专利名称：保护器输入抗干扰装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及保护器输入抗干扰装置。
背景技术：
现有的保护器装置是集测量、控制、保护和管理为一体的先进智能仪器，体积小，集成度高。但现场应用中无法实现的接地、欠压、短路瞬时保护、主电路滤波功能。在电网中运行的保护器面临着越来越恶劣的电磁环境，对其进行电磁兼容测试和设计是十分必要的。电磁兼容设计应贯穿于整个设计的始终，在对干扰分析的基础上全面考虑，这样才能更好地提高装置的抗干扰性能，节约时间与费用，提高设计的实用性。目前，保护器中的光耦电路对输入、输出电信号有一定的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。光耦电路一般由三部分组成:光的发射、光的接收及信号放大。输入的电信号驱动发光二极管(LED),使之发出一定波长的光,被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。这就完成了电一光一电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。但由于光耦电路输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，所以，它在长线传输信息中作为终端隔离元件还是会受到干扰，无法提高信噪比。本实用新型来源于吉林吉化仪表有限责任公司研发部正在开发的实际项目一智能综合保护器研发。
发明内容本发明目的在于解决现有技术存在问题，提供一种保护器输入抗干扰装置，体积小、抗干扰性能好，功耗小、效率高
本发明的技术方案是:一种保护器输入抗干扰装置，其特征是:应用于低压开关柜中的每个单元抽屉中的保护器，由背面的电源输入端口与低压开关柜对应的端口相连；在正面的保护器信号输入端口与抗干扰电路对应的输入信号端口相连；抗干扰电路的输入信号接收端口与热敏电阻器PTC相连；热敏电阻器PTC与现有的光耦电路中并联的电阻相连，构成了保护器的抗干扰电路。上述的一种保护器输入抗干扰装置，其所述的光耦电路由并联的电阻、接地电阻，晶体管，光电稱合器及其输出端口组成；并联的电阻与光电稱合器相连，在电阻与光电I禹合器之间有接地电阻、晶体管。本发明的有益效果:(I)在原有的智能保护器当中涉及了光耦电路，对输入、输出电信号有一定的隔离作用，但在强磁现场电网应用中，一部分干扰不可避免的进入保护器，导致保护器读数误差，电流功耗增大，本发明在输入信号和光耦电路中并联入热敏电阻PTC，使功耗减小、将输入信号中的干扰直接由热敏电阻导地，提高效率，电源的效率可以大幅度提高，可达90-95%。( 2)在光耦电路前并联加入高分子PTC热敏电阻所产生的热量也很小.当电路发生过载或短路时，电流急剧增加，高分子PTC热敏电阻的温度迅速上升，聚合物晶体遇热膨胀，使其中的导电粒子间距拉大而断开，导致阻抗迅速升高(电阻值呈IOn上升)而限制大电流通过，从而保护电路或电器.当电路故障排除后，器件内聚合物体积收缩，导电粒子间距缩小，又使元件自动恢复到低阻导通状态，继续正常使用，不必更换，大大降低了电路保护的成本.[0012]本发明主要是解决保护器现场应用时无可避免的受到较大的干扰，一种保护器输入抗干扰装置，用电路(Integrated circuit)工艺实现，即将光稱电路与PTC热敏电阻两者结合在一起，组成所需的抗干扰电路。本发明针对上述技术问题主要是通过基于以下构思获得解决。首先针对保护器在十分复杂且极其恶劣电磁环境中工作的情况下，对热敏电阻PTC进行了分析，总结出保护器电网运行中输入最大的干扰为浪涌、电快速脉冲群等各种干扰，具体分析了浪涌、电快速脉冲群、静电等各种瞬态干扰的现象和特征，并对PTC热敏电阻材质和分类进行了具体的分析。在进行抗干扰电路设计中，在原有光耦电路前并联入热敏电阻PTC，使异常信号无法进入电路，直接导走异常信号，再进入光耦电路。利用抗干扰电路端口网络参数来预测端接不同阻抗情况下的电阻器，并和测量结果进行了对比，验证了方法的有效性；然后依据国家GB / T 7261-2000的抗扰度标准，对抗干扰电路进行抑制瞬态干扰的试验，给出了满足保护器在电磁环境下输入抗干扰装置的性能要求。最后，根据实际测试情况，正确放置抗干扰电路。经验证满足EMC性能指标要求，并已经成功运用在实践中。
