[发明专利]过电压保护装置

说明书

本发明涉及当有过大的交流电压供给交流负载时保护交流负载的装置。

利用交流电压驱动的交流负载有各种各样的形式。为使交流负载正常工作，应预先确定供给交流负载的容许电压。当有幅值超过该电压的过电压供给交流负载时，交流负载将会损坏。为防止其损坏，应设置过电压保护装置。

在图1中示出备有现有的过电压保护装置的机器的一例。在交流电源2的一个端子2a与交流负载4的一个端子4a之间设有开关6。而交流电源2的另一端子2b与交流负载4的另一端子4b连接。

交流用的电磁继电器8具有的常闭接点(b接点)8a连接在开关6与输入端子4a之间。当超过预定值的交流电压供给电磁继电器8具有的线圈8b时，常闭接点8a根据由流过线圈8b的线圈电流产生的磁动势而断开。线圈8b与调整供给线圈8b的电压用的电阻器10一起构成串联电路。该串联电路的一端连接于开关6和常闭接点8a的相互连接点12。串联电路的另一端与输入端子4b连接。过电压保护装置由交流用电磁继电器8及电阻器10构成。

当开关6闭合时，交流电源2的交流电压通过常闭接点8a供给交流负载4。这时，如交流电压的值小于规定值，则常闭接点8a仍保持闭合状态不动。但若交流电压的值超过了规定值，则超过预定值的电压加在线圈8b的两端，结果，常闭接点8a被断开。因此，即使错误地使用了所产生的交流电压大于本来应使用的交流电压的交流电源，也不会有大幅值的电压供给到交流负载4，所以能防止交流负载4损坏。

在该过电压保护装置中，是以供给交流用继电器8的线圈8b的电压为基准进行过电压是否被加到交流负载4的判断。在交流用继电器8中，如供给线圈8b的交流电压达到一定的电压、即最小动作电压，则常闭接点8a断开。然而，实际上由于存在着周围温度变化、所输入的电压的波动及线圈本身发热等交流用继电器8的特性的变化，所以，在某种状态下当在线圈8b上供给最小动作电压时，常闭接点8a会断开，但在其他状态下，即使在线圈8b上供给最小动作电压，常闭接点8a也有可能仍保持原来的闭合状态。

另外，由于是通过对交流用继电器8供给电压使交流用继电器8的常闭接点8a断开，所以用于使接点8a断开的磁动势与供给的电压如成比例，则在一般情况下可以使用。但是，在线圈8b中存在电感，该电感值随着交流电源2的交流电压的频率而变化，所以产生磁动势的线圈电流的值也随着交流电压的频率变化。因此，磁动势不能严格地与电压成比例。所以，电压频率的变化也会使交流用继电器8的常闭接点8a的闭合电压发生变化。

这样，无论是交流用继电器8的状态改变或是供给的交流电压的频率发生变化，在发生供给过电压的状态下，常闭接点仍然闭合，就必须调整电阻器10的电阻值。然而，这种调整只能由对过电压保护装置的设计相当熟悉的人员进行。

另外，交流用继电器8是比较大型的设备。因此，采用交流继电器8的过电压保护装置也是大型设备。

本发明的目的是提供一种能够易于以高精度检测过电压并防止负载损坏的过电压保护装置。

本发明的另一目的是提供小型的过电压保护装置。

在本发明中，在交流电源与交流负载之间连接的开关使用带跳闸线圈的型式。这种带跳闸线圈的开关，当在跳闸线圈中流过规定的电流时，其接点断开。跳闸线圈与双向二端闸流管串联连接。该串联电路连接在交流负载的两端之间。

双向二端闸流管当在其端子间供给超过击穿电压的电压时导通。因此，使电流流过跳闸线圈，将开关的接点断开。所以，当从交流电源对交流负载供给过电压时，通过使用在两端子间供给超过击穿电压的电压的双向二端闸流管，即可防止因过电压而造成的负载损坏。

双向二端闸流管的击穿电压的精度高，其击穿电压的变化极其微小。因此，可高精度地检测过电压并易于进行设计。此外，双向二端闸流管与电磁继电器相比是非常小型的。因此，能使过电压保护装置小型化。

图1是备有现有的过电压保护装置的机器的电路图。

图2是备有本发明一实施例的过电压保护装置的机器的电路图。

本发明一实施例的过电压保装置20连接在交流电源22与交流负载24之间。作为交流负载24，可使用以交流电压驱动的各种形式的负载。

过电压保护装置20具有带跳闸线圈26b的开关26。该开关26的接点26a连接在交流电源22的一个端子22a与交流负载24的一个端子24a之间。该接点26a在结构上可用手动开闭。并且，该开关26对接点26a断开时产生的电弧具有消弧功能。