专利名称：熔断器自动投入及保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种配电设备保护装置，特别是适用于直流、单相和三相交流配电设备的熔断器自动投入及保护装置。
在供电运行中，当负载短路导致配电设备上的熔断器熔断后，只能靠手动更换新的熔断器以恢复正常运行，由此存在如下问题人工发现和更换熔断器的时间长，从而造成长时间中断供电；三相交流配电设备运行中发生一相熔断器熔断二相供电时，会导致电气设备缺相运行而烧毁；供给配电系统各类保护装置直流电源的熔断器熔断后，直流电源中断，使各类保护装置失去功能而拒动，此时又无法切除系统短路故障，往往会造成重大事故。在现有技术中，我国实用新型专利文献GG86208713″电磁式缺相保护器″披露了一种用于三相交流电动机在缺相时能切断电源的保护装置，该装置由三个简单继电器组合而成，由两个复位杠杆使继电器的衔铁处于中间位置，三个常闭接触点开关相互串联并由相应的衔铁控制，但尚未发现熔断器自动投入及保护装置。
本实用新型的目的是针对上述熔断器熔断和不能自动投入及保护的弊端，提供一种控制交直流熔断器在各种状态下能自动投入及保护的装置，并使该装置具有如下功能在负载瞬时短路时，熔断相的熔断器能瞬时自动投入；在负载延时短路时，熔断相的熔断器能延时自动投入；在负载永久性短路时，该负载的电源全部切除；在负载发生各种短路故障时，都能自动报警，从而使电器设备得到可靠保护。
本实用新型采用了四个附图，其中
图1是现有技术的熔断器接线图；图2是本实用新型的熔断器自动投入及保护装置框图；图3是本实用新型熔断器自动投入及保护装置执行电路图；图4是本实用新型熔断器自动投入及保护装置控制电路图。
本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的参照图1，现有技术的熔断器为单个熔断器接在直流、单相和三相交流电源电路中，一旦因短路熔断后就只能靠手动更换新的熔断器。
参照图2，本实用新型装置由电路元部件即熔断器组(1、2、3)、合跳组件(4)、电压判别组件(5)、瞬合组件(6)、延合组件(7)、时间组件(8)、进电源(E0)断相跳闸组件(9)和报警组件(10)构成。
参照图3，本实用新型装置的执行电路(11)由电路元部件构成的熔断器自动投入支路(11－1)、电压判别电路(11－2)和进电源(E0)断相跳闸电路(11－3)组成，支路(1－1)串联在进电源(E0)上，电路(11－2)并联在出电源(Es)上，电路(11－3)并联在进电源(E0)上。
参照图4，本实用新型装置的控制电路(12)由电路元部件构成的合跳回路(12－1)、合闸监视回路(12－2)、跳闸监视回路(12－3)、瞬时投入回路(12－4)、延时投入回路(12－5)、三相跳闸回路(12－6)和报警回路(12－7)组成，控制电路(12)的各个控制回路(12－1～7)并联在进电源(E0)上。
参照图2～4，电路元部件中的熔断器(1)是熔断器1RDa、1RDb、1RDc，熔断器(2)是熔断器2RDa、2RDb、2RDc，熔断器(3)是熔断器3RDa、3RDb、3RDc；合跳组件(4)是手动合分开关K1和接触器CJ；电压判别组件(5)是电压判别继电器1ZJ、2ZJ、3ZJ；瞬合组件(6)是瞬合接触器1CJa、1CJb、1CJc；延合组件(7)是延合接触器2CJa、2CJb、2CJc；时间组件(8)是时间继电器SJa、SJb、SJc；进电源(E0)断相跳闸组件(9)是电容器1c、2c、3c和断相继电器4ZJ；报警组件(10)是断相继电器4ZJ、跳闸继电器5ZJ和电铃JL。
