專利名稱：自動斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種低壓線路控制電器，具體說是一種具有雙重顯示功能的自動斷路器，適用于220－380V三相三線或三相四線配電線路。
現(xiàn)有的自動斷路器可作為開關(guān)，接通和分斷電源，也可作為保護電器，保護電纜、電線等設(shè)備不因過流而損壞?，F(xiàn)有自動斷路器的不足之處在于一是過流保護功能是靠雙金屬片或過流線圈等構(gòu)件完成的，限額電流的整定不簡便，也不準確；二是過流保護的材料貴，制造工藝復雜，致使成本高；三是不具備觀測電流的功能。
本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、可連續(xù)整定并顯示限額電流和負載電流，通過電子線路來準確控制開關(guān)機構(gòu)分斷的自動斷路器。
本實用新型的技術(shù)解決方案是該自動斷路器，具有開關(guān)機構(gòu)1，其特殊之處是，該開關(guān)機構(gòu)1的受控端接入了控制其分斷的電子線路2和與該電子線路2相接并受其控制的電訊號顯示表3，所述電子線路2具有輔助電源4，由其提供工作電源，并將其直流電壓信號放大的直流電壓放大器5，輸入信號來自負載線電感應(yīng)的交流電流－直流電壓變換器6，一個輸入端與直流電壓放大器5的輸出端相接，另一個輸入端與交流電流－直流電壓變換器6輸出端相接的電壓比較器7，該電壓比較器7的輸出端與開關(guān)控制電路8的受控端相接，開關(guān)控制電路8輸出動力驅(qū)動所述開關(guān)機構(gòu)1的分斷，由直流電壓放大器5與電壓比較器7連線上引出的導線與地之間連接所述顯示表3。在三相三線電路中，一般情況下，交流電流－直流電壓變換器6、電壓比較器7均為對應(yīng)的三個，輔助電源4、直流電壓放大器5、顯示表3、開關(guān)控制電路8為一個。在三相四線電路中，交流電流－直流電壓變換器6、電壓比較器7、均為對應(yīng)的三個，直流電壓放大器5，顯示表3可以是對應(yīng)的三個，輔助電源4、開關(guān)控制電路8為一個，以便分別限定并顯示三條負載線的電訊號。顯示表3可以是指針式直流電壓表頭(將其做成電流刻度)，也可以是附有驅(qū)動電路的數(shù)字式顯示表頭。
本技術(shù)方案中，直流電壓放大器5與顯示表3電連線上接入一轉(zhuǎn)換開關(guān)HK，從所述交流電流－直流電壓變換器6與電壓比較器7電連線上引出一條導線，并且接到轉(zhuǎn)換開關(guān)HK的一個接線端子上。扳動該開關(guān)可使顯示表3交替接到直流電壓放大器5的輸出端和交流電流－直流電壓變換器6的輸出端，以便使顯示表3交替顯示來自直流電壓放大器5的限額電信號和來自交流電流－直流電壓變換器6的負載電訊號，轉(zhuǎn)換開關(guān)HK可以是獨立的，也可以是與開關(guān)機構(gòu)1聯(lián)動的。
本技術(shù)方案中交流電流－直流電壓變換器6的輸出端接入延時電路9后，再與電壓比較器7的輸入端相接。這樣，由交流電流－直流電壓變換器6輸出的電壓信號，經(jīng)延時后到達電壓比較器7的輸入端，這種產(chǎn)品對瞬時過電流不能引起開關(guān)機構(gòu)1的分斷。
由于在本實用新型開關(guān)機構(gòu)1的受控端接入了一準確控制其分斷的電子線路2和能顯示由電子線路2選定限額電流的顯示表3，使其與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有方便直觀的特點。
附圖及圖面說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型中電子線路2結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實用新型一個實施例的自動斷路器原理圖。
