spd专用脱扣器(外置脱扣器)

242 2023-01-26 21:12

1. 外置脱扣器

一种后备保护器,该后备保护器串接于浪涌保护器与主电路之间,其包括操作装置、脱扣器、动触头、静触头以及摆动件,动触头与操作装置呈联动设置,操作装置驱动动、静触头连接,动、静触头连接使主电路连通;摆动件为转动设置,其与动触头勾合使动触头与静触头保持连接;脱扣器通电后驱动摆动件旋转使其与动触头的勾合状态解除;其中,还包括手动装置以及用于驱动摆动件复位的弹簧Ⅱ,手动装置包括按钮以及与按钮联动的推杆;推杆与摆动件相对应,受力后推动摆动件旋转使其与动触头的勾合状态解除。

采用手动与电子脱扣结合分闸,相对比现有技术的电子分闸,采用此种结构,通过推杆与摆动件对应受力,使得动触头的勾合状态解除,使得操作更为简单,操作者直接按动按钮即可将动、静触头分离,实现分闸;弹簧Ⅱ的设置,使得摆动件回位的时候,起到缓冲力,防止复位过度,损坏内部结构。

其中,还包括用于驱动推杆复位的弹簧Ⅰ,脱扣器包括顶杆以及线圈,顶杆与摆动件相对应,线圈通电后驱动顶杆伸出顶动摆动件使其旋转。

当线圈发生吸合动作时,线圈将顶杆上顶,使得摆动件一端上顶,摆动件发生旋转,摆动件另一端下移,使得动触头的勾合状态接触,使得动触头与静触头分离,实现分闸,弹簧Ⅰ的设置,使得推杆回位的时候,起到缓冲力,防止复位过度,损坏内部结构。同时,弹簧Ⅰ与弹簧Ⅱ同时作用,使得初始状态下力的平衡,防止影响整体结构。

其中,还包括指示装置,指示装置位于动触头的运动轨迹上,动触头运动驱动指示装置工作。

通过指示装置,可以直观的发现后备保护器是否发生分闸,操作工能够及时的进行维修,保证正常使用。

其中,指示装置包括转动件、触片以及控制板,转动件位于动触头的运动轨迹上当动触头脱扣时带动转动件转动;控制板上设有触点,触片与触点为常开设置,所述触片位于转动件的运动轨迹上,当转动件受动触头推动后带动触片运动使其与触点贴合,控制板产生已脱扣信号进行输出。

通过动触头运动带动转动件以及触片运动,使得控制板动作,输出脱扣信号,使得指示提到保证,防止误指示。

其中,指示装置还包括遥信接口,遥信接口与控制板电气连接,将控制板的脱扣信号通过遥信接口的外接导线进行输出。

通过遥信接口与外接导线连接,使得指示装置预警更为及时。

其中,还包括线路板以及套设于主电路上的互感器L1,互感器L1与线路板电气连接将互感器L1检测的电流反馈至线路板中,线路板控制脱扣器通电。

线路板的模块设置,通过线路板检测互感器L1的感应电流,实现对线圈是否进行吸合工作数据更为精准,不会因为短暂的雷击,导致误操作, 由于正常状态下,流经后备保护器的工频电流可以忽略不计,采用互感器L1的设置,可以检测主电路的电流,若发生操作过电压或强雷击坏后端的浪涌保护器时,则互感器L1两端会产生一个感应电流电压,线路板检测到感应电流电压,线路板动作,使得脱扣器通电。

其中,线路板包括整流滤波模块以及控制模块,整流滤波模块将互感器L1产生的电流整流后反馈至控制模块中,控制模块控制脱扣器通电。

通过整流滤波模块以及控制模块,使得线路板检测的数据以及控制输出更为精准。

还包括动作模块,控制模块包括控制芯片CPU,动作模块包括电容C4以及可控硅SCR,控制芯片CPU与整流滤波模块连接,控制输出,使得可控硅SCR导通,控制脱扣器通电。

通过控制芯片CPU控制通断,使得电子控制更加精准,保证精准脱扣。

其中,还包括动作模块,控制模块包括三极管BG1以及三极管BG2,三极管BG1以及三极管BG2形成开关电路,动作模块包括充电电容C4、二极管D5以及可控硅SCR,控制模块与整流滤波模块连接,得到信号后,开关电路打开,充电电容C4充电,当二极管D5两端电压达到转折点时,二极管D5导通,同时可控硅SCR导通,控制脱扣器通电。

