[实用新型]三相电子自动开关

说明书

本实用新型属于控制设备技术领域，具体涉及一种三相电子自动开关。

多年来在三相低压(380V)负荷侧的开关一直沿用闸刀、接触器等手动装置，在保护方面也是沿用古老的保险丝为主，特别是在配电变压器的低压出线侧也同样是沿用上述开关和保护，随着社会的高速发展，用户对供电的可靠性、及时性和经济性的要求不断提高，这就要求供电部门的管理必须现代化，而上述闸刀、接触器这样的古老开关远不能达到现代化管理的要求。

本实用新型的目的就在于克服上述之不足，设计出了一种三相电子自动开关，该装置在三相低压供电侧线路过流或短路时，能迅速可靠地切断电源，并可在供电线路故障排除后自动合闸送电。

本实用新型的实施方案由电源电路、主控电路、定时检测电路、信号电路、执行电路和工作指示电路构成。工作方式其主要是以电流互感器提供主控信号，由电子线路自动完成，本实用新型各电路的元件组成为：

1、电源电路由降压电容、全波整流二极管和滤波电容组成；

2、主控电路是由晶体三极管、偏流电阻、负载电阻、稳压管、中间继电器和控制继电器组成；

3、定时检测电路是由晶体三极管、温度补尝电阻、正脉冲电阻、负阻区电阻、调节电阻和充电电容组成；

4、信号电路是由两相互配合的电流互感器、可调电阻、整流二极管、稳压二极管和滤波电容组成；

5、执行电路由中间继电器、两个电容器、稳压管和交流接触器组成；

6、指示电路是由全波整流二极管、电容器、两个发光二极管组成。

本实用新型具有以下优点和积极效果：一是具有较高的控制精度和灵敏度；二是具有较高的工作稳定性和可靠性；三是对广大用户的安全用电、节约用电、计划用电可起到很大的保证作用，特别是对供电设备的安全可靠运行可起到一定的保障措施；四是可减少供电职工单调重复的操作，进一步推动供电系统现代化管理进程，具有一定经济效益和社会效益。

下面结合附图进一步说明本实用新型。

图1是本实用新型的电路方框图。

图2是本实用新型的电路原理图。

如图1电路方框图所示，本实用新型由电源电路、主控制电路、定时检测电路、信号电路、执行电路和工作指示电路六个具有不同功能的电路组成；它的工作原理及元件构成如图1所示：电源电路由220伏市电经降压电容C₀直接降压，通过4只1N4007整流二极管全波整流，并经电容C₂滤波后得到12伏直流电压供给各部件工二作，降压电容C₀采用耐压为630V徽型电容，容值为0.4μf至0.5μf，滤波电容C₂选取100μf至200μf/25V电解电容；主控电路是利用晶体三极管和开关特性设计的，它由晶体三极管BG₁、偏流电阻R₂、负载电阻R₁、稳压管D₁、中间继电器K₁和控制继电器K₂等组成，其中R₂取值为10至几十千欧，R₁取值儿十欧至几百欧；定时检测电路是为了定时检测供电线路的故障而设置的，它由晶体三极管BG₂、二级管D₃、温度补偿电阻R₃、正脉冲电阻R₄、负阻区电阻R₅、调节电阻R₆和充电电容C₄等组成，其中R₃取值为几百欧，R₄取值为几十至几百欧，R₅取值为几千欧至几兆欧之间，R₆为兆欧级可调电阻，BG₂选用BT₃₃，D₃为一般二极管，主要是为BG₁的基极提供一个可靠的触发电压；信号电路是为了给主控电路提供触发信号而设置的，该电路在供电的三相电路中，任意一相或者任意两相过载或短路、接地时，该电路能提供足够的信号电压及电流，使主控回路投入正常工作，切断供电线路，本电路由电流互感器H₁、H₂、可调电阻W₁、整流二极管D₄、稳压二二极管D₂和滤波电容C₃等组成，其中H₁与H₂的配合非常关键，H₂是根据需要自行绕制，一般要二次侧能提供足够的触发电压和电流，本开关整定电流可在3A至5A范围内调节，W₁取值一般在几千欧，H₁用市售成品，二次测电流一般选用1安培，H₁为三只互感器二次侧同极性并接，且二次侧电流等于三相之和，D₄为一般整流二极管，D₂选用击穿电压为3至6伏稳压管，滤波电容C₃选用几十μf，耐压大于25伏即可：执行电路是本开关的最终目的，它由中间继电器K₁、电容C₁、滤波电容C₂、稳压管D₁和交流接触器C等组成，其中K₁采用JQX-4小型电磁继电器，C采用CJ10型交流接触器作为终端执行元件，接于配电变压的低压出线侧；指示电路是为了指示主控器的工作状态而设置的，它由全波整流二极管D₅、电容器C₅和发光二极管D₆、D₇组成，其中D₅、C₅为指示电路的电源部分，D₆为红色管，D₇为绿色管，用来指示主控器的正常工作(红色)和保护状态(绿色)；本实用新型的电路原理为：当线路正常供电时，K₁跨接于整流后的电源两侧，得12伏电压，线圈吸合，常开触点K_1-3、K_1-2闭合，终端执行元件交流接触器C得电压闭合，线路正常供电，由于K_1-2闭合，为晶体管BG₁提供了正常的偏值电流而导通，此时BG₁属饱和导通，同时互感器H₂初级绕组流过电流，次级绕组有较弱的电流和较低的电压(信号电压)，此电压经可调电阻W₁分压，D₄整流，C₃滤波后，与D₂击穿电压比较，其值小于D₂的击穿电压，D₂无电流流过，主控电路稳定于此状态，即非工作状态；当供电线路过载或短路时，互感器H₁一次侧流过过载电流或短路电流，二次侧流过大于额定值的电流，互感器H₂的二次侧产生较高的信号电压(信号电路开始工作)，D₂被击穿，电流加至BG₁基极，此基极是反相电流，故BG₁截止，K₂两点电压迅速升高，即使K₂吸合，使K_2-1接通，中间继电器K₁失压释放，K_1-3触头断开，从而使终端执行元件交流接触器C失压断开，供电线路被切断，这时主控电路为正常工作状态，与此同时，K_1-2断开，切断BG₁基极电流，K_1-1接通，定时检测电路开始工作，当线路被切断的同时，互感器H₂次级绕组电压击穿D₂，BG₁保持截止，随着K_1至1的接通，G点电压经R₅、R₆给C₄充电，当充电电压达到BG₂峰点电压时，BG₂管e、b两极导通，C₄经R₄放电，在R₄上产生一电压降，极性为上正下负，正向电压经D₃加至BG₁发射极，BG₁导通，K₂两电压降低，K₂释放，K_2-1断开，中间继电器K₁得电吸合，触点K_1-3接通，终端执行元件交流接触器C吸合，线路恢复供电，如此时线路中的故障仍未排除，主控回路还处于正常工作状态，重复上述过程，直至故障排除，主控电路才能回到稳定状态，即供电状态。