一种自动恢复式过欠压保护器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种自动恢复式过欠压保护器。它包括微处理器。所述微处理器通过导线分别连接有电压采样电路、系统电源处理电路和显示电路；所述系统电源处理电路通过导线连接有磁保持分合闸电路。所述磁保持分合闸电路通过导线与所述微处理器相连。所述显示电路包括指示灯和显示器。所述电压采样电路和系统电源处理电路均通过导线与主线路相连。使用该过欠压保护器的电路发生过欠压故障时，检修过程简单，且该过欠压保护器的使用范围较广、保护精度较高。
【专利说明】-种自动恢复式过欠压保护器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种低压配电装置，具体说是当配电线路故障引起过电压或欠电压时 能自动断开、当线路电压恢复正常时能自动闭合的自动恢复式过欠压保护器。
【背景技术】
[0002] 在电气行业内都知道，家用及类似用途的低压配电线路上都会安装有过欠压保护 装直。
[0003] 目前，配电线路上安装的过欠压保护装置通常是自动恢复式过欠压保护器或模拟 电路。采用传统的自动恢复式过欠压保护器对配电线路进行过欠压保护时，当线路发生故 障后，是通过开启指示灯来提示的，无法显示配电线路中当前电压的数值，所以检修人员没 法通过电压数值直接判断故障的类型，需要经过多次测试后得知，检修过程较繁琐。采用模 拟电路对配电线路进行过欠压保护时，由于模拟电路保护的精度与制造它的电子元器件的 种类有关，一旦用于制造模拟电路的电子元器件确定，模拟电路的保护精度也就确定，所以 模拟电路只能使用到相应的配电线路上，且当配电线路由于实际情况的改变需要改变保护 精度时，模拟电路无法做到，从而使得模拟电路的使用范围较小，保护精度较差。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种自动恢复式过欠压保护器，使用该过欠压保 护器的电路发生过欠压故障时，检修过程简单，且该过欠压保护器的使用范围较广、保护精 度较高。
[0005] 为解决上述问题，提供以下技术方案： 本发明的自动恢复式过欠压保护器的特点是包括微处理器。所述微处理器通过导线分 别连接有电压采样电路、系统电源处理电路和显示电路；所述系统电源处理电路通过导线 连接有磁保持分合闸电路。所述磁保持分合闸电路通过导线与所述微处理器相连。所述显 示电路包括指示灯和显示器。所述电压采样电路和系统电源处理电路均通过导线与主线路 相连。所述电压采样电路用于检测主线路的电压，并将检测到的电压信号转换成电信号传 递给微处理器。所述系统电源处理电路用于将主线路提供的电能电压转换成微处理器和磁 保持分合闸电路的可用电压。所述微处理器用于控制磁保持分合闸电路进行合闸或分闸， 同时控制显示电路显示相应的状态。当电压采样电路检测到主线路的电压信号值大于微处 理器的预设阀值的上限或者低于预设阀值的下限时，微处理器控制磁保持分合闸电路进行 分闸，并控制显示电路上的指示灯开启，同时显示器显示当前电压值。当电压采样电路检测 到的主线路的电压信号值在微处理器的预设阀值的范围内时，微处理器控制磁保持分合闸 电路进行合闸，并控制显示电路上指示灯关闭，同时显示器显示当前电压值。