图1是本发明正面结构 示意图。图中:1一保护器；3—低压开关柜；A1, A2, A3—电源输入端口 ； All, A12一保护器信号输入端口。图2是本发明背面连接结构示意图。图中:4一抗干扰电路；all, al2一输入信号接收端口 ；al, a2, a3一低压开关柜端□。图3是本发明的抗干扰电路原理图图中:5—光耦电路；PTC—热敏电阻器；R1，R2，R3—电阻器；B1—光电耦合器；Vl—晶体管；Q11，Q12—输出端口。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例见图1，一种保护器输入抗干扰装置，其特征是:应用于低压开关柜3中的每个单元抽屉中的保护器，由背面的电源输入端口 Al，A2，A3与低压开关柜3对应的端口 al，a2，a3相连；见图2，在正面的保护器I信号输入端口 All，A12，与抗干扰电路4对应的输入信号接收端口 all，al2相连；见图3，抗干扰电路4的输入信号接收端口 all、al2与热敏电阻器PTC相连；热敏电阻器PTC与现有的光耦电路5中并联的电阻R1，R2相连，构成了保护器的抗干扰电路4。上述的一种保护器输入抗干扰装置，其所述光耦电路6由并联的电阻R1，R2、接地电阻R3，晶体管VI，光电耦合器BI及其输出端口 Q11、Q12组成；并联的电阻Rl，R2与光电耦合器BI相连，在电阻R2与光电耦合器BI之间有接地电阻R3、晶体管VI。现简要介绍本发明一种保护器输入抗干扰装置的抗干扰电路的作用原理:所述的抗干扰电路4是在原有的光耦电路5前并联入热敏电阻器PTC ;使异常电压信号无法进入电路，直接将异常电压信号对地，抑制了异常信号对光耦电路5的干扰。在光耦电路5中，当输入电压信号为低电平时，晶体管Vl处于截止状态,光电稱合器BI中发光二极管的电流近似为零，输出端Q11、Q12间的电阻很大，相当于开关“断开”;当输入电压信号为高电平时，晶体管vl导通，光电稱合器BI中发光二极管发光,输出端口 Qll、Q12间的电阻变小,相当于开关“接通”，以供给正常电流。抗干扰电路4与保护器前端电路板由插针相连。供给保护器电路正常电流，以读取正确参数。PTC热敏电阻器所产生的热量也很小.当电路发生过载或短路时，电流急剧增力口，高分子PTC热敏电阻的温度迅速上升，聚合物晶体遇热膨胀，使其中的导电粒子间距拉大而断开，导致阻抗迅速升高(电阻值呈IOn上升)而限制大电流通过，从而保护电路或电器.当电路故障排除后，器件内聚合物体积收缩，导电粒子间距缩小，又使元件自动恢复到低阻导通状态使非线性过压保护半导体抑制电磁，浪涌电流，及外部干扰源，其后接保护器负载，将220V交流电，经整流，滤波得到满足要求的直流电。本发明结合吉化仪表有限责任公司智能综合保护器装置项目的开发，以其中的PTC热敏电阻作为研究对 象，对该电源输入的抗干扰进行研究，现场实际应用后，针对电源输入电磁兼容的特点，描述了电源等模干扰和共模干扰的产生原因。分析电源输入主要的电磁干扰耦合，并采取屏蔽和接地抑制的方法作为抗干扰电路设计的前期工作。PTC热敏电阻及抗干扰电路设计，具有针对性地设计了保护器输入抗干扰装置，针对电源工作环境设计了一个抗干扰电路，方法简单，能够被设计者掌握并应用。
权利要求1.一种保护器输入抗干扰装置，其特征是:应用于低压开关柜中的每个单元抽屉中的保护器，由背面的电源输入端口与低压开关柜对应的端口相连；在正面的保护器信号输入端口与抗干扰电路对应的输入信号接收端口相连；抗干扰电路的输入信号接收端口与热敏电阻器PTC相连；热敏电阻器PTC与现有的光耦电路中并联的电阻相连，构成了保护器的抗干扰电路。
2.根据权利要求1所述一种保护器输入抗干扰装置，其特征是:所述的光耦电路由并联的电阻、接地电阻，晶体管，光电耦合器及其输出端口组成；并联的电阻与光电耦合器相连，在电阻与光电耦 合器之间有接地电阻、晶体管。
专利摘要一种保护器输入抗干扰装置，其特征是应用于低压开关柜中的每个单元抽屉中的保护器，由背面的电源输入端口与低压开关柜对应的端口相连；在正面的保护器信号输入端口与抗干扰电路对应的输入信号接收端口相连；抗干扰电路的输入信号接收端口与热敏电阻器PTC相连；热敏电阻器PTC与现有的光耦电路中并联的电阻相连，构成了保护器的抗干扰电路。上述的一种保护器输入抗干扰装置，其所述的光耦电路由并联的电阻、接地电阻，晶体管，光电耦合器及其输出端口组成；并联的电阻与光电耦合器相连，在电阻与光电耦合器之间有接地电阻、晶体管。本实用新型结构简单合理，抗干扰效果明显。
文档编号H02H1/04GK203119435SQ201320066500
公开日2013年8月7日 申请日期2013年2月6日 优先权日2013年2月6日
发明者周慧洁, 李云鹏, 张广祥, 邓秀云, 王道芬, 关鑫 申请人:吉化集团公司