低壓電器晶閘管保護(hù)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種低壓電器晶閘管保護(hù)裝置。其技術(shù)方案是：包括直流電源、過壓保護(hù)電路、欠壓保護(hù)電路、穩(wěn)壓控制電路、停電自鎖電路和漏電保護(hù)電路，所述的直流電源由自耦變壓器T、整流橋堆QL、濾波電容C1、穩(wěn)壓集成塊LM7812組成，穩(wěn)壓集成塊LM7812的輸出端提供電源，把過壓保護(hù)電路的繼電器的常閉節(jié)點(diǎn)KM1、欠壓保護(hù)電路的繼電器的常開節(jié)點(diǎn)KM2、停電自鎖電路的繼電器的常開接點(diǎn)KM42、漏電保護(hù)電路的繼電器的常閉節(jié)點(diǎn)KM5通過穩(wěn)壓控制電路的繼電器轉(zhuǎn)換接點(diǎn)KM3串聯(lián)接入輸出插座CZ的火線中。有益效果是：本實(shí)用新型集穩(wěn)壓、過欠壓保護(hù)、漏電保護(hù)及停電自鎖為一體，全方位保護(hù)低壓用電設(shè)備及人身安全，避免用電設(shè)備損壞，把經(jīng)濟(jì)損失降到最低。
【專利說明】低壓電器晶閘管保護(hù)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種晶閘管保護(hù)裝置，特別涉及一種低壓電器晶閘管保護(hù)裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，社會(huì)對電力資源的需求日益增長，用戶對電力系統(tǒng)的要求也越來越高。供電的可靠性和穩(wěn)定性已經(jīng)成為保障經(jīng)濟(jì)增長和滿足用戶需求的重要問題。保障供電的穩(wěn)定性也是改善內(nèi)外部投資環(huán)境、滿足人民日益增長的生活水平以及提升綜合國力的重要體現(xiàn)。電壓穩(wěn)定性破壞的原因研究認(rèn)為，電壓崩潰日趨嚴(yán)重的主要原因有以下幾點(diǎn):一是由于經(jīng)濟(jì)上及其它方面(如環(huán)保)的考慮，發(fā)、輸電設(shè)備使用的強(qiáng)度日益接近極限值，二是并聯(lián)電容無功補(bǔ)償大量增加，因而當(dāng)電壓下降時(shí)，向電網(wǎng)提供的無功功率按電壓平方下降，三是線路或設(shè)備的投切，引起電壓波動(dòng)的可能性往往比三相短路情況要大得多。電力系統(tǒng)穩(wěn)定問題的物理本質(zhì)是系統(tǒng)中功率平衡問題，電力系統(tǒng)運(yùn)行的前提是必須存在一個(gè)平衡點(diǎn)。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定問題，直觀的講也就是負(fù)荷母線上的節(jié)點(diǎn)功率平衡問題。當(dāng)節(jié)點(diǎn)提供的無功功率與負(fù)荷消耗的無功功率之間能夠達(dá)成此種平衡，且平衡點(diǎn)具有抑制擾動(dòng)而維持負(fù)荷母線電壓的能力，電力系統(tǒng)即是電壓穩(wěn)定的，反之倘若系統(tǒng)無法維持這種平衡，就會(huì)引起系統(tǒng)電壓的不斷下降。另外，由于1、大負(fù)荷用戶的存在，比如工廠用電的開機(jī)和停機(jī)的時(shí)候就會(huì)對電網(wǎng)造成沖擊，造成電壓不穩(wěn)；2、輸配電網(wǎng)絡(luò)中的故障，如短路、斷路、接地還有繼電保護(hù)開關(guān)動(dòng)作，都會(huì)造成電網(wǎng)電壓不穩(wěn)；3、電網(wǎng)中無功功率消耗太多補(bǔ)償不夠，也會(huì)造成電壓跌落；4、還有發(fā)電廠，尤其是現(xiàn)在新能源的出現(xiàn)，例如風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電設(shè)備的投切，當(dāng)風(fēng)速條件不夠的時(shí)候，風(fēng)電場就會(huì)退出電網(wǎng)，不能向電網(wǎng)供電了，也會(huì)對電網(wǎng)造成影響，電壓也會(huì)不穩(wěn)定。