一种自恢复式三相电压保护继电器的制造方法
【专利摘要】一种自恢复式三相电压保护继电器，包括外壳、设置在外壳内的线路板，线路板上设置有供电电源、电压采集电路、与供电电源和电压采集电路连接的电压信号处理器、储能电路、驱动电路，关键是：所述的电压采集电路包括缺相电压采集电路、第一相电压采集电路、第二相电压采集电路、第三相电压采集电路、控制电压采集电路。技术效果是在三相电压恢复正常后，可以自动接通线路恢复供电，使用方便，适用于三相四线制配电线路的自恢复式断相、过电压、欠电压的保护与控制，降低了功耗，一体式结构设计减少了占用空间，安装方便。
【专利说明】—种自恢复式三相电压保护继电器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电气设备【技术领域】，涉及到一种保护继电器，特别是一种适用于380V、50Hz三相四线制配电线路的自恢复式三相断相、过电压、欠电压保护与控制的继电器。
【背景技术】
[0002]当前已有的自恢复式过电压、欠电压保护继电器主要有IP和2P两种，都是应用于220V、50Hz单相二线制配电线路的过、欠电压保护的继电器，未见用于380V、50Hz三相四线制配电线路的恢复式三相断相、过电压、欠电压保护继电器，现有的三相断相、过电压、欠电压保护装置，一般采用分体结构，体积较大而且功耗较高，占用空间较大，安装不方便，一般用于工业配电使用，应用于民用住宅不太方便。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是为了解决现有的继电器在三相电压恢复正常后不能自动恢复供电的技术问题，为了解决这个问题，我们设计了一种自恢复式三相电压保护继电器，在三相电压恢复正常后，可以自动接通线路恢复供电，使用方便，适用于三相四线制配电线路的自恢复式断相、过电压、欠电压的保护与控制。
[0004]本实用新型所采用的具体技术方案是:一种自恢复式三相电压保护继电器，包括外壳、设置在外壳内的线路板，线路板上设置有供电电源、电压采集电路、与供电电源和电压采集电路连接的电压信号处理器、储能电路、驱动电路，关键是:所述的电压采集电路包括缺相电压采集电路、第一相电压采集电路、第二相电压采集电路、第三相电压采集电路、控制电压采集电路，其中，
[0005]缺相电压采集电路包括与第一相线连接的第一电阻、与第一电阻连接的第一二极管、与第一二极管连接的第一分压电阻、一端与第二相线连接另一端与第一二极管的正极连接的第二电阻、一端与第三相线连接另一端与第一二极管的正极连接的第三电阻，第一分压电阻的另一端与供电电源的Vss端连接，第一二极管的负极与电压信号处理器连接；
[0006]第一相电压采集电路包括与第一相线连接的第六电阻、与第六电阻连接的第二二极管、与第二二极管连接的第二分压电阻，第二分压电阻的另一端与供电电源的Vss端连接，第二二极管的负极与电压信号处理器连接；
[0007]第二相电压采集电路包括与第二相线连接的第九电阻、与第九电阻连接的第三二极管、与第三二极管连接的第三分压电阻，第三分压电阻的另一端与供电电源的Vss端连接，第三二极管的负极与电压信号处理器连接；
[0008]第三相电压采集电路包括与第三相线连接的第十电阻、与第十电阻连接的第四二极管、与第四二极管连接的第四分压电阻，第四分压电阻的另一端与供电电源的Vss端连接，第四二极管的负极与电压信号处理器连接；
[0009]控制电压采集电路包括与控制输入电路连接的第十三电阻、与第十三电阻连接的第五二极管，第五二极管的负极与第四二极管的负极连接。
