、300°)，因信号在0°或180°时的瞬时值为零，故保护器拒动；偏移大于15°小于30°时，则触电动作灵敏度降低，由于实际有很多因素影响移相放大器输出信号的相位，如零序电流互感器的磁导率，信号传输放大通路中的阻容元件值，并且这些元器件的值都会受温度的影响，另外，触电电流的相位也会有所偏移，(见《农村电气化》96年第6期)故上述漏电保护器都有必要进一步改进。
本实用新型的目的是进一步改进鉴相鉴幅型漏电保护器，使保护器不但具有触电动作值不受线路漏电的影响和漏电撤除不误动作的优点，并将相位允许偏差展宽，将“一正二负三者均达到阀值才动作”的条件，改为“一高二低，高达到阀值就动作”低则可以是负、零或低于鉴幅比较器阀值的正值；信号如偏移30°，一变高、一变低、一不变，只要变高达到阀值，保护器也不会拒动，即使偏移大于30°，二变高一变低，只要在“二高”增量中一高大于一高小于阀值，保护器仍可动作。
图2为本实用新型的原理框图，它由零序电流互感器(1)，漏电分析控制器(2)，交流接触器(3)三部分所组成。安装使用对，供电线路从零序电流互感器(1)的磁环中穿过，并通过交流接触器(3)的常开触点到用电端。零序电流互感器(1)的次级线圈接漏电分析控制器中移相放大器(21)的输入端，移相放大器(21)的输出端接漏电超限选通电路(22)的输入端和鉴相鉴幅电路(23)的输入端；漏电超限选通电路(22)的输出端和鉴相鉴幅电路(23)的输出端都接到触发电路(24)的输入端，触发电路(24)的输出端接继电控制电路(25)的输入端，继电控制电路(25)的输出端控制交流接触器(3)；(26)为电源电路，提供保护器本身各部分工作电源。本实用新型的特征在于漏电分析控制器中的鉴相鉴幅电路(23)。鉴相鉴幅电路(23)中有并列的A、B、C三路，三路均由检测时间控制电路和相幅变量选通电路组成。三路检测时间控制电路中的比较器，其同相端通过电阻与二极管接裂相电流，A路接裂相电源的uB与uC，B路接uA与uC，C路接uA与uB)，其反相端都接整流滤波电源的分压，其输出端分别接相幅变量选通电路中的模拟开关的控制端；三路模拟开关的输入端都接移相放大电路(21)的输出端，三路模拟开关的输出端分别通过耦合电容接鉴幅比较器的同相端，三路鉴幅比较器的输出端分别经电阻相接成丫节点，丫节点通过串接电阻接触发电路(24)的输入端，串接电阻后还接有信号可对地旁路的模拟开关，旁路模拟开关受控于丫节点。
本实用新型与已有的三相鉴相鉴幅漏电保护器相比已有的，要末就是漏电撤除要误动作，要末就是相位偏移允许过小，当信号偏移电源相位30°时，保护器拒动；本实用新型不但触电动作值可不受线路漏电矢量的影响，漏电撤除不误动作，而且相位偏移允许宽，即使信号偏移电源30 °，也不会拒动。
图1为鉴相鉴幅原理示意图；其中图1-1曲线表示一个周期的三相交流电源，图1-2曲线表示在线路不漏电的情况下B相触电电流曲线，图1-3曲线表示在线路漏电情况B相触电时的触漏电迭加曲线。图2是整机框图，整机由三大部分组成，即零序电流互感器(1)，漏电分析控制器(2)和交流接触器(3)；图3是电路图，现对照图2框图编号来说明，图3中，LHO是零序电流互感器，对应于框图中(1)；图3中，运算放大器(A1)(A2)等组成信号移相放大器，对应框图中(21)；图3中比较器(A3)为漏电超限选通电路，对应框图中(22)；图3中，比较器(A5)(A6)(A7)(A8)等组成检测时间控制电路，模拟开关(S1)(S2)(S3)及比较器(A10)(A11)(A12)等组成相幅变量选通电路；检测时间控制电路和相幅变量选通电路组成鉴相鉴幅电路，对应于框图(23)；图3中比较器(A4)等组成触发电路，其中有暂稳重合电路和连动二次后不重合电路，对应框图中(24)；比较器A9三极管(T1)(T2)、继电器(J1)(J2)，等组成继电控制电路，对应于框图中(25)；变压器(B)，稳压集成块LM7815等组成电源电路，对应于框图中(26)；交流接触器(C)的线圈与常开触点对应于框图中(3)。