還有電網(wǎng)遭受雷擊，也會(huì)造成供電電壓不穩(wěn)定，造成用電設(shè)備損壞。為此研制一種切實(shí)有效的低壓電器保護(hù)裝置，避免用電設(shè)備損壞，把經(jīng)濟(jì)損失降到最低，是每位電力技術(shù)人員的責(zé)任。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種低壓電器晶閘管保護(hù)裝置，該裝置集穩(wěn)壓、過欠壓保護(hù)、漏電保護(hù)及停電自鎖為一體，全方位保護(hù)低壓用電設(shè)備及人身安全。
[0004]其技術(shù)方案是:包括直流電源、過壓保護(hù)電路、欠壓保護(hù)電路、穩(wěn)壓控制電路、停電自鎖電路和漏電保護(hù)電路，所述的直流電源由自耦變壓器T、整流橋堆QL、濾波電容Cl、穩(wěn)壓集成塊LM7812組成，自耦變壓器T的輸入端通過電源總開關(guān)S連接220V電源，輸出端的一路通過整流橋堆QL和濾波電容Cl連接到穩(wěn)壓集成塊LM7812，輸出端的第二路連接到漏電保護(hù)電路；穩(wěn)壓集成塊LM7812的輸出端為過壓保護(hù)電路、欠壓保護(hù)電路、穩(wěn)壓控制電路、停電自鎖電路提供電源，所述的過壓保護(hù)電路由電阻Rl、電阻R2、電位器Wl、繼電器KMl、晶閘管SURl、續(xù)流二極管V1、電容C2連接組成，晶閘管SURl的觸發(fā)電極通過電阻R2連接到電位器W1，晶閘管SURl的陽極連接到繼電器KMl ;所述的漏電保護(hù)電路由電阻R7、電阻R8、二極管V4、二極管V5、發(fā)光管LED、光耦H、晶閘管SUR4、繼電器KM5組成，輸出插座CZ的的接地端通過電阻R7、二極管V4和發(fā)光管LED連接到光耦H，光耦H的輸出端連接到繼電器KM5 ;把過壓保護(hù)電路的繼電器的常閉節(jié)點(diǎn)KM1、欠壓保護(hù)電路的繼電器的常開節(jié)點(diǎn)KM2、停電自鎖電路的繼電器的常開接點(diǎn)KM42、漏電保護(hù)電路的繼電器的常閉節(jié)點(diǎn)KM5通過穩(wěn)壓控制電路的繼電器轉(zhuǎn)換接點(diǎn)KM3串聯(lián)接入輸出插座CZ的火線中。
[0005]上述的欠壓保護(hù)電路由電阻R3、電阻R4、電位器W2、繼電器KM2、晶閘管SUR2、續(xù)流二極管V2、電容C3組成，晶閘管SUR2的觸發(fā)電極通過電阻R4連接到電位器W2，晶閘管SUR2的陽極連接到繼電器KM2。
[0006]上述的穩(wěn)壓控制電路由電阻R5、電阻R6、電位器W3、繼電器KM3、晶閘管SUR3、續(xù)流二極管V3、電容C4組成，晶閘管SUR3的觸發(fā)電極通過電阻R6連接到電位器W3，晶閘管SUR3的陽極連接到繼電器KM3。
[0007]上述的停電自鎖電路由繼電器KM4與啟動(dòng)按鈕QA連接組成。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是:采用大容量自耦變壓器實(shí)現(xiàn)電路的功能，集穩(wěn)壓、過欠壓保護(hù)、漏電保護(hù)及停電自鎖為一體，全方位保護(hù)低壓用電設(shè)備及人身安全，避免用電設(shè)備損壞，把經(jīng)濟(jì)損失降到最低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]附圖1是本實(shí)用新型的電路連接圖；
[0010]附圖2是本實(shí)用新型的外形圖；
