[實用新型]一種可實現(xiàn)過零點合、分的自復式過欠電壓保護器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220727226.8
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN202997503U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設計）人: 張孟春;葛志杰
• 申請（專利權）人: 天津市梭泰電氣技術有限公司
• 主分類號: H02H3/24
• 分類號: H02H3/24
• 代理公司: 天津中環(huán)專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 莫琪

技術領域

本實用新型涉及電器開關技術，特別涉及一種可實現(xiàn)過零點合、分的自復式過欠電壓保護器。

背景技術

眾所周知，凡是有觸點的電力開關在分斷的過程中都有不同程度的電弧產(chǎn)生。長期以來，電力開關的電弧問題是國內(nèi)外電力開關行業(yè)的非常重視的一大研究課題，從電弧的角度講，“無電弧分斷”是國內(nèi)外電力開關行業(yè)追求的最高境界。

????電弧的危害主要表現(xiàn)在以下幾方面：1、延長了開關電器切斷故障的時間，由于電弧的溫度很高，其表面溫度可達3000－4000度，中心溫度可達10000度，如果電弧長時間燃燒，不僅將觸頭表面的金屬熔化或蒸發(fā)，而且引起電弧附近電氣絕緣材料燒壞，并且容易引起以下事故：a.使開關的內(nèi)部溫度和壓力劇增引起爆炸；?b.形成飛弧，造成電源短路事故。2、減少了開關的電壽命和機械壽命，3、尤其是在可燃氣體環(huán)境中，電弧產(chǎn)生會引起火災，給人民生命財產(chǎn)造成極大損失。

目前傳統(tǒng)的有觸點的自復式過欠電壓保護器，其進行合分的執(zhí)行機構(gòu)多數(shù)為繼電器，并且未采用任何滅弧手段。而目前國內(nèi)尚無能達到無電弧要求的過、欠電壓保護器產(chǎn)品和文獻報道，因此需要研制一種采用新技術的帶觸點保護器，從根本上解決電弧的問題。

發(fā)明內(nèi)容

????鑒于現(xiàn)有技術存在的不足，本實用新型的目的是，提供一種解決方案，采用“過零分斷”技術，利用交流電周期性的規(guī)律和特點，使保護器在過零點的時刻分斷，有效地解決這一問題，使保護器在動、靜觸頭分離的過程中，從根本上抑制電弧的產(chǎn)生，從而實現(xiàn)?“無電弧合分”。??

????為實現(xiàn)上述目的，本實用新型是采用這樣的方案實現(xiàn)的：可實現(xiàn)過零點合、分的自復式過欠電壓保護器，其特征在于，包括中央處理器、控制模塊、電源模塊、繼電器模塊、電壓信號采集電路和電流信號采集電路；中央處理器采用?PIC16F676?單片機，控制模塊包括觸發(fā)電路，觸發(fā)電路由光電耦合器、電阻和二極管連接組成，繼電器模塊包括繼電器驅(qū)動電路和磁保持繼電器，磁保持繼電器的觸點串接在220V?AC電源相線上，電壓信號采集電路由四運放LM324、光電耦合器、穩(wěn)壓二極管和電阻連接組成，電流信號采集電路由電流互感器、穩(wěn)壓二極管和阻容元件連接組成；其中，用于采集電流信號的電流互感器由線圈和開口式磁環(huán)構(gòu)成，開口式磁環(huán)的開口方向與半徑夾角為50度，開口間隙為2.1mm。

????根據(jù)上述方法，可實現(xiàn)過零點合、分的自復式過欠電壓保護器?“合-分”達到30萬次。

????本實用新型的有益效果：本實用新型是一種避免觸頭合、分時產(chǎn)生電弧的有效方法，即利用交流電周期性特點，交流電壓過零點時刻接通，交流電流過零點時刻分斷，以實現(xiàn)自復式過欠電壓保護器合、分時沒有電弧產(chǎn)生。由于無電弧分斷使觸頭材料不被燒蝕，所以觸點間接觸電阻小，能耗降低。并且減少了貴金屬資源的消耗，使保護器的電壽命提高數(shù)十倍，機械壽命也得到較大提高，同時避免了電弧引起的相間短路問題。

附圖說明

圖1、可實現(xiàn)過零點合、分的自復式過欠電壓保護器電路框圖；

圖2、電壓信號時序坐標圖；

圖3、電流信號時序坐標圖；

圖4、零合零分程序流程圖；

圖5、開口磁環(huán)示意圖；

圖6、電壓采集電路圖；

圖7、電流采集電路圖；

圖8、觸發(fā)電路圖；

圖9、開口磁環(huán)立體圖。

圖中：1.?開口磁環(huán)，2.?磁環(huán)開口。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖詳細描述本實用新型：

?????如圖1至圖9所示，可實現(xiàn)過零點合、分的自復式過欠電壓保護器，包括中央處理器、控制模塊、電源模塊、繼電器模塊、電壓信號采集電路和電流信號采集電路，中央處理器采用PIC16F676單片機。??

控制模塊包括觸發(fā)電路，觸發(fā)電路由光電耦合器、電阻和二極管連接組成。

繼電器模塊包括繼電器驅(qū)動電路和磁保持繼電器。

電壓采集電路由四運放LM324、光電耦合器、穩(wěn)壓二極管和電阻連接組成。

電流采集電路由電流互感器、穩(wěn)壓二極管和阻容元件連接組成；其中，用于采集電流信號的電流互感器由線圈和開口式磁環(huán)構(gòu)成，開口式磁環(huán)的開口方向與半徑夾角為50度，開口間隙為2.1mm。

采用以開口式磁環(huán)為磁芯體繞制電流互感器可以大大提高磁通量，提高感應電流的精度。

電壓信號采集電路的輸入端連接220V?AC電源，采集的交流電壓經(jīng)電阻接到光電耦合器的輸入端，經(jīng)光電耦合，光電耦合器的輸出端將耦合電壓信號傳送給中央處理器。