现对照三个附图，并以B相发生触电为例来说明(A相、C相同理)鉴相鉴幅的基本原理是在A、B、C电源的峰值瞬间，检测触漏电信号的瞬时值增量，图1-1表示三相电源，图1-2表示在线路不漏电情况下B相发生触电，在uA30°瞬间，瞬时值从触电发生前的上一周期的零跳变为-Um；图1-3表示在A相漏电情况下B相发生触电(假定触电值与漏电值相等)，由图可知在uA30°瞬间，瞬时值从+1/2Um变为-1/2Um，变化量与图1-2相等。可见鉴相鉴幅的检测方法，可以排除线路漏电的影响。(这种情况，矢量和的幅值没有变，只是相位发生变化)。根据上述基本原理，设计了图3的具体电路。图3中，鉴相鉴幅电路有并列的A、B、C三路，三路均由检测时间控制电路和相幅变量选通电路组成。三路检测时间控制电路中的比较器，其同相端通过电阻和二极管接裂相电源，(A路接裂相电源的uB与uC，B路接裂相电源的uA与uC，C路接裂相电源的uA与uB)；其反相端都接整流滤波电源的分压，其输出端分别接相幅变量选通电路中的模拟开关的控制端；另一方面，触电信号经(A1)、(A2)等组成的移相放大器的移相倒相，负峰变为正峰，并迭加在7.5V直流电源上，输送到A、B、C三个模拟开关的输入端；三个模拟开关的输出端分别经耦合电容接鉴幅比较器的同相端，鉴幅比较器的输出端经电阻接成丫节点，丫节点通过串接电阻接触发电路(24)的输入端，串接电阻后还接有旁路模拟开关，旁路模拟开关受控于丫节点。当B相发生触电时，在裂相电源uA与uC所控制的模拟开关(S2)导通时，正好放大器输出变量Δ+Um，经电容(C14)耦合到鉴幅比较器(A11)的同相端，(A11)输出高电位，丫节点输出约5V的电压，经电阻传到触发电路(24)的输入端，触发电路的输出推动继电控制电路，使交流接触器跳闸，用电线路失电；当B相二倍或二倍以上动作值的漏电撤除时，鉴相鉴幅电路中A、C二路都输出高电位，丫节点电位上升到约10V，旁路模拟开关S4导通，串接电阻后的信号被(S4)所旁路，不能传入触发电路(24)；当触电信号偏移A、B、C电源相位30°时，丫节点三路中也是一路高电位，保护器仍可动作。
权利要求1.一种鉴相鉴幅脉冲型漏电保护器，它由零序电流互感器(1)，漏电分析控制器(2)，交流接触器(3)三部分所组成。供电线路从零序电流互感器(1)的磁环中穿过，A、B、C三根相线通过交流接触器(3)的常开触点到用电端。零序电流互感器(1)的次级线圈接漏电分析控制器中移相放大电路(21)的输入端，移相放大电路(21)的输出端接漏电超限选通电路(22)的输入端和鉴相鉴幅电路(23)的输入端，漏电超限选通电路(22)的输出端和鉴相鉴幅电路(23)的输出端都接到触发电路(24)的输入端，触发电路(24)的输出端接继电控制电路(25)的输入端，继电控制电路(25)的输出端控制交流接触器(3)；(26)为电源电路，提供保护器本身各部分工作电流。本实用新型的特征在于漏电分析控制器中的鉴相鉴幅电路(23)。
2.根据权利要求1所述的鉴相鉴幅脉冲型漏电保护器，其特征在于在鉴相鉴幅电路(23)中，有并列的A、B、C三路，三路均由检测时间控制电路和相幅变量选通电路组成。三路检测时间控制电路中的比较器，其同相端通过电阻与二极管接裂相电源(A路接裂相电源的uB与uC，B路接uA与uC，C路接uA与uB)，其反相端都接整流滤波电源的分压，其输出端分别接相幅变量选通电路中的模拟开关的控制端；三路模拟开关的输入端都接移相放大电路(21)的输出端，三路模拟开关的输出端分别通过耦合电容接鉴幅比较器的同相端，三路鉴幅比较器的输出端经电阻相接成丫节点，丫节点通过串接电阻接触发电路(24)的输入端，串接电阻后还接有信号可对地旁路的模拟开关，旁路模拟开关受控于丫节点。
专利摘要一种用于三相配电线路中作漏电控制和触电保护的鉴相鉴幅脉冲型漏电保护器,它由零序电流互感器(1),漏电分析控制器(2)、交流接触器(3)所组成。在漏电分析控制器中,有信号放大电路(21),超限漏电选通电路(22),鉴相鉴幅电路(23)、触发电路(24)、继电控制电路(25)、电源电路(26)。它对缓变漏电和触电(突变漏电)的动作阈值分别设定;触电动作值不受线路漏电的影响,漏电撤除不误动作,并可在触电信号相位偏移电源相位较大时不拒动。
文档编号H01H83/00GK2278295SQ96250129
公开日1998年4月8日 申请日期1996年12月17日 优先权日1996年12月17日
发明者俞维林 申请人:俞维林