专利名称：多功能三相断路器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于低压配电线路中的具有过电压、欠电压、断相延时保护 功能的三相断路器，属保护技术领域。
背景技术：
在工业控制中，用电设备通常使用三相交流电源，其中很多用电设备对工作电源 的质量有着较高的要求。由于负荷的变化，电网电压常常会出现波动现象，例如大功率电动 机的起动，电焊机的工作，特别是大型电弧炉和大型轧钢机等冲击性负荷的启停，往往会引 起电网电压的剧烈波动。如果三相交流电源长时间处于过电压、欠电压、断相状态，则会使 用电设备遭到严重破坏。因此，需要在用电设备的供电回路中设置断路器等保护装置，以确 保用电设备安全运行。现有的三相断路器一般是由壳体、操作机构、热脱扣器构成的，热脱扣器由双金属 片制成，它串联于被保护电路中。当电路过载或短路时，电路电流增大，双金属片因温度升 高而变形，使断路器脱扣。这种断路器的缺点是没有过电压、欠电压、断相保护功能，无法对 用电器实施有效保护。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足、提供一种能在过电压、欠电压、断相 情况下对电路进行有效保护的多功能三相断路器。本实用新型的问题是以下述技术方案解决的一种多功能三相断路器，构成中包括壳体及其内部的热脱扣器，改进后，增加一个 电子脱扣器，所述电子脱扣器由三相整流桥、欠压断相检测电路、过压检测电路扣触发执行 电路组成，所述三相整流桥的交流输入端接三相电源，所述触发执行电路由脱扣线圈和晶 闸管组成，所述晶闸管的阴极接三相整流桥负极，阳极经脱扣线圈接三相整流桥正极，栅极 接欠压断相检测电路和过压检测电路的输出端，所述脱扣线圈控制断路器的脱扣机构。上述多功能三相断路器，所述欠压断相检测电路由PNP三极管、第一稳压管、电阻 和电容组成，第一电阻和第二电阻接成串联分压电路后接三相整流桥的输出电压，它们串 接点的输出信号经第三电阻接三极管基极，第四电阻和第一稳压管串接成稳压电路接三相 整流桥的输出电压，第一稳压管输出的电压接至三极管的发射极，三极管的集电极经由第 五电阻和第一电容接成的延时电路接晶闸管栅极。上述多功能三相断路器，所述过压检测电路由第二稳压管、第六电阻、可变电阻和 第二电容组成，第六电阻与可变电阻接成串联分压电路后接三相整流桥的输出电压，它们 串接点输出的过压信号经第二稳压管接晶闸管栅极，第二电容是过压信号的滤波电容。上述多功能三相断路器，所述晶闸管的栅极与阴极之间设置有抗干扰电容。上述多功能三相断路器，所述欠压断相检测电路和过压检测电路还并接有阻容吸 收电路，所述阻容吸收电路由第三电容和第七电阻串联而成。[0011]上述多功能三相断路器，所述电子脱扣器安装在断路器一侧的附件壳体内。本实用新型利用热脱扣器来实现过载和短路保护，利用电子脱扣器来实现过电 压、欠电压、断相保护，因而本装置既有过载和短路保护功能，又具有过电压保护功能、欠电 压保护功能和断相保护功能。三相整流桥在为欠压断相检测电路、过压检测电路扣触发执 行电路供电的同时，还为欠压断相检测电路、过压检测电路提供了交流电路的电压信息。同 传统三相断路器相比，本实用新型保护功能齐全，可确保用电设备安全运行。
以下结合附图对本实用新型进一步说明。
图1是断路器的外形图。图2是图1的左视图。图3是电子脱扣器的电原理框图。图4是电子脱扣器的电原理图。图中各标号为1、壳体；2、附件壳体；3、脱扣机构的手柄；TQ、脱扣线圈；ZL、三相 整流桥；Q、三极管；Dl、D2、稳压管；D3、二极管；SCR、晶闸管；Rl R8、电阻；Cl C5、电容。