参照图3，执行电路(11)中的熔断器自动投入支路(11－1)由熔断器(2)即2RDa、2RDb、2RDc分别与瞬合组件(6)即瞬合接触器1CJa、1CJb、1CJc的主接点1CJa、1CJb、1CJc串联，熔断器(3)即3RDa、3RDb、3RDc分别与延合组件(7)即延合接触器2CJa、2CJb、2CJc的主接点2CJa、2CJb、2CJc串联，熔断器(1)即1RDa、1RDb、1RDc分别与串联后的熔断器支路(2、6)即(2RDa、2RDb、2RDc；1CJa、1CJb、1CJc)和熔断器支路(3、7)即(3RDa、3RDb、3RDc；2CJa、2CJb、2CJc)并联，合跳组件(4)即手动合分开关K1和接触器CJ的主接点CJ分别与并联后的熔断器组(1；2、6；3、7)串联在进电源(E0)的A、B、C三相上构成；电压判别电路(11－2)由电压判别继电器1ZJ、2ZJ、3ZJ的线圈1ZJ、2ZJ、3ZJ分别并联在出电源(Es)的A、B、C三相上构成；进电源(E0)断相跳闸电路(11－3)由电容器1C、2C、3C并联后与断相继电器4ZJ及其附加电阻R4ZJ串联再并联在进电源(E0)的A、B、C三相上构成。
参照图4，控制电路(12)中的合跳回路(12－1)由启动按钮QN与接触器CJ的J1、三相跳闸继电器5ZJ的闭接点5ZJ1串联构成；合闸监视回路(12－2)由接触器CJ的开接点CJ1、红灯HD及红灯附加电阻RHD串联构成；跳闸监视回路(12－3)由接触器CJ的闭接点CJ2、绿灯LD及绿灯附加电阻RLD串联构成；瞬时投入回路(12－4)分A、B、C三相回路(12－4－A；12－4－B；12－4－C)，其分别由电压判别继电器1ZJ、2ZJ、3ZJ的闭接点1ZJ1、2ZJ1、3ZJ1与瞬合接触器1CJa、1CJb、1CJc的自保持接点1CJa′、1CJb′、1CJc′并联后与瞬合接触器1CJa、1CJb、1CJc线圈1CJa、1CJb、1CJc和延合接触器2CJa、2CJb、2CJc的闭接点2CJa″、2CJb″、2CJc″串联构成；延时投入回路(12－5)分延时投入第一回路(12－5－1)和延时投入第二回路(12－5－2)，延时投入第一回路(12－5－1)又分A、B、C三相回路(12－5－1－A；12－5－1－B；12－5－1－C)且分别由电压判别继电器1ZJ、2ZJ、3ZJ的闭接点1ZJ2、2ZJ2、3ZJ2与时间继电器SJa、SJb、SJc的线圈SJa、SJb、SJc及其附加电阻RSJa、RSJb、RSJc串联构成，延时投入第二回路(12－5－2)又分A、B、C三相回路(12－5－2－A；12－5－2－B；12－5－2－C)且分别由时间继电器SJa、SJb、SJc的T1时间接点SJa′、SJb′、SJc′与延合接触器2CJa、2CJb、2CJc的自保持接点2CJa′、2CJb′、2CJc′并联后与延合接触器2CJa、2CJb、2CJc的线圈2CJa、2CJb、2CJc串联构成；三相跳闸回路(12－5)由A、B、C三相各自的时间继电器SJa、SJb、SJc的T2时间接点SJa″、SJb″、SJc″并联后与三相跳闸继电器5ZJ的线圈5ZJ串联构成；报警回路(12－7)由断相继电器4ZJ的开接点4ZJ2与跳闸继电器5ZJ的开接点5ZJ2并联后与电铃JL串联构成。控制电路(12)的控制电源采用三相交流电源的两相如A相和C相分别与闸刀开关K2、熔断器RDa、RDc和电容器Ca、Cc串联后再并联成不完全星形接法供电。
参照图3～4，本实用新型装置的功能和工作过程如下1、正常运行K1合上，QN启动CJ接触器励磁，进电源(E0)通过K1、1RDa、1RDb、1RDc向负载供电；合闸位置监视灯HD亮；1ZJ、2ZJ、3ZJ三个继电器磁励，所有熔断器的内藏发光二极管不亮，压敏喇叭不响。
2、控制电源可靠供电控制电源采用不完全星形接法，接入电源为交流A相与C相的向量之和，当A相出现短路故障，控制电源为Vc供电，当C相出现短路故障，控制电源为VA供电，当三相电源都正常运行时，控制电源为Vb供电；如果进电源(E0)三相失压，本实用新型装置将自动退出，电路元部件自动复位，为下次动作做好准备。
3、断相故障由1C、2C、3C、4ZJ、R4ZJ组成供用电完全星形接线方式；当三相进电源(E0)正常时，1C、2C、3C星点上三相电压之和为零，4ZJ不动作；当一相断相时，4ZJ得到运行相的电压，电压值为220伏；当二相断相时，4ZJ得到运行相的电压，电压值为220伏；在进电源单相、二相断相时，4ZJ将励磁，其常闭接点4ZJ1断开接触器CJ电源，由CJ主接点切断三相进电源，起到保护负载的作用；与此同时，其常开接点4ZJ2闭合，启动电铃JL发出报警。
