[发明专利]一种带断零缺相保护功能的断路器

说明书

技术领域

 本发明涉及一种断路器，具体涉及一种带断零缺相保护功能的断路器。

背景技术

在低压三相多线制（TN-C三相四线A、B、C、PEN，TN-S（TN-C-S）三相五线A、B、C、N、PE）配电系统中，A、B、C为相（火）线，N线为工作零线（中性线），地保护制中，“零地”线分开。无论是TN-C还是TN-S接线制中，PE线在任何情况下都是绝不允许断开的。而N线则是有条件可以断开的，即N线必须和A、B、C相线都断开（严格意义上说N线必须在A、B、C相线断开后才能断开），否则将导致人和设备的不幸事件发生，因此，允许N线断开显然只能在TN-S接线中才可以。但在运行中N线不能断开，如发生N线断开即产生“断零”故障。

N线断开的原因为：

1、三相负载严重不平衡，N线电流过大，日积月累N线烧断；

2、若N线带触头，触头接触不良甚至断开（不接触）；

3、自然损坏或人为盗窃N线。

长久以来，在运行中N线断开即“断零”故障时有发生，当存在单相负载情况下，三相负载大多不平衡，导致中点位移，当发生断零故障时，将引发相电压突然升高，超出额定相电压1.3倍以上，这样势必造成单相设备损坏、三相电动机无法正常运行，更有甚者还可能引致人员伤亡。时至今日，断零故障保护并未找到有效的手段，因此，研发断零保护断路器具有重大现实和技术突破的意义。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种带断零缺相保护功能的断路器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种带断零缺相保护功能的断路器，包括断路器主体以及安装在断路器主体上的测量零线是否断开的电压信号模块、分析电压信号的比较分析模块、给比较分析模块供电的工作电源模块、可使断路器分闸的脱扣线圈模块以及触发脱扣线圈模块的脉冲触发模块，所述脉冲触发模块包括依次串联在相线电路上的第一晶闸管、第二晶闸管，所述第一晶闸管和第二晶闸管的控制极均与比较分析模块连接，所述第一晶闸管和第二晶闸管之间与零线连接。

在本发明中，所述比较分析模块为单片机。

在本发明中，所述电压信号模块包括分别串联在A、B、C三相电线与零线之间的分压器和整流滤波电路，分压器与整流滤波电路之间连接比较分析模块。

在本发明中，所述工作电源模块包括与相电线连接的三相整流电路、连接三相整流电路的结型场效应晶体管、连接结型场效应晶体管的稳压模块，所述稳压模块的输出端与比较分析模块连接。

在本发明中，所述比较分析模块还与剩余电流采样电路连接。

本发明的有益效果是：当发生断零故障时，经整流、滤波处理的过电压信号输入比较分析模块，与设定值进行运算分析比较，当确认超过设定值后，即向脉冲触发模块发出信号，引发晶闸管导通，断路器脱扣线圈产生电磁力触动脱扣机构，导致断路器分闸，从而实现断零保护功能；2、当A、B、C任意一相或任意两相同时缺失时，脱扣器线圈、第一晶闸管以及零线形成回路，达到缺相保护的目的；3、通过剩余电流采样电路可采集到剩余电流的情况，再经过比较分析模块与设定值运算分析比较，当确认超过设定值后，即向脉冲触发模块发出信号，引发晶闸管导通，断路器脱扣线圈产生电磁力触动脱扣机构，导致断路器分闸，从而实现剩余电流保护功能。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明：

图1为本实施例的结构示意图；

图2为本实施例的电路原理图。

具体实施方式

参照图1、图2，本发明提供了一种带断零缺相保护功能的断路器，包括断路器主体以及安装在断路器主体上的测量零线是否断开的电压信号模块1、分析电压信号的比较分析模块2、给比较分析模块2供电的工作电源模块3、可使断路器分闸的脱扣线圈模块4以及触发脱扣线圈模块4的脉冲触发模块5，所述脱扣线圈模块4包括脱扣线圈和断路器脱扣机构，所述脉冲触发模块5包括依次串联在相线电路上的第一晶闸管53、第二晶闸管54，所述第一晶闸管53和第二晶闸管54的控制极均与比较分析模块2连接，所述第一晶闸管53和第二晶闸管54之间与零线连接，上述各个模块均安装在断路器的壳体内。进一步，所述第一晶闸管53上并联有均压电阻Ⅰ，所述第二晶闸管54上并联有均压电阻Ⅱ。通过两个均压电阻使两个晶闸管两端的电压保持平衡，减少故障率的发生。为减少干扰，所述第一晶闸管53与比较分析模块2之间设有光耦隔离器Ⅰ和过滤电容Ⅰ。所述第二晶闸管54与比较分析模块2之间设有光耦隔离器Ⅱ和过滤电容Ⅱ。