具体实施方式
本实用新型主要有以下几种保护功能过电流保护、短路保护、过电压保护、欠电 压保护、进线端断相保护，三极小型断路器A、B、C三相断路器分别安装于断路器的壳体内， 通过手柄和脱扣机构连接为一体，电子脱扣器安装于附件壳体内。其输入端接三相交流电 源电压，输出端控制脱扣机构。参看图4，电子脱扣器由三相整流桥ZL、欠压断相检测电路、过压检测电路扣触发 执行电路组成，电子脱扣器对用电设备的电源电压进行实时监测，当出现过压、欠压、缺相、 现象时(过压、欠压值可根据实际情况设定)，其内部晶闸管SCR触发导通，从而让脱扣线 圈TQ通电吸合，切断电子脱扣器所拼接的断路器，断开三相电源。A、B、C三相电压经三相 整流桥ZL进行整流，整流后的直流电压平均值为Un=2.34Ua ( 代表单相电压值)，该电 压为欠压断相检测电路、过压检测电路扣触发执行电路供电。Rl、R2形成欠压及缺相保护 的分压电路，R4、D1在三极管0(901 的发射极形成12V的稳定工作电压，R6、R8形成过压 比较电路。过压状态当电网电压大于欠压状态最高值，小于过压状态最小值时，晶闸 管SCR不触发，脱扣线圈TQ不工作。当电网电压超出过压设定值时，晶闸管SCR触发，晶闸 管SCR导通后，电源电压经整流桥ZL、脱扣线圈TQ、晶闸管SCR形成回路，脱扣线圈TQ得到 满足动作的电流，动铁芯吸合，抵动断路器锁扣，使断路器跳闸，切断电源。过压保护电路由晶闸管SCR、电阻R6、R7、R8、电容C2、C3、C4、稳压管D2组成。其 中R7、C3为阻容吸收电路，吸收浪涌电压和电流，C2、C4起抗干扰作用。D2为稳压二极管， 触发导通电压大约为12V左右。R6、R8形成过压比较电路，当R8上分得的电压大于D2的 导通电压时，晶闸管SCR触发导通，脱扣线圈TQ得电动作。欠压保护当电网电压低于欠压设定值时，此时保护电路进入延时保护工作状态，晶闸管SCR延时触发，从而使拼装断路器断开，切断电源。欠压保护电路由晶闸管SCR、电阻Rl、R2、R3、R4、R5、电容Cl、C4、C5、稳压管D1、二
极管D3、三极管Q构成。通电以后三极管Q的发射极(与R4连接脚)形成12V左右的电压， RU R2形成欠压分压电路，Q为PNP管，当其基极电压低于发射极电压大约0. 7V左右时，Q 导通，导通后电源电流经R4，三极管Q、R5、D3到晶闸管SCR的栅极，从而触发晶闸管SCR。 在400V额定电压时，三极管Q基极电压大于发射极电压，三极管Q不导通，晶闸管SCR处于 截止状态。当电源电压下降时，R2与Rl串接点电压也下降，三极管Q基极电压跟着下降， 而Dl为稳压二极管，三极管Q发射极电压不会下降，所以当电源电压下降到欠压动作范围 时，三极管Q基极电压低于三极管Q的发射极大约0. 7V左右时，三极管Q导通，晶闸管SCR 触发导通，脱扣线圈TQ动作，断路器切断三相电源。缺相保护缺相保护电路也就是欠压保护电路，当A、B、C三相缺相时，会导致 三相整流桥ZL整流电压降低为1.414Ua(fe代表单相电压值)，使Rl、R2构成的分压电路 输出小于设定的欠压保护动作值，晶闸管SCR触发导通，脱扣线圈TQ动作，断路器切断三相 电源。感性负载在启动瞬间会导致电压突然下降，为了保护感性负载能正常启动，本实 用新型在欠压保护电路中设置了阻容延时电路，延时时间可以根据电阻值大小或电容值大 小调节。脱扣线圈TQ串联于三相整流桥ZL的输出回路中，其内部铁芯控制脱扣机构。本实用新型具有以下特点有过载和短路保护功能、过电压保护功能、欠电压保护 功能，断相保护功能、还具有隔离功能，产品外型美观、手柄操作安全舒适、“分” “合”带有明 显标志、安装方便、动作可靠。本实用新型适用于三相，交流50HZ，额定工作电压230V/400V的线路中，过电压、 欠电压保护值可根据用户要求制定。广泛用于住宅、建筑、电力、邮电、交通、工矿企业等行 业。
