[发明专利]一种断路器用的电流型过载保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及断路器过载保护技术领域，特别涉及一种断路器用的电流型过载保护装置。

背景技术

现有一种断路器用的电流型过载保护装置由电流互感器、整流电路、滤波电路、A∕D转换器、单片计算机、脱扣驱动电路、脱扣器组成。工作时，穿过相线的电流互感器绕组输出感应电流，经整流电路整流、滤波电路滤波、A∕D转换后输入单片计算机，经计算机运算、比较处理后，若感应电流大于设定值，就会输出一电信号至脱扣驱动电路，触发其工作，驱动脱扣器完成脱扣。电流过载情况有两种：一是一般过载电流，为（1～5）In，如负荷过载引起；二是大过载电流，为（5～12）In，如负载侧短路引起。作为电流感应器件的电流互感器，一般是由硅钢片铁芯及绕在铁芯上的绕组构成，对于每一个电流互感器来说，由于其硅钢片铁芯截面积是固定的，所以其动态测量范围是相对确定的。电流互感器的动态测量范围是指能够测量的电流上限值和电流下限值之比，现有断路器用的电流型过载保护装置用的硅钢片铁芯的电流互感器适用于一般过载电流（1～5）In，当电流超过该范围时，电流互感器因为磁饱和而失效，输出的电流信号趋于零，导致单片计算机的动作误判，断路器不能及时脱扣。对应于大过载电流，要求电流互感器适用于（5～12）In范围。

所以，现有的断路器用的电流型过载保护装置由于采用硅钢片铁芯和一个绕组的电流互感器，只适用于（1～5）In范围，而且只有一个过流检测控制回路，因而，存在如下不足之处：

（1）当负载有大过载电流时，因电流互感器铁芯磁饱和，无电信号输出，断路器不会脱扣；

（2）当过流检测控制回路中的元器件或单片计算机出现故障时，断路器不会脱扣。

发明内容

本发明的目的在于提供一种断路器用的电流型过载保护装置，它能确保供电线路出现一般过载电流或大过载电流时断路器的脱扣器准确及时地脱扣，实现安全供电。

本发明所提出的技术解决方案是这样的：

一种断路器用的电流型过载保护装置，包括第1电流互感器和由第1整流电路、第1滤波电路、A∕D转换器、单片计算机组成的第1过流检测控制回路以及脱扣驱动电路和断路器脱扣器，第1电流互感器的第1绕组输出的电流信号经第1整流电路整流、第1滤波电路滤波以及A∕D转换后输至单片计算机输入端，单片计算机经运算比较处理后，将动作信号输出至脱扣驱动电路，驱动脱扣器脱扣，其特征在于：还设有第2电流互感器和第2过流检测控制回路，第2过流检测控制回路由第2整流电路、第2滤波电路、阈值比较器组成，所述第2直流互感器的第2绕组输出端与第2整流电路输入端连接，第2整流电路输出端通过第2滤波电路与阈值比较器输入端连接，该阈值比较器输出端与脱扣驱动电路输入端连接；在所述单片计算机输出端与阈值比较器输入端之间串接有数据锁存器和D∕A转换器；所述第1电流互感器适用于（1～5）In范围，第2电流互感器适用于（5～12）In范围。 

所述第1、2整流电路选用半波整流桥或全波整流桥。第1、2滤波电路为RC滤波器。所述脱扣驱动电路由可控硅、第1二极管、第2二极管组成，第1二极管阳极与单片计算机输出端连接，第2二极管阳极与阈值比较器输出端连接，第1、2二极管的阴极与可控硅控制极相连接，脱扣器线圈串联在可控硅阳极回路上。

与现有技术相比，本发明具有如下显著效果：

（1）针对现有断路器用的电流型过载保护装置中只采用了一个电流互感器、一个绕组和一个过流检测控制回路，其电流互感器只适用于（1～5）In范围，当遇到大的过载电流时，上述的电流互感器铁芯会磁饱和，其绕组输出信号趋于零，即脱扣器不会脱扣，失去过载保护作用。为此，本发明是在现有基础上在供电主回路上增加一个电流互感器，即第2电流互感器，其适用范围为（5～12）In，同时还设有第2过流检测控制回路，使大的过载电流能在第2电流互感器的第2绕组获得线性的电信号输出，从而，能准确地控制脱扣器脱扣，达到过载保护目的。本发明的显著效果之一是较大地扩大了过载过流保护范围，实现安全供电。