4、短路故障(以A相为例)1)、瞬时短路故障A相负载瞬时短路，1RDa熔断，A相电源监视继电器1ZJ失磁，其常闭接触点1ZJ1闭合，启动1CJa励磁，1CJa接点闭合，A相电源通过2RDa、1CJa向负载供电，熔断的1RDa内藏发光二极管不停闪地光，压敏喇叭发出报警声，表示其熔芯已熔断。如果短路故障消失，换上好的1RDa熔芯，按下复归按钮FN，装置整组复归，回到正常供电方式，仍由1RDa继续供电。
2)、延时短路故障；A相负载短路时间较长，1RDa、2RDa熔断后，A相电源监视继电器1ZJ失磁，其常闭接触点1ZJ2闭合，启动A相延时自投时间继电器SJa，SJa的滑动接点在0.5～1.5秒(此时间据现场情况自定)内闭合，启动接触器2CJa、2CJa的主接点闭合，A相电源通过3RDa、2CJa向负载供电。如果短路故障消失，常闭接点1ZJ2断开，时间继电器SJa将自动失磁返回，换上好的1RDa、2RDa熔芯，按下复归按钮FN，装置整组复归，回到正常运行状态。
3)永久性短路故障A相永久性短路，1RDa、2RDb、3RDc熔断后，由1ZJ2启动自投时间继电器SJa，SJa的终止接点启动跳闸继电器5ZJ，其常闭接点5ZJ1断开接触器CJ线圈电源，由CJ主接点切断进电源。与此同时，接触器常开接点CJ2闭合，绿灯LD亮。负载永久性短路故障，装置自动切断三相电源。接触器CJ断开后，1ZJ、2ZJ、3ZJ失磁启动SJa、SJb、SJc，由跳闸继电器常开接点5ZJ2长期启动电铃JL报警，断开刀闸K2解除音响，查出并排除短路故障点，换上好的熔芯，合上刀闸K2，按下合闸按钮QN，装置恢复正常供电。TN为手跳电源按钮，需要停电检修或其它需要停电情况下手动停电。
B相、C相、相间、三相短路故障以及直流电源短路故障的工作原理均与A相短路故障的工作原理相同。
本实用新型装置与现有技术相比，具有以下优点和积极效果我国每年因交直流熔断器熔断造成缺相运行，或因直流电源熔断器熔断造成各类保护装置失效，从而造成工厂机器停转、锅炉爆炸、家用电器烧坏，以及发电厂、变电站、火车调度失去控制电源而造成重大事故发生等，这些生命财产和经济上的损失现无法统计，本装置提高了供电设备的自动化程度，提高了供电的安全性和可靠性，从而可避免上述严重损失，所以具有显著的社会效益和经济效益。
本实用新型装置的实施方式是按照图3～4购买或制造电路元部件和进行装配即可。
权利要求1.一种交直流熔断器自动投入及保护装置，具有由进电源(EO)断相跳闸组件(9)构成的进电源(EO)断相跳闸电路(11-3)即由进电源(EO)A、B、C三相的电熔器1c、2c、3c并联后与断相继电器4ZJ的线圈4ZJ及其附加电阻R4ZJ串联构成的进电源(EO)断相跳闸电路(11-3)其特征在于具有1)、电路元部件即熔断器组(1、2、3)、合跳组件(4)、电压判别组件(5)、瞬合组件(6)、延合组件(7)、时间组间(8)和报警组件(10)；2)、执行电路(11)即由电路元部件构成的熔断器自动投入支路(11-1)、电压判别电路(11-2)和进电源(EO)断相跳闸电路(11-3)组成，支路(11-1)串联在进电源(EO)上，电路(11-2)并联在出电源(Es)上，电路(11-3)并联在进电源(EO)上；3)、控制电路(12)即由电路元部件构成的合跳回路(12-1)、合闸监视回路(12-2)、跳闸监视回路(12-3)、瞬时投入回路(12-4)、延时投入回路(12-5)、三相跳闸回路(12-6)和报警回路(12-7)，控制电路(12)的各个控制回路(12-1～7)并联在进电源(EO)上；控制电路(12)通过执行电路(11)控制电路元部件实现熔断器组(1、2、3)的自动投入及永久性短路和断相的保护。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于电路元部件中的熔断器(1)是熔断器1RDa、1RDb、1RDc，熔断器(2)是熔断器2RDa、2RDb、2RDc，熔断器(3)是熔断器3RDa、3RDb、3RDc；合跳组件(4)是手动合分开关K1和接触器CJ；电压判别组件(5)是电压判别继电器1ZJ、2ZJ、3ZJ；瞬合组件(6)是瞬合接触器1CJa、1CJb、1CJc；延合组件(7)是延合接触器2CJa、2CJb、2CJc；时间组件(8)是时间继电器SJa、SJb、SJc；报警组件(10)是断相继电器4ZJ、跳闸继电器5ZJ和电铃JL。