[0006] 对本发明的进一步改进方案是所述主线路的输出端上连接有防雷电路。所述防雷 电路包括输入端和输出端，防雷电路的输入端通过导线与主线路相连，防雷电路的输出端 通过导线分别与电压采样电路和系统电源处理电路相连。在防雷电路的输入端到输出端的 那段正极线和负极线间依次并联有雷击吸收压敏电阻、高压瓷片电容和输出电压浪涌保护 压敏电阻。在高压瓷片电容到输出电压浪涌保护压敏电阻间的那段正极线上依次串联有 CBB电容和功率电阻；所述CBB电容的两端并联有放电电阻。这样改进的优点是当主线路 受到雷击干扰造成主线路产生瞬时高压时，瞬时高压经过防雷的电路的输入端进入到防雷 电路时，防雷电路正极线和负极线间并联的雷击吸收压敏电阻会吸瞬时高压产生的多余电 流，防雷电路正极线和负极线间并联的高压瓷片电容吸收掉瞬时高压造成的干扰，正极线 上的CBB电容对瞬时电压进行吸收，并将正常电压传递给后级，与CBB电容串联的功率电阻 对CBB电容进行保护，与CBB电容并联的放电电阻对CBB电容进行放电，输出电压浪涌保护 压敏电阻确保防雷电路的输出电压为正常电压，从而使该自动恢复式过欠压保护器有了较 好的防雷效果。
[0007] 对本发明的进一步改进方案是所述磁保持分合闸电路包括电源接口、第一三级 管、第二三级管、第三三极管、第四三极管和磁保持继电器。所述电源接口通过导线与所述 系统电源处理电路相连，电源接口通过导线连接有第一电阻，第一电阻的另一端通过导线 连接有第二电阻，第二电阻的另一端通过导线与所述第一三级管的C集相连。所述第一三 级管的B集通过导线连接有第三电阻，第三电阻的另一端与所述微处理器相连，第一三极 管的B集与E集间并联有第一电容。所述电源接口通过导线连接有第四电阻，第四电阻的 另一端通过导线连接有第五电阻，第五电阻的另一端通过导线与所述第四三极管的C集相 连。所述第四三极管的B集通过导线连接有第六电阻，第六电阻的另一端通过导线与所述 微处理器相连。所述第四三极管的E集和B集间并联有第二电容。所述第二三级管的B集 和E集并联在所述第一电阻的两端，第二三级管的E集位于第一电阻和电源接口相连的那 一端上，第二三级管的C集通过导线与所述第四三极管的C极相连。所述第三三级管的B 集和E集并联在所述第四电阻的两端，第三三级管的E集位于第四电阻和电源接口相连的 那一端上，第三三极管的C集通过导线与所述第一三极管的C集相连。所述磁保持继电器 的两端分别通过导线与第一三级管的C集和第四三级管的C集相连。所述第一三级管的E 集和第四三级管的E集均接地。该磁保持分合闸电路的工作原理是，当微处理控制磁保持 分合闸电路进行分闸时，第一三级管导通，在磁保持继电器的电感作用下保证第二电阻和 第一三级管的C集产生一定的电压（电压约为0. 7V)，此时由于第一电阻与第二电阻形成分 压，从而确保了第二三级管的B集产生低于E集的电压，使得第二三级管导通，造成磁保持 继电器通电，且电流方向从磁保持继电器与第四三级管的C集相连的那一端向磁保持继电 器与第一三级端的C集相连那一端流动，磁保持分合闸电路就分闸了。当微处理器控制磁 保持分合闸电路进行合闸时，第四三级管导通，在磁保持继电器的电感作用下保证第五电 阻和第四三级管的C集产生一定的电压（电压约为0.7V)，此时由于第四电阻与第五电阻形 成分压，从而确保了第三三级管的B集产生低于E集的电压，使得第三三级管导通，造成磁 保持继电器通电，且电流方向从磁保持继电器与第一三级管C集相连的那一端向磁保持继 电器与第四三级管C集相连那一端流动，磁保持分合闸电路就合闸了。这样改进的优点是 可使用单线圈磁保持继电器，将磁保持继电器单线圈的两端分别与第一三极管的C集与第 四三极管的C集相连即可，在单线圈模式下线圈阻抗可是双线圈的两倍，在产生同样电磁 力的基础上，在相同电压时需要较小的电流即可，因此对电源的功率要求更小，对四个三级 管的功率要求也较小，同时在正常工作时线圈不需要供电，使得功耗为零。