[0010]本实用新型的有益效果是:采用自恢复式设计，在三相电压恢复正常后，可以自动接通线路恢复供电，使用方便，降低了功耗，适用于三相四线制配电线路的自恢复式断相、过电压、欠电压的保护与控制。降低了功耗，这种复合检测技术提高了配电线路电压故障检测的可靠性。采用模数化一体式结构设计，减少了占用空间，安装方便，适用于民用住宅。[0011]动作线圈储能电路和复归线圈储能电路由第六二极管、第七二极管隔离，对各自的驱动电路各自放电，互不影响，可以使继电器的动作和复归两个运行方式从容进行，又因有足够的充电时间，所以可以减小充电电流，从而可以将功耗降低到现有继电器的15%~30%，而且消除了运行死区。
[0012]瞬变电压抑制二极管是一种新型过压保护器件，它的响应速度极快，钳位电压稳定，体积小，价格低，提高了继电器的可靠性，节约了生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的电路原理图。
[0014]附图中，I代表供电电源，2代表电压信号处理器,LI代表第一相线,L2代表第二相线，L3代表第三相线，N代表中性线，J代表继电器，CK代表控制输入电路，Ql代表第一三极管，Q2代表第二三极管，Rl代表第一电阻，R2代表第二电阻，R3代表第三电阻，R4代表第四电阻，R5代表第五电阻，R6代表第六电阻，R7代表第七电阻，R8代表第八电阻，R9代表第九电阻，RlO代表第十电阻，Rll代表第十一电阻，R12代表第十二电阻，R13代表第十三电阻，R14代表第十四电阻，R15代表第十五电阻，R16代表第十六电阻，R17代表第十七电阻，R18代表第十八电阻，R19代表第十九电阻，R20代表第二十电阻，R21代表第二十一电阻，R22代表第二十二电阻，Cl代表第一电容，C2代表第二电容，C3代表第三电容，C4代表第四电解电容，C5代表第五电解电容，C6代表第六电解电容，C7代表第七电解电容，CS代表第八电解电容，C9代表第九电解电容,ClO代表第十电解电容,Cll代表第^ 电解电容，Dl代表第一二极管，D2代表第二二极管，D3代表第三二极管，D4代表第四二极管，D5代表第五二极管，D6代表第六二极管，D7代表第七二极管，Dwl代表第一瞬变电压抑制二极管，Dw2代表第二瞬变电压抑制二极管，Dw3代表第三瞬变电压抑制二极管，Dw4代表第四瞬变电压抑制二极管，LEDl代表第一发光二极管，LED2代表第二发光二极管。
【具体实施方式】
[0015]一种自恢复式三相电压保护继电器，包括外壳、设置在外壳内的线路板，线路板上设置有供电电源1、电压采集电路、与供电电源I和电压采集电路连接的电压信号处理器2、储能电路、驱动电路，关键是:所述的电压采集电路包括缺相电压采集电路、第一相电压采集电路、第二相电压采集电路、第三相电压采集电路、控制电压采集电路，其中，
[0016]缺相电压采集电路包括与第一相线LI连接的第一电阻R1、与第一电阻Rl连接的第一二极管D1、与第一二极管Dl连接的第一分压电阻、一端与第二相线L2连接另一端与第一二极管Dl的正极连接的第二电阻R2、一端与第三相线L3连接另一端与第一二极管Dl的正极连接的第三电阻R3，第一分压电阻的另一端与供电电源I的Vss端连接，第一二极管Dl的负极与电压信号处理器2连接；[0017]第一相电压采集电路包括与第一相线LI连接的第六电阻R6、与第六电阻R6连接的第二二极管D2、与第二二极管D2连接的第二分压电阻，第二分压电阻的另一端与供电电源I的Vss端连接，第二二极管D2的负极与电压信号处理器2连接；
[0018]第二相电压采集电路包括与第二相线L2连接的第九电阻R9、与第九电阻R9连接的第三二极管D3、与第三二极管D3连接的第三分压电阻，第三分压电阻的另一端与供电电源I的Vss端连接，第三二极管D3的负极与电压信号处理器2连接；