圖4是本實用新型另一個實施例的自動斷路器原理圖。
其中1－開關(guān)機構(gòu)，2－電子線路，3－顯示表，4－輔助電源，5－直流電壓放大器，6－交流電流－直流電壓變換器，7－電壓比較器，8－開關(guān)控制電路，9－延時電路。
下面以附圖為例對本實用新型作進一步說明。
實施例1，參考圖1、圖2、圖3。該實施例是一個應(yīng)用于380V三相三線電路 延時型的自動斷路器。產(chǎn)品的組裝，是按圖3的電原理圖將電子線路2制成印刷線路板并固定在殼體內(nèi)，殼體面板的上端為開關(guān)機構(gòu)1，開關(guān)機構(gòu)1正下端為顯示表3，左下端為轉(zhuǎn)換開關(guān)HK，右下端為電位器W1的操作旋扭。
圖3中二極管D1、電阻R1、穩(wěn)壓二極板管DW1、DW2和電容C1、C2組成了輔助電源4。其中D1用作380V的半波整流，整流后的直流電壓分成兩路一路成為脫扣線圈T和開關(guān)元件V的守候電源，開關(guān)元件V可以是晶閘管，也可以是晶體三極管或其它具有開關(guān)作用的電子元件，這里是晶閘管；另一路經(jīng)R1、DW1、DW2、C1、C2變成低壓直流正負電源，它為集成運算放大器A1～A3″提供工作電源，(圖中集成運算放大器的電源連線省略)。由電阻R2～R6，電位器W1和集成運算放大器A1組成直流電壓放大器5，在這里為一個，調(diào)整W1，便可使A1同相輸入端得到不同的輸入電壓，該電壓經(jīng)A1按(R5／R6＋1)的倍數(shù)放大后輸出。電流互感器LH，電位器W2，電阻R7－R9，二極管D2、D3和集成運算放大器A2組成了將交流電流轉(zhuǎn)換成直流電壓的交流電流－直流電壓變換器6，這里每條負載線上連接一個，共計三個。為區(qū)別起見，另兩組交流電流－直流電壓變換器6的組件分別用LH′、LH″，W2′、W2″，R7′、R7″，R8′、R8″，R9′、R9″，D2′、D2″，D3′、D3″，A2′、A2″代表。這三組交流電流－直流電壓變換器6的輸出端分別接入由串聯(lián)電阻R10、R10′、R10″和對應(yīng)的并聯(lián)電容C3、C3′、C3″組成延時電路9。交流電流－直流電壓變換器6的輸入端通一定數(shù)值的交流電流時，其輸出端便有直流電壓輸出，調(diào)整W2(W2′、W2″)可使輸出直流電壓與輸入交流電流成適當?shù)谋壤P(guān)系(如10A／V)。集成運算放大器A3接成開環(huán)形式，與二極管D4組成電壓比較器7，這里有與三組延時電路9相對應(yīng)的三組電壓比較器7，另兩組分別由集成運算放大器A3′、A3″與對應(yīng)的三極管D4′、D4″組成。由于D4(D4′、D4″)的反向阻擋作用，這個電壓比較器7只能輸出零電平和高電平。三組電壓比較器7的反相輸入端相連后接到直流電壓放大器5的輸出端上，前者的門限電壓，即為后者的輸出電壓。它們的正相輸入端分別通過延時電路9與各自對應(yīng)的交流電流－直流電壓變換器6的輸出端相接，后者的輸出電壓，即為前者的比較電壓，它們的輸出端相連后接到開關(guān)控制電路8的受控端－穩(wěn)壓管DW3的負極，穩(wěn)壓管DW3，電阻R11、R12，晶閘管V，脫扣線圈T及二極管D5，壓敏電阻RY組成了開關(guān)控制電路8，D5對T起續(xù)流作用，RY對V起過壓保護作用。脫扣線圈T與開關(guān)機構(gòu)1靠在一起。從接地端引出導線串接顯示表3后再接到轉(zhuǎn)換開關(guān)HK的一個接線端O上，另兩個接線端子，一個端子a與直流電壓放大器5的輸出端相接，另一個端子b與交流電流－直流電壓變換器6的輸出端相接，當轉(zhuǎn)換開關(guān)HK扳到a端時，則顯示整定的限定電流，當轉(zhuǎn)換開關(guān)扳到b端時，則顯示負載電流。工作原理是將該斷路器接到負載線路中，使其進入工作狀態(tài)，如圖3所示，先將轉(zhuǎn)換開關(guān)扳到a端，使其顯示限額電流，調(diào)整電位器W1，使其達到設(shè)定要求，這樣就確定了電壓比較器7的門限電壓。