3.按照权利要求1所述的装置，其特征在于执行电路(11)中的熔断器自动投入支路(11－1)由电熔器(2)即2RDa、2RDb、2RDc分别与瞬合组件(6)即瞬合接触器1CJa、1CJb、1CJc的主接点1CJa、1CJb、1CJc串联，熔断器(3)即3RDa、3RDb、3RDc分别与延合组件(7)即延合接触器2CJa、2CJb、2CJc的主接点2CJa、2CJb、2CJc串联，熔断器(1)即1RDa、1RDb、1RDc分别与串联后的熔断器支路(2、6)即(2RDa、2RDb、2RDc；1CJa、1CJb、1CJc)和熔断器支路(3、7)即(3RDa、3RDb、3RDc；2CJa、2CJb、2CJc)并联，合跳组件(4)即手动合分开关K1和接触器CJ的主接点CJ分别与并联后的熔断器组(1；2、6；3、7)串联在进电源(E0)的A、B、C三相上构成；电压判别电路(11－2)由电压判别继电器1ZJ、2ZJ、3ZJ的线圈1ZJ、2ZJ、3ZJ分别并联在出电源(Es)的A、B、C三相上构成。
4.按照权利要求1所述的装置，其特征在于控制电路(12)中的合跳回路(12－1)由启动按钮QN与接触器CJ的自保持接点CJ3并联后与跳闸按钮TN、接触器CJ的线圈CJ、断相继电器4ZJ的闭接点4ZJ1、三相跳闸继电器5ZJ的闭接点5ZJ1串联构成；合闸监视回路(12－2)由接触器CJ的开接点CJ1、红灯HD及红灯附加电阻RHD串联构成；跳闸监视回路(12－3)由接触器CJ的闭接点CJ2、绿灯LD及绿灯附加电阻RLD串联构成；瞬时投入回路(12－4)分A、B、C三相回路(12－4－A；12－4－B；12－4－C)，其分别由电压判别继电器1ZJ、2ZJ、3ZJ的闭接点1ZJ1、2ZJ1、3ZJ1与瞬合接触器1CJa、1CJb、1CJc的自保持接点1CJa′、1CJb′、1CJc′并联后与瞬合接触器1CJa、1CJb、1CJc的线圈1CJa、1CJb、1CJc和延合接触器2CJa、2CJb、2CJc的闭接点2CJa″、2CJb″、2CJc″串联构成；延时投入回路(12－5)分延时投入第一回路(12－5－1)和延时投入第二回路(12－5－2)，延时投入第一回路(12－5－1)又分A、B、C三相回路(12－5－1－A；12－5－1－B；12－5－1－C)且分别由电压判别继电器1ZJ、2ZJ、3ZJ的闭接点1ZJ2、2ZJ2、3ZJ2与时间继电器SJa、SJb、SJc的线圈SJa、SJb、SJc及其附加电阻RsJa、RsJb、RsJc串联构成，延时投入第二回路(12－5－2)又分A、B、C三相回路(12－5－2－A；12－5－2－B；12－5－2－C)且分别由时间继电器SJa、SJb、SJc的T1时间接点SJa′、SJb′、SJc′与延合接触器2CJa、2CJb、2CJc的自保持接点2CJa′、2CJb′、2CJc′并联后与延合接触器2CJa、2CJb、2CJc的线圈2CJa、2CJb、2CJc串联构成；三相跳闸回路(12－6)由A、B、C三相各自的时间继电器SJa、SJb、SJc的T2时间接点SJa″、SJb″、SJc″并联后与三相跳闸继电器5ZJ串联构成；报警回路(12－7)由断相继电器4ZJ的开接点4ZJ2与跳闸继电器5ZJ的开接点5ZJ2并联后与电铃JL串联构成。
5.按照权利要求1所述的装置，其特征在于控制电路(12)的控制电源采用三相交流电源的两相如A相和C相分别与闸刀开关K2、熔断器RDa、RDc和电容器Ca、Cc串联后再并联成不完全星形接法供电。
专利摘要一种交直流熔断器自动投入及保护装置具有由电路元部件即熔断器组(1、2、3)、合跳组件(4)、电压判别组件(5)、瞬合组件(6)、延合组件(7)、时间组件(8)、断相跳闸组件(9)和报警组件(10)构成的执行电路(11)和控制电路(12)，本装置在负载瞬时或延时短路时能将熔断器组(1、2、3)自动投入及在负载永久性短路或进电源缺相时能切断电源并报警。
文档编号H02H3/06GK2189358SQ9324802
公开日1995年2月8日 申请日期1993年12月20日 优先权日1993年12月20日
发明者何 雄 申请人:何 雄