[0019]第三相电压采集电路包括与第三相线L3连接的第十电阻R10、与第十电阻RlO连接的第四二极管D4、与第四二极管D4连接的第四分压电阻，第四分压电阻的另一端与供电电源I的Vss端连接，第四二极管D4的负极与电压信号处理器2连接；
[0020]控制电压采集电路包括与控制输入电路CK连接的第十三电阻Rl3、与第十三电阻R13连接的第五二极管D5，第五二极管D5的负极与第四二极管D4的负极连接。
[0021]所述的第一分压电阻两端并联有第四电解电容C4、第一瞬变电压抑制二极管Dwl，第四电解电容C4和第一瞬变电压抑制二极管Dwl反向并联，第四电解电容C4的正极与第一二极管Dl的负极连接。
[0022]所述的第二分压电阻两端并联有第五电解电容C5、第二瞬变电压抑制二极管Dw2，第五电解电容C5和第二瞬变电压抑制二极管Dw2反向并联，第五电解电容C5的正极与第二二极管D2的负极连接。
[0023]所述的第三分压电阻两端并联有第六电解电容C6、第三瞬变电压抑制二极管Dw3，第六电解电容C6和第三瞬变电压抑制二极管Dw3反向并联，第六电解电容C6的正极与第三二极管D3的负极连接。
[0024]所述的第四分压电阻两端并联有第七电解电容C7、第四瞬变电压抑制二极管Dw4，第七电解电容C7和第四瞬变电压抑制二极管Dw4反向并联，第七电解电容C7的正极与第四二极管D4的负极连接。
[0025]所述的缺相电压采集电路还包括第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3，第一电容Cl串联在第一电阻Rl和第一二极管Dl之间，第二电容C2串联在第二电阻R2和第一二极管Dl之间，第三电容C3串联在第三电阻R3和第一二极管Dl之间。
[0026]所述的储能电路包括动作线圈储能电路和复归线圈储能电路，其中，
[0027]动作线圈储能电路包括串联连接的第十电解电容ClO和第六二极管D6，第十电解电容ClO的正极与供电电源I的Vcc端、电机J连接,第六二极管D6的负极与电压信号处理器2连接；
[0028]复归线圈储能电路包括串联连接的第十一电解电容Cll和第七二极管D7，第十一电解电容Cll的正极与第十电解电容ClO的正极连接，第七二极管D7的负极与第六二极管D6的负极连接。
[0029]所述的驱动电路包括触点接通电路、触点断开电路，其中，
[0030]触点接通电路包括串联连接的第八电解电容C8、第十六电阻R16、第一三极管Q1，第八电解电容C8的正极与供电电源I的Vcc端、电压信号处理器2的Ushkl端连接,第一三极管Ql的集电极与继电器J的动作线圈H连接，发射极与第十电解电容ClO的负极连接；
[0031]触点断开电路包括串联连接的第九电解电容C9、第十七电阻R17、第二三极管Q2，第九电解电容C9的正极与供电电源I的Vcc端、电压信号处理器2的Ushk2端连接，第二三极管Q2的集电极与继电器J的复位线圈F连接，发射极与第十一电解电容Cl I的负极连接。
[0032]所述的第一分压电阻包括串联连接的第四电阻R4、第五电阻R5，第二分压电阻包括串联连接的第七电阻R7、第八电阻R8，第三分压电阻包括串联连接的第十一电阻R11、第十二电阻R12，第四分压电阻包括串联连接的第十四电阻R14、第十五电阻R15。
