专利名称：电路系统的保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电路系统的保护装置，尤其是涉及一种用于与断路器配合的三相及单相电路系统的过/欠电压保护装置。
背景技术：
一般现有的微型断路器已经不能满足各种各样应用环境的需求，如三相或单相电路系统中的过/欠电压的保护，以及预防瞬时和非常态电压变化的快速保护以避免该瞬时和非常态电压变化导致对灵敏部件的损害等。在当前的市场，ABB公司发明了一种整合过电压和欠电压功能的断路开关，然而其也仍不能完全满足配电市场灵活、多样化的需求，而且体积较大
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电路系统的保护装置，其将过/欠电压保护的电路整合后与一简化的机械部分相组合，从而解决上述问题。本实用新型的目的是这样实现的，即提供一种电路系统的保护装置，用于与一断路器相配置，该电路系统的保护装置包括壳体，具有容置空间；机械组件，设置于该容置空间内，用于触发该断路器断开；电路板，设置于该容置空间内，在该电路板上设有电路部分，用于监测三相或单相电路系统之电压出现过、欠压异常后送出触发信号，以驱动该机械组件断开该断路器。该电路部分包括线圈，用于磁感应该机械组件做脱扣动作；电源电路，用于从该断路器的输出端获取电力；信号监控器及处理电路，由该电源电路给信号监控器及处理电路供电，以使该信号监控器及处理电路监测该三相或单相电路系统实时电压；以及触发电路，与该信号监控器及处理电路电连接，并与该线圈串接，其中当该信号监控器及处理电路获得一过/欠电压信号时自动导通，以使一电流流经该线圈并相应地产生一磁场，用于感应该机械组件进行脱扣动作。该触发电路为半导体元件。该半导体元件为晶闸管。该晶闸管与该线圈串联，当该晶闸管被导通时，该电流流过该线圈。由该线圈、该电源电路、该信号监控器及处理电路、以及该触发电路构成的用于测试三相电路系统的电路结构，设置于该电路板上。由该线圈、该电源电路、该信号监控器及处理电路、以及该触发电路构成的用于测试单相电路系统的电路结构，设置于该电路板上。该机械组件包括铁芯,设于该线圈内，以构成一静衔铁。该机械组件还包括动衔铁，枢接于该静衔铁上，该动衔铁在被该静衔铁吸附时而可相对于该静衔铁转动。该机械组件还包括复位弹簧，位于该动衔铁及静衔铁之间，且在该动衔铁转动时被压缩而产生一回复力。该机械组件包括连动机构，设置于该动衔铁转动时可触碰得到的位置。该连动机构包括脱扣机构，用于由该动衔铁触碰而动作；支架，该脱扣机构枢接于该支架；棘轮，可转动地固定于该支架上，用于由该脱扣机构锁合及释放；U型轴，其一端与该棘轮枢接；以及手柄，与该U型轴的另一端枢接，并伸出该壳体外。该机械组件还包括指示标，由一^^扣件将该指示标扣合于该壳体内，并位于该动衔铁转动时能触碰到的位置。该手柄还与该断路器连接，用于同时操控该断路器与该过/欠电压保护装置的闭
口 ο该壳体具有一窗口，该指不标设于该窗口，用于显露该指不标被脱扣状态。本实用新型的优点在于，其电路系统的保护装置通过机械组件的简化设计与过/欠电压保护的电路整合，而使其可同时应用于三相系统或单相电路系统中的过/欠电压产 生时的电路保护，并且在提供脱扣延时方面且在安全前提下，可最大限度保证用电连续性，不仅如此，通过上述整合，该过/欠电压的保护装置的整体宽度仅为18毫米，体积很小。
图I为本实用新型电路系统的保护装置的分解示意图；图2为本实用新型电路系统的保护装置断开状态的示意图；图3为本实用新型电路系统的保护装置闭合状态的示意图；图4为本实用新型电路系统的保护装置的机构简图；图5为本实用新型电路部分的电路方框图；图6为本实用新型用于单相电路系统中的电路图；图7为本实用新型用于三相电路系统中的电路图。