[0008] 对本发明的进一步改进方案是所述微处理器通过导线连接有电机分合闸启动电 路；所述电机分合闸启动电路通过导线与防雷电路相连。这样改进的优点是微处理器可以 根据实际情况选择控制磁保持分合闸电路进行分合闸或电机分合闸启动电路进行分合闸。
[0009] 对本发明的进一步改进方案是所述微处理器通过导线连接有通信电路。这样改进 的优点是可利用通信电路对主线路上其他电器设备进行通信连接，实现对其他电器设备的 远程遥控和实时数据监控功能，也可与其他电器设备形成数据交换，实现智能用电的限制。
[0010] 对本发明的更进一步改进方案是所述微处理器通过导线分别连接有电流采样电 路和剩余电流采样电路。这样改进的优点是可通过电流采样电路和剩余电流采样电路对线 路中电流和剩余电流进行检测，且将检测的电流信号转换成电信号传递给微处理器，微处 理器控制显示电路的显示器显示相应的电流数值，从而使得检测人员可直接得知电流的数 值。
[0011] 采取以上方案，具有以下优点： 由于本发明的自动恢复式过欠压保护器包括微处理器；所述微处理器通过导线分别 连接有电压采样电路、系统电源处理电路和显示电路；所述系统电源处理电路通过导线连 接有磁保持分合闸电路；所述磁保持分合闸电路通过导线与所述微处理器相连；所述显示 电路包括指示灯和显示器；所述电压采样电路和系统电源处理电路均通过导线与主线路相 连。使用时，根据需要保护的配电线路的情况设置微处理器的预设阀值，主线路与需要保护 的配电线路相连，电压采样电路开始检测主线路的电压并将检测到的电压信号转换成电信 号传递给微处理器，当电压采集电路检测到的电压值大于或小于微处理器的预设阀值时， 微处理器控制磁保持分合闸电路进行分闸，并控制显示电路上的指示灯开启，同时显示器 显示当前电压值；当电压采集电路检测到的主线路电压的信号值在微处理器的预设阀值的 范围内时，微处理器控制磁保持分合闸电路进行合闸，并控制显示电路上指示灯关闭，同时 显示器显示当前电压值。所以当该配电线路发生过欠压故障时，检修人员可以通过显示器 准确的了解到当前的电压值，检修人员根据电压值可直接知道故障的类型，就不需要经过 多次测试，检修过程变得较简单。同时，该自动恢复式过欠压保护器可根据配电线路的类型 来调整微处理器的预设阀值，使用范围较广，且该自动恢复式过欠压保护器可根据当前线 路的实际情况来选择不同的电压-时间跳闸曲线，保护精度较高。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1为本发明的自动恢复式过欠压保护器的结构原理图； 图2为本发明的自动恢复式过欠压保护器中防雷电路的电路图； 图3为本发明的自动恢复式过欠压保护器中磁保持分合闸电路的电路图； 图4为本发明的自动恢复式过欠压保护器中磁保持分合闸电路的分闸状态电流方向 示意图； 图5为本发明的自动恢复式过欠压保护器中磁保持分合闸电路的合闸状态电流方向 示意图。
【具体实施方式】
[0013] 以下结合附图对本发明的自动恢复式过欠压保护器作进一步详细的说明。
[0014] 如图1所示本发明的自动恢复式过欠压保护器包括微处理器。所述微处理器通过 导线分别连接有电压采样电路、系统电源处理电路、显示电路、电机分合闸启动电路、通信 电路、电流采样电路和剩余电流采样电路。所述系统电源处理电路通过导线连接有磁保持 分合闸电路。所述磁保持分合闸电路通过导线与所述微处理器相连。所述显示电路包括指 示灯和显示器。所述电机分合闸启动电路通过导线连接有防雷电路。所述电压采样电路、 系统电源处理电路和磁保持分合闸电路均通过导线与防雷电路相连。所述防雷电路通过导 线与主线路相连。