通过两个三极管形成开关电路,通过充电电容C4充电,使得电路得到缓冲,防止短暂波动使得脱扣器动作,提高检测的准确性。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的结构示意图;

图2是本实用新型实施例1中A部的放大图;

图3是本实用新型实施例1的电路图;

图4是本实用新型实施例2的结构示意图;

图5是本实用新型实施例2中B部的放大图;

图6是本实用新型实施例2的电路图。

具体实施方式

实施例1:

参照附图1-3所示,一种后备保护器,包括壳体1、操作装置2、脱扣器3、动触头4、静触头5、手动装置6、摆动件31、指示装置7、输入端8、输出端9以及线路板10。

软铜带Ⅰ11一端连接输入端8,另一端穿过互感器L113与静触弹片51呈电气连接,静触头5位于静触弹片51上。壳体上设有限位机构14、固定座Ⅰ15以及固定座Ⅱ16,限位机构14使得静触弹片51与壳体1固定,限位机构14具体为壳体上设有一条限位槽141,静触弹片51通过限位槽141进行固定;软铜带Ⅱ12一端连接输出端9,一端连接动触弹片41,动触头4位于动触弹片41上。

操作装置2包括开关21以及扭簧22,开关21上设有卡槽211,动触弹片41套设在扭簧22上,一端卡在卡槽211内,另一端与阻挡部311相抵且设有动触头4并与静触头5连接。

脱扣器3包括顶杆33以及线圈32,顶杆33与摆动件31一端连接,摆动件31另一端上设有阻挡部311,阻挡部311用于阻挡动触弹片41移动,阻挡部311具体为弧形凸起。

手动装置6包括按钮61以及与按钮61联动的推杆62,推杆62位于摆动件31的上方,且按钮61下压后,带动推杆62,推杆62向下移动带动摆动件31下移,使得动触头4的勾合状态解除,实现动、静触头4、5分离。

指示装置7包括转动件71、触片72、控制板73以及遥信74,转动件71一端位于动触弹片41的运动轨迹上,另一端与触片72连接,控制板73上设有触点731,触片72与触点731为常开设置,遥信74与控制板73呈电气连接,当转动件71受动触弹片41推动后带动触片72运动使其与触点731贴合,控制板73产生已脱扣信号进行输出,遥信74可通过指示灯或与终端连接,传递信号。此处指示装置也可通过转动件71与指示件形成机械指示,本领域技术人员可以很容易置换得到此机械指示的具体结构,故此处不多加赘述。

弹簧Ⅰ17一端与推杆62相抵,另一端与固定座Ⅰ15相抵,固定座Ⅰ15位于互感器L113上方,弹簧Ⅱ18一端与摆动件31相抵,另一端与固定座Ⅱ16相抵,固定座Ⅱ16位于软铜带Ⅰ11下方,弹簧Ⅰ17与弹簧Ⅱ18同时作用,使得初始状态下力的平衡,防止影响整体结构。

线路板10包括感应电流模块、整流滤波模块、控制模块以及动作模块;

感应电流模块套设在主电路用于检测感应电流电压;整流滤波模块与感应电流模块并联;控制模块控制动作模块工作;感应电流模块为互感器L1。

互感器L1套设在输电电路IN上,输电电路IN与静触头连接,静触头与动触头形成开关K,静触头与动触头连通即为合闸,静触头与动触头断开即为分闸,动触头另一端与漏电保护器连接,漏电保护器接地设置。

整流滤波模块包括双向二极管D1、整流器D4以及电容C1,双向二极管D1以及整流器D4的输入端与互感器L1并联,整流器D4的输出端与电容C1并联,同时电阻R2与电容C1并联。