具体实施方式
本实用新型提出一电路系统的保护装置，其为一种断路器的辅助设备，与该断路器共同对电路系统中过电压或欠电压的电路实施保护。请参见图1-3，其为本实用新型的电路系统的保护装置的分解图，该保护装置用于与该断路器相配合，以控制该断路器(未显示)断路或闭合动作，并包括壳体1，具有容置空间，设置于该壳体I容置空间中的机械组件2及电路板3，该机械组件2用于触发该断路器断路，该电路板3上具有电路部分30，用于监测三相或单相电路系统之电压出现过、欠压异常后送出触发信号，以驱动该机械组件2断开该断路器。请详见图5-7并结合图1-3，该电路部分30包括线圈31，用于磁感应该机械组件I做脱扣动作；电源电路32，用于从该断路器的输出端获取电力；信号监控器及处理电路33，由该电源电路32给信号监控器及处理电路23供电，以使该信号监控器及处理电路33监测该三相或单相电路系统实时电压；以及触发电路34，与该信号监控器及处理电路33电连接，并与该线圈31串接，其中当该信号监控器及处理电路33获得过/欠电压信号时自动导通，以使一电流流经该线圈并相应地产生一磁场，用于感应该机械组件2进行脱扣动作。其中，图7为电路部分30的一电路结构图，其用于与三相电路系统(LI、L2、L3)电连接，以监测三相电路系统任何一相是否有过/欠电压信号产生；图6为电路部分30的另一电路结构图，其用于与单相电路系统(LI)电连接，以监测单相电路系统是否有过/欠电压信号产生。[0025]在一较佳实施例中，该触发电路34为半导体元件。该半导体元件34为晶闸管，该晶闸管与该线圈31串联，当该晶闸管被导通时，该电流流过该线圈31。其中，由该线圈31、该电源电路32、该信号监控器及处理电路33以及该触发电路34构成的电路结构设置于一块电路板3上(见图1)，其中该电路结构可以为上述图6或图7的电路结构。当电路部分30即为图7的电路结构实时监测时，如同时监测Ll-N，L2-N, L3_N三相电路系统电压时，且当任意一项电压异常(如欠压或过压)并持续时，该信号监控器及处理电路33计时至软件规定时间后，送出脱扣信号至触发器34，如果异常电压时间非常短，将不足以对电器造成伤害，则不做上述动作，以保证用电连续性。同样的，当电路部分30即为图6的电路结构实时检测电路系统的电压L-N时，且当电压异常(如过压或欠压)并持续时，该信号监控器及处理电路33计时至软件规定时间 后，送出脱扣信号至触发器34，如果上述异常电压时间非常短，不足以对电器造成伤害，则不动作，以保证用电连续性。再请详见图1-3及图4，该机械组件包括铁芯21、动衔铁22、复位弹簧24、连动机构25等。其中该铁芯21设于该线圈31内，以构成一静衔铁23。该动衔铁22枢设于静衔铁23上，该动衔铁22在被该静衔铁23吸附时而产生转动。该复位弹簧24位于该动衔铁22及静衔铁23之间，且在该动衔铁22转动时由该动衔铁22压缩而使该复位弹簧24产生一回复力。该连动机构25可由该动衔铁22在转动时触碰，而使该连动机构25做脱扣动作。再详见图4，其为本实用新型电路系统的保护装置的机构简图，其中显示有该连动机构25，其包括脱扣机构251、支架252、棘轮253、U型轴254及手柄255等，其中该支架252为固定的，该棘轮253与该支架252可转动连接，该脱扣机构251枢接于该支架252，该脱扣机构251在该动衔铁21触碰下转动，并与该棘轮253进行脱扣动作，该U型轴254的一端与该棘轮253枢接，另一端与该手柄255枢接。