[0033]本实用新型在具体实施时:第一相线L1、第二相线L2、第三相线L3采用星形接法，中性点电位位移电压经缺相电压采集电路整流、分压、滤波、限幅后，获得配电线路缺相电压状态取样信号Uil,输出给电压信号处理器2。第一相线LI的相电压经第一相电压米集电路降压、整流、分压、滤波、限幅后，获得配电线路LI相电压状态取样信号Ui2，输出给电压信号处理器2。第二相线L2的相电压经第二相电压采集电路降压、整流、分压、滤波、限幅后，获得配电线路L2相电压状态取样信号Ui3，输出给电压信号处理器2。第三相线L3的相电压经第三相电压采集电路降压、整流、分压、滤波、限幅后，获得配电线路L3相电压状态取样信号Ui4，输出给电压信号处理器2。当相电压接入CK控制端时，相电压经控制电压采集电路降压、整流，与L3相电压经降压、整流的信号相加后，分压、滤波、限幅，获得CK控制电压状态取样信号Ui5,输出给电压信号处理器2。电压信号处理器2对配电线路的五个取样信号进行处理后得电压信号Ui，与供电电源I输出的基准电压Ug、Uq比较，经比较判断，相与，获得配电线路电压状态信号Ushk，配电线路电压正常时，即Uq〈Ui〈Ug，则电压信号处理器2的Ushkl端为高电平，Ushk2端为低电平，经微分整形，获得驱动Ql导通的脉冲信号Uqlb，则Ql导通，第十电解电容ClO通过继电器J的动作线圈H放电，使继电器J的触点闭合，从而接通配电线路供电。配电线路电压欠压或过压时，即Ui〈Uq或Ui>Ug，则Ushkl端为低电平，Ushk2端为高电平，经微分整形，获得驱动Q2导通的脉冲信号Uq2b，第十一电解电容Cll通过继电器J的复归线圈F放电，使继电器J的触点断开，从而断开配电线路停止供电。`
【权利要求】
1.一种自恢复式三相电压保护继电器，包括外壳、设置在外壳内的线路板，线路板上设置有供电电源(I)、电压采集电路、与供电电源(I)和电压采集电路连接的电压信号处理器(2)、储能电路、驱动电路，其特征在于:所述的电压采集电路包括缺相电压采集电路、第一相电压采集电路、第二相电压采集电路、第三相电压采集电路、控制电压采集电路，其中， 缺相电压采集电路包括与第一相线(LI)连接的第一电阻(Rl)、与第一电阻(Rl)连接的第一二极管(Dl)、与第一二极管(Dl)连接的第一分压电阻、一端与第二相线(L2)连接另一端与第一二极管(Dl)的正极连接的第二电阻(R2)、一端与第三相线(L3)连接另一端与第一二极管(Dl)的正极连接的第三电阻(R3)，第一分压电阻的另一端与供电电源(I)的Vss端连接，第一二极管(Dl)的负极与电压信号处理器(2)连接； 第一相电压采集电路包括与第一相线(LI)连接的第六电阻(R6)、与第六电阻(R6)连接的第二二极管(D2)、与第二二极管(D2)连接的第二分压电阻，第二分压电阻的另一端与供电电源(I)的Vss端连接，第二二极管(D2)的负极与电压信号处理器(2)连接； 第二相电压采集电路包括与第二相线(L2)连接的第九电阻(R9)、与第九电阻(R9)连接的第三二极管(D3)、与第三二极管(D3)连接的第三分压电阻，第三分压电阻的另一端与供电电源(I)的Vss端连接，第三二极管(D3)的负极与电压信号处理器(2)连接； 第三相电压采集电路包括与第三相线(L3)连接的第十电阻(RlO)、与第十电阻(RlO)连接的第四二极管(D4)、与第四二极管(D4)连接的第四分压电阻，第四分压电阻的另一端与供电电源⑴的Vss端连接，第四二极管(D4)的负极与电压信号处理器(2)连接； 控制电压采集电路包括与控制输入电路(CK)连接的第十三电阻(R13)、与第十三电阻(R13)连接的第五二极管(D5)，第五二极管(D5)的负极与第四二极管(D4)的负极连接。
2.根据权利要 求1所述的一种自恢复式三相电压保护继电器，其特征在于:所述的第一分压电阻两端并联有第四电解电容(C4)、第一瞬变电压抑制二极管(Dwl)，第四电解电容(C4)和第一瞬变电压抑制二极管(Dwl)反向并联，第四电解电容(C4)的正极与第一二极管(Dl)的负极连接。