控制模块包括电阻R1、R3、R4、R5、电容C2、C3、二极管D2、D3以及控制芯片CPU,电阻R1一端连接输电电路IN,另一端连接二极管D2的正极,此处电子R1为压敏电阻,二极管D2的正极与电阻R4一端连接,电阻R4另一端接地,二极管D2的负极分别与电阻R5一端、电容C2正极以及线圈L2一端连接,电容C2负极接地,电阻R5另一端分别与控制芯片CPU的1脚连接、电容C3正极以及二极管D3的负极连接,电容C3负极以及二极管D3的正极均接地,电阻R3一端与整流器D4输出端连接,另一端与控制芯片CPU的2脚连接,控制芯片CPU的3脚接地。

动作模块包括电容C4以及可控硅SCR,控制芯片CPU与整流滤波模块连接,控制输出,使得可控硅SCR导通,控制脱扣器通电。

控制芯片CPU的4脚分别与电容C4一端以及可控硅SCR的G级连接,SCR的A级与线圈L2的另一端连接,SCR的K级与电容C4的一端接地。

其工作原理为,后备保护器串接于工频电网的相线和浪涌保护器之间,正常状态下浪涌保护器为高阻状态,流经后备保护断路器的工频电流可忽略不计,互感器L1无感应电流电压输出,可控硅SCR处于开路状态,线圈L2处于静止状态,开关K保持闭合供电状态,当主电路遭遇雷击经开关K和浪涌保护器对地泄放时由于雷击时间非常短暂,控制电路的延时触发电路达到触发电压值而不会动作, 当主电路遭遇操作过电压或强雷电击坏浪涌保护器时(此时主电路流经的电流必然会超过2安培),强大的工频电流经进开关K和浪涌保护器对零线或地线泄放,此时互感器L1两输出端产生一个感应电流电压经D4整流滤波后经R3去触发控制芯片CPU控制4角输出,此时,芯片CPU需检测感应电流的电压是否为持续状态或者为强电,判断主电路遭遇操作过电压或强雷电击坏浪涌保护器时,使得SCR由截止转变为导通, 线圈L2得电吸合动作使得顶杆33上顶带动摆动件31发生旋转,此时弹簧Ⅰ17收缩,摆动件另一端下移,动触弹片41从阻挡部311中脱离,使得动触头4的勾合状态解除,实现开关K的分闸,同时通过动触弹片41触碰转动件71,使得遥信74工作,提醒操作者发生故障,需要检测维修;待故障解除后若需要进行合闸,仅需拨动开关21,带动触头弹片41转动,与阻挡部311接触,由于阻挡部311为弧形,动触头弹片41很容易与阻挡部311内侧相抵,使得动触头4与静触头5连接,此时,弹簧Ⅰ17恢复到原有状态。

实施例2:

参照附图4-6所示,一种后备保护器,包括壳体1、操作装置2、脱扣器3、动触头4、静触头5、手动装置6、摆动件31、指示装置7、输入端8、输出端9以及线路板10。

软铜带Ⅰ11一端连接输入端8,另一端穿过互感器L113与静触弹片51呈电气连接,静触头5位于静触弹片51上。壳体上设有限位机构14、固定座Ⅰ15以及固定座Ⅱ16,限位机构14使得静触弹片51与壳体1固定,限位机构14具体为壳体上设有一条限位槽141,静触弹片51通过限位槽141进行固定;软铜带Ⅱ12一端连接输出端9,一端连接动触弹片41,动触头4位于动触弹片41上。

操作装置2包括开关21以及扭簧22,开关21上设有卡槽211,动触弹片41套设在扭簧22上,一端卡在卡槽211内,另一端与阻挡部311相抵且设有动触头4并与静触头5连接。

脱扣器3包括顶杆33以及线圈32,顶杆33与摆动件31一端连接,摆动件31另一端上设有阻挡部311,阻挡部311用于阻挡动触弹片41移动,阻挡部311具体为弧形凸起。

手动装置6包括按钮61以及与按钮61联动的推杆62,推杆62位于摆动件31的上方,且按钮61下压后,带动推杆62,推杆62向下移动带动摆动件31下移,使得动触头4的勾合状态解除,实现动、静触头4、5分离。

指示装置7包括转动件71、触片72、控制板73以及遥信74,转动件71一端位于动触弹片41的运动轨迹上,另一端与触片72连接,控制板73上设有触点731,触片72与触点731为常开设置,遥信74与控制板73呈电气连接,当转动件71受动触弹片41推动后带动触片72运动使其与触点731贴合,控制板73产生已脱扣信号进行输出,遥信74可通过指示灯或与终端连接,传递信号。此处指示装置也可通过转动件71与指示件形成机械指示,本领域技术人员可以很容易置换得到此机械指示的具体结构,故此处不多加赘述。