另外，该手柄255伸出该壳体I外，还与该断路器的手柄机械连接(未显示)，以便于操控该手柄255时，同时闭合该断路器。该机械组件2还包括指示标26,由一^^扣件261将该指示标26扣合于该壳体I内，当该动衔铁21转动而触碰于卡扣件261时，该卡扣件261脱扣而释放该指示标26，使该指示标26掉下，其中该指示标26设于该壳体I的一窗口处，用于显露该指示标26掉下时状态(即为脱扣状态)。本实用新型的上述结构通用于三相(Ll-N，L2-N, L3-N)及单相(L-N)电路系统中做过/欠电压故障的保护及显示，并做为断路器的辅助装置而可挂接于断路器的外侧。当将本实用新型与其配置的断路器一并接入用户的三相或单相电路系统中时，并当上述电路系统发生过/欠电压现象时，电路板3独立监测各相电压(如Ll-N，L2-N, L3-N),当监测到任意一相异常电压时，该电路板3上的该信号监控器及处理电路33会通过计算和逻辑判断后给出脱扣信号至晶闸管(即为触发电路34部分)，使该电路板3上的晶闸管导通，故在上述电路的回路中(即图6、7中)便会产生足够的电流，该电流流经线圈31后产生一磁场，使设于其内的铁芯21产生一磁力以构成的该静衔铁23,吸引该动衔铁22,而使该动衔铁22在壳体I内顺时针转动(即向图3的下面运动)。当该动衔铁22转动时，将一并压缩该回复弹簧24、触碰该连动机构25 (参见图4)以及推动该指示标26上的卡扣件261,此时复位弹簧24被压缩，连动机构25实施脱扣动作，以及指示标26的卡扣件261被解扣。在上述连动机构25实施脱扣动作时，首先，由动磁铁22先触碰其中的脱扣机构251，以使该脱扣机构251相对于该支架252转动，以使该脱扣机构251脱开对该棘轮253锁合，并使该棘轮253由锁死状态变为自由状态，这时相应的U型轴254及其连接的手柄255也呈自由状态，从而使手柄255掉到断开位置A (见图2、4所示)，这时由该脱扣机构中的一针轴(未显示)伸出保护装置的壳体I外而触发外侧的断路器中的相应部分，而使该断路器断开，以使整个电路系统断电而得到保护。当过/欠电压的故障排除后，线圈21中电流消失并无感应磁场，这时该复位弹簧24利用其回复力迫使该动衔铁22以反方向即逆时针转动，回到原位，为下一次脱扣做准备；与此同时，再通过推动手柄255到其闭合位置B (见图3、4所示)，这时由该手柄255动作可带动该U型轴254、棘轮253动作，以使棘轮253与复位的脱扣机构251锁合即为闭合 位置B而处于锁死状态，以为下一次脱扣做准备；再与此同时，该指示标13由该连接机构25上述复位动作的带动而被复位并由该卡扣件261卡住。另外，手柄255在闭合时，还同时带动与其匹配的断路器一起闭合接通，以使整个电路系统正常使用。综上所述，由于本实用新型通过将用于检测三相或单相电路系统的电路设置于一块电路板上，并结合一种简化的机械结构，而实现了与断路器配合使用时，达到了不仅对上述三相或单相电路系统的过载保护，而且还同时具有过电压/欠电压产生时的保护功效，以及在脱扣延时方面且在安全前提下，可最大限度保证用电连续性，从而大大提高了整个电路系统的安全性及保护功能；并且由于上述的整合，使本实用新型的体积较小，其宽度仅为18毫米，将其与断路器配置时不会占据更多的空间，故更为合理而实用。
权利要求1.一种电路系统的保护装置，用于与一断路器相配置，其特征在于，该保护装置包括 壳体，具有容置空间； 机械组件，设置于该容置空间内，用于触发该断路器断开； 电路板，设置于该容置空间内，在该电路板上设有电路部分，用于监测三相或单相电路系统之电压出现过、欠压异常后送出触发信号，以驱动该机械组件断开该断路器。