然后將轉(zhuǎn)換開關(guān)HK扳到b端，使其顯示負載電流。三條負載線上的交流電信號由電流互感器LH轉(zhuǎn)換成交流電壓，經(jīng)電位器W2輸入到集成運算放大器A2的輸入端后，經(jīng)集成運算放大器A2放大、處理后變成直流電壓輸出并進入對應(yīng)的電壓比較器7的同相輸入端，若這些電壓均不大于各自的門限電壓，則三個電壓比較器7無輸出；若這些電壓中有一個大于對應(yīng)的門限電壓，則電壓比較器7輸出高電平，該高電平加到開關(guān)控制電路8中的穩(wěn)壓二極管DW3的負極，使DW3導通，又經(jīng)R11、R12分壓后觸發(fā)晶閘管V導通，晶閘管V導通后，脫扣線圈T有電流通過，并產(chǎn)生磁力，該磁力使開關(guān)機構(gòu)1動作，切斷負載的電源，從而起到保護作用。
實施例2。參考圖1、圖2、圖4。該方案與實施例1的不同點在于它是三相四線的快速動作型自動斷路器，輔助電源4的交流輸入電壓是220V，這樣，元器件的耐壓性能可低些；用三個直流電壓放大器5分別與三個電壓比較器7的反相輸入端相接，三個電壓比較，7的同相輸入端直接與對應(yīng)的三個交流電流－直流電壓變換器6的輸出端相接，每個直流電壓放大器5的輸出端，交流電流－直流電壓變換器6的輸出端均引出導線接到對應(yīng)的轉(zhuǎn)換開關(guān)接線端a和b上，轉(zhuǎn)換開關(guān)的一個接線端0與對應(yīng)顯示表3的一端相接，顯示表3的另一端接地。每個電壓比較器7的輸出端均接到同一個開關(guān)控制電路8的受控端(圖中A點)。即該方案中，三相限額電流可以分別整定、顯示，線路中負載電流也可分別顯示。為明確起見，圖中對直流電壓放大器5、交流電流－直流電壓變換器6、轉(zhuǎn)換開關(guān)HK、顯示表3、電壓比較器7只畫出了一路連接線，另兩路的電路結(jié)構(gòu)與此相同，該方案與實施例1相比，具有三條負載線路的電流可分別顯示，三相限額電流可分別整定、顯示，動作迅速的特點，但結(jié)構(gòu)較復雜，成本偏高，瞬時負載大電流就可引起開關(guān)機構(gòu)動作。
有關(guān)元器件的說明(僅以圖4為例)集成運算放大器A1～A3″以選用集成四運放ML324較經(jīng)濟實用；二極管D1、D5可用1N4007，其余的D2～D4用1N4002；穩(wěn)壓二極管DW1、DW2用2CW76，DW3用2CW54；電容C1、C2用25V、100uF；晶閘管V用1A、600V塑封管；壓敏電阻RY用MY31－390／1；所有電阻和電位器都可用碳膜的，其參數(shù)分別是R1，56K、0.25W；R，100K、0.125W；R3，1K、0.125W；W1、10K、0.25W；R4，9.1K、0.125W；R5，100K、0.125W；R6，10K、0.125W；R11，10K、0.125W；R12，5.1K、0.125W。R7、R8、R9要根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格，即所制造的自動斷路器工作電流的限定范圍，配合電流互感器LH的參數(shù)，通過實驗確定。如所制造的自動斷路器工作電流限定在20～100A，所用電流互感器LH，原邊通過10A電流時，副邊可產(chǎn)生幾百MV感應(yīng)電壓時(這樣的電流互感器是極易制造的)，可以取W2，10K、0.25W；R7，10K、0.125W；R9，9.8K、0.125W。電流互感器LH的制造1、鐵芯，可用0.35～0.5mm厚的硅鋼片制成寬5～10mm的鋼帶，然后卷成內(nèi)徑5～8mm，外徑8～14mm的環(huán)形。2、副邊線圈，用∮0.1～0.2mm的漆包線穿繞，穿繞匝數(shù)通過實驗確定，脫扣線圈T的制造鐵芯用軟鐵棒車削成∮5.5～6.5mm，長15～25mm骨架，用塑料注射成內(nèi)孔與鐵芯相吻合的繞線滾子形，線圈用∮0.1mm漆包線在骨架上繞1500匝。