[實用新型]斷零線保護器

無效

• 申請號: 00263280.2
• 申請日: 2000-12-08
• 公開（公告）號: CN2456350Y
• 公開（公告）日: 2001-10-24
• 發明（設計）人: 梁自澤;譚民
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: H02H3/32
• 分類號: H02H3/32
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 劉秀娟

本實用新型屬于與低壓開關配套的電子產品，其特點是當配電系統出現斷零線故障時，觸發低壓開關快速切斷電源，保護用電設備免受損壞。

目前，在民用配電系統中，一般都采用三相四線制，用電設備各種各樣，其使用也具隨機性，三相不平衡隨時都可能發生，當出現斷零線時，將出現三相電壓分配不均，如三相嚴重不平衡電壓偏差會更大，輕則會縮短用電設備的使用壽命，重則燒毀設備。更由于斷零線并不停電而難以察覺，其危害具有隱蔽性，這就使斷零線后設備燒壞事故幾乎無法避免。

傳統對斷零線采用了兩種防范措施，其一是國際電工標準《IEC標準》建議盡量利用基礎鋼筋、自來水管等自然接地作配電系統重新接地的接地極，此重新接地的主要作用是使地線、零線的電位盡量接近地電位，以減少電擊和火災危險，重復接地在斷零線后為不平衡電流提供另一返回電源的通路，能一定程度上降低三相電壓的不平衡度，但不是防燒壞單相設備的有效措施。其二是妥當選用零線的線材和規格，提高線路的敷設和導線的連接質量，使它具有一定的熱承受能力、機械強度和導電性能。這無疑是一種防范斷零線危害較可靠的措施。這些措施都無法從根本上解決斷零線所帶來的問題。

本實用新型的目的就是從根本上解決由斷零線而帶來的問題，一旦出現斷零線故障則切斷電源，從而保證用電設備的安全。斷零線的危害主要是由于三相負載不平衡所引起的，三相平衡時是不會造成危害的，可以分別用兩個電流互感器檢測零線電流和火線的不平衡電流，一旦火線有不平衡電流，而零線無電流，則是出現了斷零線故障，此時控制電路發出脈沖，觸發可控硅導通，使脫扣器線圈帶電動作，從而切斷電源。

不同規格的低壓開關采用不同檢測器和脫扣器，可滿足各種場合的要求。

本實用新型的技術要點：如圖1所示，A為低壓開關，B為低壓開關配套的脫扣器，C為保護控制電路，D為檢測器，檢測器D與控制電路C相連，控制電路C與脫扣器B相連，脫扣器B與低壓開關相連。檢測器工作原理如圖2所示，兩個電流互感器分別檢測零線上的電流和火線上的不平衡電流，兩個電流互感器同名端接地，另一端作為輸出。控制電路原理如圖3所示，220V交流電一極經過脫扣器線圈接到整流橋中的二極管D1的陽極，另一極接到二極管D4的陰極上，可控硅SCR陽極接到二極管D3、二極管D1的陰極，其陰極接到二極管D2、二極管D4的陽極電阻R1、電阻R2串聯后并聯在SCR的陰陽兩極上，電容C1并聯在R2兩端，光耦IC3中的三極管的集電極接到C1的正端，發射極通過電阻R7接地同時也與SCR的控制極相連，IC3發光二極管一端接地，另一端通過電阻R6接到電容C2的正極，C2另一極接地，C2正極接到二極管D5的陰極，D5陽極接到運算放大器IC1的輸出，限幅二極管IC2與電阻RF并聯后接到IC1的正向輸入端和輸出端，電阻R3一端接IC1的正向輸入端另一端接圖2的輸出，電阻R4一端接IC1的負向輸入端，另一端接圖2檢測器中的另一輸出端，電阻R5一端接地，另一端接IC1的負向輸入端。保護過程是：檢測器D一旦檢測出短零線故障，則將信號傳遞給控制電路C,C驅動脫扣器B動作，使低壓開關A切斷電源。實用于各種規格的低壓開關，可分體，也可一體化。

不同規格的低壓開關采用不同檢測器和脫扣器，可滿足各種場合的要求。

本實用新型的主要優點如下：結構簡單、電子線路簡單、生產成本低、動作迅速、可靠。

附圖說明：

圖1為斷零線保護器原理圖

圖2為檢測器工作原理圖

圖3為控制電路原理圖

實施例：

斷零線保護器可應用于三相四線制的配電系統中，它與各種規格的低壓開關配合，對機關、學校、工廠、住宅小區等配電系統斷零線故障進行保護。

如下是與380V、225A的開關配套構成斷零線保護器實例

圖2檢測器中：互感器采用10^*1.7硅鋼片、內徑30厘米、0.21的漆包線、1000匝。

圖3控制電路中：D1-D5:1N4007,SCR:MCR100-8,R1:100KΩ,R2:5KΩ,R3:100歐，R4:50歐，R:500歐，R_f:5KΩ,C1:220μF,C2:22μF，運放：LF441A，光耦：GD211，限幅二極管：2DW7

斷零線保護器可廣泛應用與三相四線制的配電系統中，可有效地避免斷零線帶來的危害，保證了用電設備的安全，具有較大的實用價值和經濟效益。