弹簧Ⅰ17一端与推杆62相抵,另一端与固定座Ⅰ15相抵,固定座Ⅰ15位于互感器L113上方,弹簧Ⅱ18一端与摆动件31相抵,另一端与固定座Ⅱ16相抵,固定座Ⅱ16位于软铜带Ⅰ11下方,弹簧Ⅰ17与弹簧Ⅱ18同时作用,使得初始状态下力的平衡,防止影响整体结构。

线路板10包括感应电流模块、整流滤波模块、控制模块以及动作模块;

感应电流模块与主电路连通;整流滤波模块与感应电流模块并联;控制模块控制动作模块工作;感应电流模块为互感器L1。

互感器L1套设在输电电路IN上,输电电路IN与静触头连接,静触头与动触头形成开关K,静触头与动触头连通即为合闸,静触头与动触头断开即为分闸,动触头另一端与漏电保护器连接,漏电保护器接地设置。

整流滤波模块包括双向二极管D1、整流器D4以及电容C1,双向二极管D1以及整流器D4的输入端与互感器L1并联,整流器D4的输出端与电容C1并联,同时电阻R2与电容C1并联。

控制模块包括电阻R1、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、电容C2、C3、C4、二极管D2、D3以及三极管BG1、BG2,电阻R1一端连接输电电路IN,另一端连接二极管D2的正极,此处电子R1为压敏电阻,二极管D2的正极与电阻R4一端连接,电阻R4另一端接地,二极管D2的负极分别与电阻R5一端、电容C2正极以及线圈L2一端连接,电容C2负极接地,电阻R5另一端分别与电阻R6、三极管BG1的集电极、电容C3正极以及二极管D3的负极连接,电容C3负极以及二极管D3的正极均接地,三极管BG1的基级与电阻R7连接,三极管BG1的发射极与电阻R8连接,电阻R7的另一端分别与电阻R6的另一端以及三极管BG2的集电极连接,三极管BG2的基级与电阻R3连接,三极管BG2的发射极接地。

动作模块包括充电电容C4、二极管D5以及可控硅SCR,控制模块与整流滤波模块连接,得到信号后,开关电路打开,充电电容C4充电,当二极管D5两端电压达到转折点时,二极管D5导通,同时可控硅SCR导通,控制脱扣器通电。电阻R3的另一端与整流器D4输出端连接,电阻R8另一端分别与电阻R9、电容C4、二极管D5的负极连接,电阻R9另一端以及电容C4另一端接地,二极管D5的正极与电容C5一端以及可控硅SCR的G级连接,SCR的A级与线圈L2的另一端连接,SCR的K级与电容C5的一端接地。

其工作原理为,后备保护器串接于工频电网的相线和浪涌保护器之间,正常状态下浪涌保护器为高阻状态,流经后备保护断路器的工频电流可忽略不计,互感器L1无感应电流电压输出,可控硅SCR处于开路状态,线圈L2处于静止状态,开关K保持闭合供电状态,当主电路遭遇雷击经开关K和浪涌保护器对地泄放时由于雷击时间非常短暂,控制电路的延时触发电路达到触发电压值而不会动作, 当主电路遭遇操作过电压或强雷电击坏浪涌保护器时,强大的工频电流经进开关K和浪涌保护器对零线或地线泄放,此时互感器L1两输出端产生一个感应电流经D4整流滤波后经R3去触发三极管BG2导通,同时使得三极管BG1导通,并对延时电容C4充电,当电压达到二级管D5的转折点时可控硅SCR由截止转变为导通, 线圈L2得电吸合动作使得顶杆33上顶带动摆动件31发生旋转,此时弹簧Ⅰ17收缩,摆动件另一端下移,动触弹片41从阻挡部311中脱离,使得动触头4的勾合状态解除,实现开关K的分闸,同时通过动触弹片41触碰转动件71,使得遥信74工作,提醒操作者发生故障,需要检测维修;待故障解除后若需要进行合闸,仅需拨动开关21,带动触头弹片41转动,与阻挡部311接触,由于阻挡部311为弧形,动触头弹片41很容易与阻挡部311内侧相抵,使得动触头4与静触头5连接,此时,弹簧Ⅰ17恢复到原有状态。