权利要求1.一种多功能三相断路器，它包括壳体(1)及其内部的热脱扣器，其特征是，增加一个 电子脱扣器，所述电子脱扣器由三相整流桥(ZL)、欠压断相检测电路、过压检测电路扣触发 执行电路组成，所述三相整流桥(ZL)的交流输入端接三相电源，所述触发执行电路由脱扣 线圈(TQ)和晶闸管(SCR)组成，所述晶闸管(SCR)的阴极接三相整流桥(ZL)负极，阳极经 脱扣线圈(TQ)接三相整流桥(ZL)正极，栅极接欠压断相检测电路和过压检测电路的输出 端，所述脱扣线圈(TQ)控制断路器的脱扣机构。
2.根据权利要求1所述多功能三相断路器，其特征是，所述欠压断相检测电路由PNP三 极管(Q)、第一稳压管(D1)、电阻和电容组成，第一电阻(Rl)和第二电阻(R2)接成串联分压 电路后接三相整流桥(ZL)的输出电压，它们串接点的输出信号经第三电阻(R3)接三极管 (Q)基极，第四电阻(R4)和第一稳压管(Dl)串接成稳压电路接三相整流桥(ZL)的输出电 压，第一稳压管(Dl)输出的电压接至三极管(Q)的发射极，三极管(Q)的集电极经由第五电 阻(R5)和第一电容(Cl)接成的延时电路接晶闸管(SCR)栅极。
3.根据权利要求1或2所述多功能三相断路器，其特征是，所述过压检测电路由第二稳 压管(D2)、第六电阻(R6)、可变电阻(R8)和第二电容(C2)组成，第六电阻(R6)与可变电阻 (R8)接成串联分压电路后接三相整流桥(ZL)的输出电压，它们串接点输出的过压信号经第 二稳压管(D2)接晶间管(SCR)栅极，第二电容(C2)是过压信号的滤波电容。
4.根据权利要求3所述多功能三相断路器，其特征是，所述晶间管(SCR)的栅极与阴极 之间设置有抗干扰电容(C4)。
5.根据权利要求4所述多功能三相断路器，其特征是，所述欠压断相检测电路和过压 检测电路还并接有阻容吸收电路，所述阻容吸收电路由第三电容(C3)和第七电阻(R7)串 联而成。
6.根据权利要求5所述多功能三相断路器，其特征是，所述电子脱扣器安装在断路器 一侧的附件壳体(2)内。
专利摘要一种多功能三相断路器，用于完善三相断路器的保护功能，确保用电设备安全运行。其技术方案是它包括壳体及其内部的热脱扣器，改进后，增加一个电子脱扣器，所述电子脱扣器由三相整流桥、欠压断相检测电路、过压检测电路扣触发执行电路组成，所述三相整流桥的交流输入端接三相电源，所述触发执行电路由脱扣线圈和晶闸管组成，所述晶闸管的阴极接三相整流桥负极，阳极经脱扣线圈接三相整流桥正极，栅极接欠压断相检测电路和过压检测电路的输出端，所述脱扣线圈控制断路器的脱扣机构。本实用新型既有过载和短路保护功能，又具有过电压保护功能、欠电压保护功能和断相保护功能，可确保用电设备安全运行。
文档编号H02H3/24GK201904601SQ20102067709
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年12月23日
发明者李娅红 申请人:河北宝凯电器有限公司