[0015] 如图2所示，本发明的自动恢复式过欠压保护器中的防雷电路包括输入端Ui和输 出端Uo,防雷电路的输入端Ui通过导线与主线路相连，防雷电路的输出端Uo通过导线分别 与电压采样电路和系统电源处理电路相连。在防雷电路的输入端Ui到输出端Uo的那段正 极线和负极线间依次并联有雷击吸收压敏电阻R1、高压瓷片电容C1和输出电压浪涌保护 压敏电阻R4。在高压瓷片电容C1到输出电压浪涌保护压敏电阻R4间的那段正极线上依次 串联有CBB电容C2和功率电阻R3。所述CBB电容C2的两端并联有放电电阻R2。
[0016] 如图3所示，本发明的自动恢复式过欠压保护器中的磁保持分合闸电路包括电源 接口、第一三级管Q1、第二三级管Q2、第三三极管Q3、第四三极管Q4和磁保持继电器。所述 电源接口通过导线与所述系统电源处理电路相连，电源接口通过导线连接有第一电阻R11， 第一电阻R11的另一端通过导线连接有第二电阻R12,第二电阻R12的另一端通过导线与所 述第一三级管Q1的C集相连。所述第一三级管Q1的B集通过导线连接有第三电阻R13， 第三电阻R13的另一端与所述微处理器相连，第一三极管的B集与E集间并联有第一电容 C21。所述电源接口通过导线连接有第四电阻R14,第四电阻R14的另一端通过导线连接有 第五电阻R15,第五电阻R15的另一端通过导线与所述第四三极管Q4的C集相连。所述第 四三极管Q4的B集通过导线连接有第六电阻R16,第六电阻R16的另一端通过导线与所述 微处理器相连。所述第四三极管Q4的E集和B集间并联有第二电容C22。所述第二三级管 Q2的B集和E集并联在所述第一电阻R11的两端，第二三级管Q2的E集位于第一电阻R11 和电源接口相连的那一端上，第二三级管Q2的C集通过导线与所述第四三极管Q4的C极 相连；所述第三三级管的B集和E集并联在所述第四电阻R14的两端，第三三级管的E集位 于第四电阻R14和电源接口相连的那一端上，第三三极管Q3的C集通过导线与所述第一三 极管的C集相连；所述磁保持继电器的两端分别通过导线与第一三级管Q1的C集和第四三 级管的C集相连；所述第一三级管Q1的E集和第四三级管的E集均接地。
[0017] 使用时，设置微处理器的预设阀值。当电压采样电路检测到主线路的电压信号值 大于微处理器的预设阀值的上限或者低于预设阀值的下限时，微处理器控制磁保持分合闸 电路进行分闸，这时，磁保持分合闸电路中电流方向如图4所示，磁保持分合闸电路中的磁 保持继电器分闸。当电压采样电路检测到的电压信号值在微处理器的预设阀值的范围内 时，微处理器控制磁保持分合闸电路进行合闸，这时，磁保持分合闸电路中电流方向如图5 所示，磁保持分合闸电路中的磁保持继电器合闸。如此往复就完成了主线路的过欠压保护。
【权利要求】
1. 一种自动恢复式过欠压保护器，其特征在于包括微处理器；所述微处理器通过导线 分别连接有电压采样电路、系统电源处理电路和显示电路；所述系统电源处理电路通过导 线连接有磁保持分合闸电路；所述磁保持分合闸电路通过导线与所述微处理器相连；所述 显示电路包括指示灯和显示器；所述电压采样电路和系统电源处理电路均通过导线与主线 路相连； 所述电压采样电路用于检测主线路的电压，并将检测到的电压信号转换成电信号传递 给微处理器； 所述系统电源处理电路用于将主线路提供的电能电压转换成微处理器和磁保持分合 闸电路的可用电压； 所述微处理器用于控制磁保持分合闸电路进行合闸或分闸，同时控制显示电路显示相 应的状态；当电压采样电路检测到主线路的电压信号值大于微处理器的预设阀值的上限或 者低于预设阀值的下限时，微处理器控制磁保持分合闸电路进行分闸，并控制显示电路上 的指示灯开启，同时显示器显示当前电压值；当电压采样电路检测到的主线路的电压信号 值在微处理器的预设阀值的范围内时，微处理器控制磁保持分合闸电路进行合闸，并控制 显示电路上指示灯关闭，同时显示器显示当前电压值。