[0011]上圖中:電阻R1、電阻R2、電位器W1、繼電器KM1、晶閘管SUR1、續(xù)流二極管V1、電容C2 ;電阻R3、電阻R4、電位器W2、繼電器KM2、晶閘管SUR2、續(xù)流二極管V2、電容C3 ;電阻R5、電阻R6、電位器W3、繼電器KM3、晶閘管SUR3、續(xù)流二極管V3、電容C4 ;繼電器KM4、啟動(dòng)按鈕QA ;電阻R7、電阻R8、二極管V4、二極管V5、發(fā)光管LED、光耦H、晶閘管SUR4、繼電器KM5 ；自耦變壓器T、整流橋堆QL、濾波電容Cl、穩(wěn)壓集成塊LM7812、電源總開關(guān)S、插座CZ。
【具體實(shí)施方式】
[0012]結(jié)合附圖1-2，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述:
[0013]本實(shí)用新型包括直流電源、過壓保護(hù)電路、欠壓保護(hù)電路、穩(wěn)壓控制電路、停電自鎖電路和漏電保護(hù)電路，所述的直流電源由自耦變壓器T、整流橋堆QL、濾波電容Cl、穩(wěn)壓集成塊LM7812組成，自耦變壓器T的輸入端通過電源總開關(guān)S連接220V電源，輸出端的一路通過整流橋堆QL和濾波電容Cl連接到穩(wěn)壓集成塊LM7812，輸出端的第二路連接到漏電保護(hù)電路；穩(wěn)壓集成塊LM7812的輸出端為過壓保護(hù)電路、欠壓保護(hù)電路、穩(wěn)壓控制電路、停電自鎖電路提供電源，所述的過壓保護(hù)電路由電阻Rl、電阻R2、電位器Wl、繼電器KMl、晶閘管SURl、續(xù)流二極管V1、電容C2連接組成，晶閘管SURl的觸發(fā)電極通過電阻R2連接到電位器W1，晶閘管SURl的陽極連接到繼電器KMl ;所述的漏電保護(hù)電路由電阻R7、電阻R8、二極管V4、二極管V5、發(fā)光管LED、光耦H、晶閘管SUR4、繼電器KM5組成，輸出插座CZ的的接地端通過電阻R7、二極管V4和發(fā)光管LED連接到光耦H，光耦H的輸出端連接到繼電器KM5 ;把過壓保護(hù)電路的繼電器的常閉節(jié)點(diǎn)KM1、欠壓保護(hù)電路的繼電器的常開節(jié)點(diǎn)KM2、停電自鎖電路的繼電器的常開接點(diǎn)KM42、漏電保護(hù)電路的繼電器的常閉節(jié)點(diǎn)KM5通過穩(wěn)壓控制電路的繼電器轉(zhuǎn)換接點(diǎn)KM3串聯(lián)接入輸出插座CZ的火線中。
[0014]其中，欠壓保護(hù)電路由電阻R3、電阻R4、電位器W2、繼電器KM2、晶閘管SUR2、續(xù)流二極管V2、電容C3組成，晶閘管SUR2的觸發(fā)電極通過電阻R4連接到電位器W2，晶閘管SUR2的陽極連接到繼電器KM2。
[0015]穩(wěn)壓控制電路由電阻R5、電阻R6、電位器W3、繼電器KM3、晶閘管SUR3、續(xù)流二極管V3、電容C4組成，晶閘管SUR3的觸發(fā)電極通過電阻R6連接到電位器W3，晶閘管SUR3的陽極連接到繼電器KM3。
[0016]停電自鎖電路由繼電器KM4與啟動(dòng)按鈕QA連接組成；電阻R1、電位器W1、電阻R3、電位器W2、電阻R5、電位器W3分別是過壓、欠壓、穩(wěn)壓電路的取樣電路，電路中T為大容量的自耦變壓器。
[0017]電路性能指標(biāo):
[0018]1、穩(wěn)壓范圍:198V240V ；
[0019]2、過壓動(dòng)作值:245V ;
[0020]3、欠壓動(dòng)作值:150V ;
[0021]4、漏電流動(dòng)作值:1mA
[0022]5、切斷負(fù)荷電流值:10A。
[0023]本實(shí)用新型的電路工作過程如下:合上電源總開關(guān)S，市電220V電源加到自耦變壓器T輸入端，輸出端抽頭I的交流電經(jīng)整流橋堆QL整流、Cl濾波、穩(wěn)壓集成塊LM7812穩(wěn)壓后為后續(xù)的電子電路提供一個(gè)穩(wěn)定的12V直流電壓。