2. 脱扣器选型

1.以电动机的额定电流来确定断路器的长延时动作电流整定值。

2.断路器的6倍长延时动作电流整定值的可返回时间>电动机的实际起动时间。

3.断路器的瞬时动作电流整定值:笼型电动机应为8~15倍脱扣器额定电流;绕线型电动机应为3~6倍脱扣器额定电流。 

选型原则:

断路器的额定电压必须大于或等于线路的工作电压。负载或额定电源的电压要大于或等于开关的额定电压,因为这事关产品的安全性能。高于开关额定电压的电压有可能会使产品绝缘性能性能下降,存在事故隐断路器的额定短路通断能力≥线路中可能出现的最大短路电流。

线路中发生相线与相线或相线与中性线之间的短路电流是很大的,越是接近电源分配端的电流就越大,因为整个短路回路的阻抗小。因此要求断路器必须有一定的短路分断能力,当短路分断能力大于或等于线路中可能出现的最大短路电流时,在瞬时脱扣器的作用下,开关能瞬时熄弧断开。如开关的额定短路通断能力≤线路中可能出现的最大短路电流,因开关不能熄弧,由燃弧引起的过高温度使触点粘(短路)从而毁坏配电线路以致设备断路器的额定电流≥线路的负载电流。

负载的额定电流必须等于或小于开关的额定电流,一般情况下小于开关的额定电流,考虑到留有一定的裕度,一般选开关的额定电流比实际负载电流大20℅左右,不要选得太大,必须考虑过载保护及短路保护都能动作,选取过大的额定电流,过载保护失去作用,由于线路的粗细及长短关系,负载端的短路电流达不到瞬时脱扣器的整定动作值,从而使短路保护失效。

3. 电子脱扣器

包含热脱扣、电磁脱扣两个功能。热脱扣是通过双金属片过电流延时发热变形推动脱扣传动机构;磁脱扣是通过电磁线圈的短路电流瞬时推动衔铁带动脱扣。 【电子脱扣】: 可以有以上所有功能,并可以方便地进行整定。电子脱扣器就是用电子元件构成的电路,检测主电路电流,放大、推动脱扣机构。 【差别】:前者性能稳定且不受电压波动影响、寿命长、灵敏度低、不易整定; 后者功能完善、灵敏度高、整定方便、受电源影响、略易损坏。

4. 间接脱扣器

防触电漏电保护开关的原理用以对低压电网直接触电和间接触电进行有效保护,也可以作为三相电动机的缺相保护。它有单相的,也有三相的。 由于其以漏电电流或由此产生的中性点对地电压变化为动作信号,所以不必以用电电流值来整定动作值,所以灵敏度高,动作后能有效地切断电源,保障人身安全。

原理: 当短路时,大电流(一般10至12倍)产生的磁场克服反力弹簧,脱扣器拉动操作机构动作,开关瞬时跳闸。当过载时,电流变大,发热量加剧,双金属片变形到一定程度推动机构动作(电流越大,动作时间越短)。

5. 脱扣器如何安装

1、首先,必须切断电源以确保安全。使用十字螺丝刀拆下空气开口壳的螺钉并打开空气开口壳。

2、找到要安装的分励脱扣器,注意分励脱扣器线圈放在空气开关外面。

3、此时,必须将分励释放装置放入空气开关中。

4、此时应注意分励脱扣器的触点和线圈的位置。

5、扣上上分闸外壳,将分励释放线圈接至中间继电器,通过继电器控制分闸跳闸,但需手动复位

6. 万能脱扣器

如果不影响正常使用及设备安全,拆除欠电压脱扣器即可。不知实际使用情况,仅供参考!

7. 脱扣器图片

自动脱扣器的构造主要由电源模块、电流检测调理单元、P89LPc938 单片机、脱 扣器检测和脱扣控制电路、I²C 总线和通讯模块六大部分组成。

工作时,电流互 感器(空心线圈)采集三相电流和地线电流,送入整流电桥,通过采样电阻将电流 信号转换为电压信号,输出两路信号。

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