3.根据权利要求1所述的一种自恢复式三相电压保护继电器，其特征在于:所述的第二分压电阻两端并联有第五电解电容(C5)、第二瞬变电压抑制二极管(Dw2)，第五电解电容(C5)和第二瞬变电压抑制二极管(Dw2)反向并联，第五电解电容(C5)的正极与第二二极管(D2)的负极连接。
4.根据权利要求1所述的一种自恢复式三相电压保护继电器，其特征在于:所述的第三分压电阻两端并联有第六电解电容(C6)、第三瞬变电压抑制二极管(Dw3)，第六电解电容(C6)和第三瞬变电压抑制二极管(Dw3)反向并联，第六电解电容(C6)的正极与第三二极管(D3)的负极连接。
5.根据权利要求1所述的一种自恢复式三相电压保护继电器，其特征在于:所述的第四分压电阻两端并联有第七电解电容(C7)、第四瞬变电压抑制二极管(Dw4)，第七电解电容(C7)和第四瞬变电压抑制二极管(Dw4)反向并联，第七电解电容(C7)的正极与第四二极管(D4)的负极连接。
6.根据权利要求1所述的一种自恢复式三相电压保护继电器，其特征在于:所述的缺相电压采集电路还包括第一电容(Cl)、第二电容(C2)、第三电容(C3)，第一电容(Cl)串联在第一电阻(Rl)和第一二极管(Dl)之间，第二电容(C2)串联在第二电阻(R2)和第一二极管(Dl)之间，第三电容(C3)串联在第三电阻(R3)和第一二极管(Dl)之间。
7.根据权利要求1所述的一种自恢复式三相电压保护继电器，其特征在于:所述的储能电路包括动作线圈储能电路和复归线圈储能电路，其中， 动作线圈储能电路包括串联连接的第十电解电容(Cio)和第六二极管(D6)，第十电解电容(ClO)的正极与供电电源(I)的Vcc端、电机(J)连接，第六二极管(D6)的负极与电压信号处理器(2)连接； 复归线圈储能电路包括串联连接的第十一电解电容(Cll)和第七二极管(D7)，第十一电解电容(Cll)的正极与第十电解电容(ClO)的正极连接，第七二极管(D7)的负极与第六二极管(D6)的负极连接。
8.根据权利要求7所述的一种自恢复式三相电压保护继电器，其特征在于:所述的驱动电路包括触点接通电路、触点断开电路，其中， 触点接通电路包括串联连接的第八电解电容(CS)、第十六电阻(R16)、第一三极管(Ql)，第八电解电容(C8)的正极与供电电源(I)的Vcc端、电压信号处理器(2)的Ushkl端连接，第一三极管(Ql)的集电极与继电器(J)的动作线圈H连接，发射极与第十电解电容(ClO)的负极连接； 触点断开电路包括串联连接的第九电解电容(C9)、第十七电阻(R17)、第二三极管(Q2),第九电解电容(C9)的正极与供电电源⑴的Vcc端、电压信号处理器⑵的Ushk2端连接，第二三极管(Q2)的集电极与继电器(J)的复位线圈F连接，发射极与第十一电解电容(Cll)的负极连接。
9.根据权利要求1所述的一种自恢复式三相电压保护继电器，其特征在于:所述的第一分压电阻包括串联连接的第四电阻(R4)、第五电阻(R5)，第二分压电阻包括串联连接的第七电阻(R7)、第八电阻(R8)，第三分压电阻包括串联连接的第十一电阻(R11)、第十二电阻(R12)，第四分压电阻包括串联连接的第十四电阻(R14)、第十五电阻(R15)。
【文档编号】H02H3/06GK203481804SQ201320624631
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年10月11日 优先权日:2013年10月11日
【发明者】李长明, 史志彬 申请人:史志彬