2.如权利要求I所述的保护装置，其特征在于，该电路部分包括 线圈，用于磁感应该机械组件做脱扣动作； 电源电路，用于从该断路器的输出端获取电力； 信号监控器及处理电路，由该电源电路给该信号监控器及处理电路供电，以使该信号监控器及处理电路监测该三相或单相电路系统实时电压；以及 触发电路，与该信号监控器及处理电路电连接，并与该线圈串接， 其中当该信号监控器及处理电路获得过/欠电压信号时自动导通，使一电流流经该线圈并相应地产生一磁场，用于感应该机械组件进行脱扣动作。
3.如权利要求2所述的保护装置，其特征在于，该触发电路为半导体元件。
4.如权利要求2所述的保护装置，其特征在于，该半导体元件为晶闸管。
5.如权利要求4所述的保护装置，其特征在于，该晶闸管与该线圈串联，当该晶闸管被导通时，该电流流过该线圈。
6.如权利要求2所述的保护装置，其特征在于，由该线圈、该电源电路、该信号监控器及处理电路、以及该触发电路构成的用于测试三相电路系统的电路结构，设置于该电路板上。
7.如权利要求2所述的保护装置，其特征在于，由该线圈、该电源电路、该信号监控器及处理电路、以及该触发电路构成的用于测试单相电路系统的电路结构，设置于该电路板上。
8.如权利要求6所述的保护装置，其特征在于，该机械组件包括铁芯，设于该线圈内，< 以构成一静衔铁。
9.如权利要求8所述的保护装置，其特征在于，该机械组件还包括动衔铁，枢接于该静衔铁上，该动衔铁在被该静衔铁吸附时而可相对于该静衔铁转动。
10.如权利要求9所述的保护装置，其特征在于，该机械组件还包括复位弹簧，位于该动衔铁及静衔铁之间，且在该动衔铁转动时被压缩而产生一回复力。
11.如权利要求10所述的保护装置，其特征在于，该机械组件包括连动机构，设置于该动衔铁转动时可触碰得到的位置。
12.如权利要求11所述的保护装置，其特征在于，该连动机构包括 脱扣机构，用于由该动衔铁触碰而动作； 支架，该脱扣机构枢接于该支架； 棘轮，可转动地固定于该支架上，用于由该脱扣机构锁合及释放；U型轴，其一端与该棘轮枢接；以及 手柄，与该U型轴的另一端枢接，并伸出该壳体外。
13.如权利要求10所述的保护装置，其特征在于，该机械组件还包括指示标，由一卡扣件将该指示标扣合于该壳体内，并位于该动衔铁转动时能触碰到的位置。
14.如权利要求12所述的保护装置，其特征在于，该手柄还与该断路器连接，用于同时操控该断路器与该过欠电压保护装置的闭合。
15.如权利要求13所述的保护装置，其特征在于，该壳体具有一窗口，该指示标设于该窗口，用于显露该指示标被脱扣状态。
专利摘要本实用新型公开一种电路系统的保护装置，用于与一断路器相配置，并包括壳体，具有容置空间；机械组件，设置于容置空间内，用于触发该断路器断开；电路板，设置于容置空间内，在电路板上设有电路部分，用于监测三相或单相电路系统之电压出现过、欠压异常后送出触发信号，以驱动机械组件断开该断路器。由此该保护装置可通过机械组件的简化设计与过/欠电压保护的电路整合，而使其可应用于三相系统或单相系统的保护，而且可在过电压或欠电压时断开断路器而提供电路的保护，并且在提供脱扣延时方面且在安全前提下，可最大限度保证用电连续性，又通过上述整合，过/欠电压的保护装置的整体宽度仅为18毫米，体积较小。
文档编号H02H3/20GK202633900SQ20122025396
公开日2012年12月26日 申请日期2012年5月31日 优先权日2012年5月31日
发明者谢娟, 陈人杰, 沈科, 王宏亮, 马锋 申请人:施耐德电器工业公司