[0024]1、穩(wěn)壓功能的實(shí)現(xiàn):自耦變壓器T輸出端抽頭I為220V (和輸入端是1:1變比)，當(dāng)輸入電壓在198V — 240V (正負(fù)10%)正常范圍內(nèi)時(shí)，穩(wěn)壓電路中的繼電器KM3動(dòng)作吸合(調(diào)電位器W3)，其常開接點(diǎn)KM3閉合，接自耦變壓器I端。如果輸入電壓降低至190V，整流輸出的電壓(亦即電容Cl兩端的電壓)也下降，使取樣電路R5 W3上的電壓也下降，電位器W3上的分壓也下降，晶閘管SUR3觸發(fā)極電壓降低，在交流過零時(shí)關(guān)斷，繼電器KM3返回，常閉接點(diǎn)KM3接通自耦變壓器2端，增加輸出繞組匝數(shù)，進(jìn)行升壓使輸出電壓回到220V，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓功能。
[0025]2、欠壓保護(hù)功能實(shí)現(xiàn):如果電源電壓大幅度下降低到150V時(shí)，雖然此前電源電壓下降時(shí)通過增加輸出繞組匝數(shù)提高了 30V輸出電壓，但輸出電壓由于電源電壓下降太多仍達(dá)不到198V的合格用電范圍。所以，欠壓取樣電路R3 W2上的電壓也隨之大幅下降，電位器W2上的分壓下降，它所接的晶閘管SUR2觸發(fā)極電壓下降，當(dāng)?shù)陀谒挠|發(fā)電壓，并且在交流電過零時(shí)，SUR2關(guān)斷，它的陽極接的繼電器KM2失電返回，其常開接點(diǎn)KM2斷開輸出插座CZ，切斷低壓電器的電源，防止電器損壞，實(shí)現(xiàn)欠壓保護(hù)功能。
[0026]3、過壓保護(hù)功能實(shí)現(xiàn):當(dāng)電源電壓由240V升高到245V時(shí)，超出合格用電范圍，過壓保護(hù)取樣電路Rl Wl上的電壓也相應(yīng)大幅升高，當(dāng)達(dá)到晶閘管SURl觸發(fā)極電壓時(shí)，SURl導(dǎo)通，陽極接的繼電器KMl得電動(dòng)作吸合，其常閉節(jié)點(diǎn)KMl斷開，切斷插座CZ電源，使用電器免于高電壓燒毀。此時(shí)，雖然穩(wěn)壓電路晶閘管SUR3已導(dǎo)通，繼電器KM3已吸合，常開接點(diǎn)接自耦變壓器抽頭I位置，但輸出電壓也升高到245V(因?yàn)樵摮轭^是1:1變比)，已超出穩(wěn)壓范圍，所以必須切斷輸出電源。
[0027]4、停電自鎖功能實(shí)現(xiàn):當(dāng)電網(wǎng)停電時(shí)，整個(gè)電路無電，自鎖繼電器KM4失電返回，其常開接點(diǎn)KM41、KM42斷開。當(dāng)再來電時(shí)，雖然電路有直流電源，但由于沒有按下啟動(dòng)按鈕QA，繼電器KM4得不到直流電源不動(dòng)作，其常開接點(diǎn)KM42斷開，切斷輸出電路，使輸出插座無電，實(shí)現(xiàn)自鎖功能。此時(shí)只有按下啟動(dòng)按鈕QA，繼電器KM4得電動(dòng)作吸合，常開接點(diǎn)KM41閉合，實(shí)現(xiàn)自保持，另一對常開接點(diǎn)KM42閉合，接通輸出電源，用電器再工作。
[0028]5、漏電保護(hù)功能實(shí)現(xiàn):當(dāng)火線電壓漏電到用電器外殼，而且用電器外殼接地并不良好時(shí)，或者火線有漏電到地時(shí)，因?yàn)橛新╇娮?，所以漏電流并不很大，不足以把二次熔斷器RD熔斷，此時(shí)，漏電流通過電阻R7、V4、LED加到光耦H上，光耦導(dǎo)通，觸發(fā)晶閘管SUR4，使其導(dǎo)通，繼電器KM5加電動(dòng)作吸合，其常閉接點(diǎn)KM51斷開用電器輸出電源，保證人身安全。同時(shí)常開接點(diǎn)KM52閉合，繼電器KM5實(shí)現(xiàn)自保持，防止漏電故障切除后繼電器反復(fù)動(dòng)作。只有把漏電故障徹底處理后，按下復(fù)位按鈕FA，電路重新供電。