2. 如权利要求1所述的自动恢复式过欠压保护器，其特征在于所述主线路的输出端上 连接有防雷电路；所述防雷电路包括输入端（Ui)和输出端（Uo)，防雷电路的输入端（Ui)通 过导线与主线路相连，防雷电路的输出端（Uo)通过导线分别与电压采样电路和系统电源处 理电路相连；在防雷电路的输入端（Ui)到输出端（Uo)的那段正极线和负极线间依次并联 有雷击吸收压敏电阻（R1)、高压瓷片电容（C1)和输出电压浪涌保护压敏电阻（R4);在高压 瓷片电容（C1)到输出电压浪涌保护压敏电阻（R4)间的那段正极线上依次串联有CBB电容 (〇2)和功率电阻（1?3) ;所述088电容（02)的两端并联有放电电阻（1?2)。
3. 如权利要求1所述的自动恢复式过欠压保护器，其特征在于所述磁保持分合闸电路 包括电源接口、第一三级管（Q1)、第二三级管（Q2)、第三三极管（Q3)、第四三极管（Q4)和磁 保持继电器；所述电源接口通过导线与所述系统电源处理电路相连，电源接口通过导线连 接有第一电阻（R11)，第一电阻（R11)的另一端通过导线连接有第二电阻（R12)，第二电阻 (R12)的另一端通过导线与所述第一三级管（Q1)的C集相连；所述第一三级管（Q1)的B集 通过导线连接有第三电阻（R13)，第三电阻（R13)的另一端与所述微处理器相连，第一三极 管的B集与E集间并联有第一电容（C21);所述电源接口通过导线连接有第四电阻（R14)， 第四电阻（R14)的另一端通过导线连接有第五电阻（R15)，第五电阻（R15)的另一端通过导 线与所述第四三极管（Q4)的C集相连；所述第四三极管（Q4)的B集通过导线连接有第六 电阻（R16)，第六电阻（R16)的另一端通过导线与所述微处理器相连；所述第四三极管（Q4) 的E集和B集间并联有第二电容（C22);所述第二三级管（Q2)的B集和E集并联在所述第 一电阻（R11)的两端，第二三级管（Q2)的E集位于第一电阻（R11)和电源接口相连的那一 端上，第二三级管（Q2)的C集通过导线与所述第四三极管（Q4)的C极相连；所述第三三级 管的B集和E集并联在所述第四电阻（R14)的两端，第三三级管的E集位于第四电阻（R14) 和电源接口相连的那一端上，第三三极管（Q3)的C集通过导线与所述第一三极管的C集相 连；所述磁保持继电器的两端分别通过导线与第一三级管（Q1)的C集和第四三级管的C集 相连；所述第一三级管（Q1)的E集和第四三级管的E集均接地。
4. 如权利要求2所述的自动恢复式过欠压保护器，其特征在于所述微处理器通过导线 连接有电机分合闸启动电路；所述电机分合闸启动电路通过导线与防雷电路相连。
5. 如权利要求1所述的自动恢复式过欠压保护器，其特征在于所述微处理器通过导线 连接有通信电路。
6. 如权利要求1~5中任一项所述的自动恢复式过欠压保护器，其特征在于所述微处理 器通过导线分别连接有电流采样电路和剩余电流采样电路。
【文档编号】H02H3/24GK104092183SQ201410340957
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月17日 优先权日:2014年7月17日
【发明者】王建忠, 郑思静 申请人:无锡智卓电气有限公司