開關(guān)機構(gòu)1的制造參照現(xiàn)有自動斷路器的結(jié)構(gòu)選用材料和加工。顯示表3的選用可選用35×15槽形電平表，量程為直流5V。轉(zhuǎn)換開關(guān)HK的選用可用船形開關(guān)(最好做成與開關(guān)機構(gòu)1聯(lián)動的，即開關(guān)機構(gòu)1分斷的同時將顯示表3轉(zhuǎn)換到與直流電壓放大器5輸出端相接，而開關(guān)機構(gòu)1閉合時，又同時將顯示表3轉(zhuǎn)換到與交流電流－直流電壓變換器6輸出端相接)。
權(quán)利要求1.一種自動斷路器，它具有開關(guān)機構(gòu)1，其特征是，在該開關(guān)機構(gòu)1的受控端接入了控制其分斷的電子線路2和與該電子線路相接并受其控制的電訊號顯示表3，所述電子線路2具有輔助電源4，由其提供工作電源，并將其直流電壓信號放大的直流電壓放大器5，輸入信號來自負載線電感應(yīng)的交流電流-直流電壓變換器6，一個輸入端與直流電壓放大器5的輸出端相接，另一個輸入端與交流電流-直流電壓變換器6輸出端相接的電壓比較器7，該電壓比較器7的輸出端與開關(guān)控制電路8的受控端相接，后者輸出動力驅(qū)動所述開關(guān)機構(gòu)1的分斷，由直流電壓放大器5與電壓比較器7連線上引出的導線與地之間串接所述顯示表3。
2.由權(quán)利要求1所述的自動斷路器，其特征是，在所述直流電壓放大器5與顯示表3電連線上接入一轉(zhuǎn)換開關(guān)HK，從所述交流電流——直流電壓變換器6與電壓比較器7電連線上引出一導線并且接到轉(zhuǎn)換開關(guān)HK的一個接線端上，扳動該開關(guān)，可使顯示表3交替顯示來自直流電壓放大器5，交流電流——直流電壓變換器6的電訊號。
3.由權(quán)利要求1或2所述的自動斷路器，其特征是在所述交流電流——直流電壓變換器6的輸出端接入延時電路9后再與電壓比較器7的輸入端相接。
4.由權(quán)利要求3所述的自動斷路器，其特征是，所述直流電壓放大器5為一個，三個電壓比較器7的一個輸入端相連后接在直流電壓放大器5的輸出端，另一個輸入端與三個對應(yīng)的交流電流——直流電壓變換器6的輸出端上的延時電路9相接，三個電壓比較器7的輸出端相連后接在開關(guān)控制電路8的受控端上，一個轉(zhuǎn)換開關(guān)HK和一個顯示表3串接后接地，轉(zhuǎn)換開關(guān)的另兩個接線端子，一個與直流電奪放大器5的輸出端相接，另一個接在一個交流電流——直流電壓變換器6的輸出端上。
5.由權(quán)利要求2所述的自動斷路器，其特征是，所述直流電壓放大器5，轉(zhuǎn)換開關(guān)HK，顯示表3，交流電流——直流電壓變換器6，電壓比較器7均為三個，并對應(yīng)相連，形成三路，每路對應(yīng)著一條負載線，每路電壓比較器7的輸出端均接到開關(guān)控制電路8的受控端A上。
專利摘要本實用新型公開了一種自動斷路器，它具有開關(guān)機構(gòu)1，與現(xiàn)有技術(shù)的不同點在于，該開關(guān)機構(gòu)1的受控端接入了控制其分斷的電子線路2和與該電子線路2相接的電訊號顯示表3。電子線路2具有限額電流選定、負載電流取樣、電壓比較和開關(guān)功能。與已知技術(shù)相比，具有制造工藝簡單，成本低，能任意選定、顯示限額電流和負載電流的特點，是一種理想的電器保護、電源分斷裝置。
文檔編號H02H3/08GK2127520SQ9221913
公開日1993年2月24日 申請日期1992年6月16日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月16日
發(fā)明者林文宙, 柳玉高, 胡紅英 申請人:林文宙