[0029]總之，當(dāng)輸入電壓在198V — 242V (正負(fù)10%)正常范圍內(nèi)且無漏電時(shí)，過壓保護(hù)電路不動(dòng)作，常閉接點(diǎn)KMl閉合；欠壓保護(hù)電路動(dòng)作，常開接點(diǎn)KM2閉合；穩(wěn)壓電路動(dòng)作，常開接點(diǎn)KM3閉合接通自耦變壓器T抽頭I端。即繼電器接點(diǎn)KM1、KM2、KM42、KM5全閉合，接通低壓電器插座CZ，用電器正常工作。它們的動(dòng)作情況通過調(diào)節(jié)各自的電位器Wl、W2、W3解決。
[0030]電路中的電容C2、C3、C4用于消除晶閘管的觸發(fā)電壓在臨界值時(shí)繼電器動(dòng)作的抖動(dòng)。二極管V1、V2、V3是繼電器KM1、KM2、KM3的續(xù)流二極管，防止繼電器線圈產(chǎn)生的反電動(dòng)勢損壞晶閘管，為線圈提供一個(gè)泄流通路。熔斷器RD1、RD2用于自耦變壓器和輸出端負(fù)載短路故障時(shí)的過流保護(hù)。電路中的繼電器全部選用12V、接點(diǎn)容量大于IOA的。
【權(quán)利要求】
1.一種低壓電器晶閘管保護(hù)裝置，其特征是:包括直流電源、過壓保護(hù)電路、欠壓保護(hù)電路、穩(wěn)壓控制電路、停電自鎖電路和漏電保護(hù)電路，所述的直流電源由自耦變壓器T、整流橋堆QL、濾波電容Cl、穩(wěn)壓集成塊LM7812組成，自耦變壓器T的輸入端通過電源總開關(guān)S連接220V電源，輸出端的一路通過整流橋堆QL和濾波電容Cl連接到穩(wěn)壓集成塊LM7812，輸出端的第二路連接到漏電保護(hù)電路；穩(wěn)壓集成塊LM7812的輸出端為過壓保護(hù)電路、欠壓保護(hù)電路、穩(wěn)壓控制電路、停電自鎖電路提供電源，所述的過壓保護(hù)電路由電阻R1、電阻R2、電位器Wl、繼電器KMl、晶閘管SURl、續(xù)流二極管Vl、電容C2連接組成，晶閘管SURl的觸發(fā)電極通過電阻R2連接到電位器W1，晶閘管SURl的陽極連接到繼電器KMl ;所述的漏電保護(hù)電路由電阻R7、電阻R8、二極管V4、二極管V5、發(fā)光管LED、光耦H、晶閘管SUR4、繼電器KM5組成，輸出插座CZ的的接地端通過電阻R7、二極管V4和發(fā)光管LED連接到光耦H，光耦H的輸出端連接到繼電器KM5 ;把過壓保護(hù)電路的繼電器的常閉節(jié)點(diǎn)KM1、欠壓保護(hù)電路的繼電器的常開節(jié)點(diǎn)KM2、停電自鎖電路的繼電器的常開接點(diǎn)KM42、漏電保護(hù)電路的繼電器的常閉節(jié)點(diǎn)KM5通過穩(wěn)壓控制電路的繼電器轉(zhuǎn)換接點(diǎn)KM3串聯(lián)接入輸出插座CZ的火線中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓電器晶閘管保護(hù)裝置，其特征是:所述的欠壓保護(hù)電路由電阻R3、電阻R4、電位器W2、繼電器KM2、晶閘管SUR2、續(xù)流二極管V2、電容C3組成，晶閘管SUR2的觸發(fā)電極通過電阻R4連接到電位器W2，晶閘管SUR2的陽極連接到繼電器KM2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓電器晶閘管保護(hù)裝置，其特征是:所述的穩(wěn)壓控制電路由電阻R5、電阻R6、電位器W3、繼電器KM3、晶閘管SUR3、續(xù)流二極管V3、電容C4組成，晶閘管SUR3的觸發(fā)電極通過電阻R6連接到電位器W3，晶閘管SUR3的陽極連接到繼電器KM3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓電器晶閘管保護(hù)裝置，其特征是:所述的停電自鎖電路由繼電器KM4與啟動(dòng)按鈕QA連接組成。
【文檔編號(hào)】H02H3/24GK203761023SQ201420136203
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】袁玉英, 王汝香, 楊凱, 郝玉蓮, 李志娥 申請人:袁玉英