一种剩余电流断路器的制作方法

allin2022-10-01  227



1.本实用新型涉及一种剩余电流断路器。


背景技术:

2.在日常生活和工厂的低压配电系统中,一般都会使用到剩余电流断路器,它不但能防止接触电击事故的的发生,也能防止电气线路或电气设备接地故障引起的电气火灾。
3.目前市场上常见的剩余电流断路器对进线端与出线端有明确的要求,即剩余电流断路器的进线端与电源测连接,剩余电流断路器的出线端与负载侧连接,在出现故障剩余电流时,剩余电流断路器会动作,从而断开剩余电流断路器的电源输入。由于传统的剩余电流断路器的剩余电流检测电路大多采用专用漏电芯片如:54123、54133等,如图1所示,其输出的脱扣信号为连续脱扣信号或连续脱扣脉冲信号,线路中出现故障剩余电流导致剩余电流检测电路向脱扣电路发出脱扣信号,脱扣电路中的脱扣线圈在脱扣信号控制下驱动执行机构脱扣动作,若此时剩余电流断路器采用倒进线安装,脱扣电路即使在分断断路器后,连续脱扣信号或连续脉冲脱扣信号仍持续存在,最终导致脱扣电路中的脱扣线圈烧损。且剩余电流断路器长期处于通电状态,造成剩余电流检测电路中出现大电流,从而使剩余电流断路器烧损,使整个剩余电流断路器失效。
4.中国专利cn201298520y公开了一种带倒进线保护功能的剩余电流动作断路器,它对传统的剩余电流断路器进行了一定的改良,通过断路器单元手柄与剩余电流断路器手柄机械联动这一功能,从而在剩余电流断路器单元动作的同时分断断路器单元。
5.另外还有通过将微动开关串接在剩余电流断路器的电源输入侧,微动开关与剩余电流断路器的分合形成联动,从而在剩余电流断路器动作后断开剩余电流断路器的电源取样,实现双向进线功能。以上这两种方法都是通过机械的方式实现,不仅体积大,还会增加成本。


技术实现要素:

6.本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术不足,提供一种无需增加辅助机械结构即可实现倒进线保护功能和允许双向进线的剩余电流断路器,具有体积小和成本低的优点。
7.本实用新型具体采用以下技术方案解决上述技术问题:
8.一种剩余电流断路器,包括剩余电流检测电路以及包括脱扣线圈和执行机构的脱扣电路;所述剩余电流检测电路用于对剩余电流进行检测并在剩余电流超限时输出连续脱扣信号或连续脉冲脱扣信号,脱扣电路中的脱扣线圈在所述连续脱扣信号或连续脉冲脱扣信号控制下驱动执行机构执行脱扣动作;所述剩余电流检测电路与脱扣电路之间连接有信号转换电路,所述信号转换电路用于将剩余电流检测电路输出的连续脱扣信号或连续脉冲脱扣信号转换为占空比更低的脉冲脱扣信号后输出至脱扣电路。
9.优选地,所述信号转换电路包括:第一~第四电阻、第一电容、第二电容、第一三极
管、第二三极管;第一~第四电阻的一端分别与剩余电流检测电路输出端连接,第一电阻的另一端与第一电容的一端、第二三极管的基极共同连接,第一电容的另一端、第二电阻的另一端与第一三极管的集电极共同连接,第三电阻的另一端、第二电容的一端与第一三极管的基极共同连接,第二电容的另一端与第四电阻的另一端、第二三极管的集电极共同连接后与脱扣电路连接,第一三极管、第二三极管的发射极接地。
10.进一步优选地,所述信号转换电路中的至少一个电阻为可调电阻和/或至少一个电容为可调电容。
11.相比现有技术,本实用新型技术方案具有以下有益效果:
12.本实用新型通过对剩余电流检测电路输出的连续脱扣信号或连续脱扣脉冲信号进行硬件处理,使之转换成占空比更低的脉冲脱扣信号,使得脱扣电路内部的脱扣线圈中的电流不会一直维持在很高的程度,能够确保在倒进线情况下,在剩余电流动作时,剩余电流检测电路中的电流不会过大,不会引起电路及线圈烧损情况;本实用新型无需增加辅助的机械断电,就可实现断路器双向进线的效果,降低了产品的成本和体积,使得用户接线更方便。
附图说明
13.图1为剩余电流检测电路输出信号的波形图;
14.图2为本实用新型一个具体实施例的电路结构示意图;
15.图3为本实用新型具体实施例中经过信号转换电路前、后的信号波形图。
具体实施方式
16.针对现有技术通过机械辅助方式实现倒进线保护功能所存在的体积大、成本高的不足,本实用新型的解决思路是通过对剩余电流检测电路输出的连续脱扣信号或连续脱扣脉冲信号进行硬件处理,使之转换成占空比更低的脉冲脱扣信号,使得脱扣电路内部的脱扣线圈中的电流不会一直维持在很高的程度,能够确保在倒进线情况下,在剩余电流动作时,剩余电流检测电路中的电流不会过大,不会引起电路及线圈烧损情况。
17.具体而言,本实用新型所提出的剩余电流断路器,包括剩余电流检测电路以及包括脱扣线圈和执行机构的脱扣电路;所述剩余电流检测电路用于对剩余电流进行检测并在剩余电流超限时输出连续脱扣信号或连续脉冲脱扣信号,脱扣电路中的脱扣线圈在所述连续脱扣信号或连续脉冲脱扣信号控制下驱动执行机构执行脱扣动作;所述剩余电流检测电路与脱扣电路之间连接有信号转换电路,所述信号转换电路用于将剩余电流检测电路输出的连续脱扣信号或连续脉冲脱扣信号转换为占空比更低的脉冲脱扣信号后输出至脱扣电路。
18.为了便于公众理解,下面结合通过一个具体实施例来对本实用新型的技术方案进行详细说明:
19.如图2所示,本实施例的剩余电流断路器,包括剩余电流互感器、剩余电流检测电路以及剩余电流脱扣电路,剩余电流检测电路用于对剩余电流互感器所采集的剩余电流信号进行检测并在所检测出的剩余电流超限时输出脱扣信号,所述剩余电流检测电路可以是专用漏电芯片或由模拟检测电路构成,其所输出的脱扣信号如图1所示的现有技术相同,为
连续脱扣信号或连续脉冲脱扣信号;如图2所示,本实施例的剩余电流断路器还包括连接在剩余电流检测电路与脱扣电路之间的信号转换电路,所述信号转换电路的输入端连接剩余电流检测电路,输出端连接脱扣电路,用于将剩余电流检测电路输出的连续脱扣信号或连续脉冲脱扣信号转换为占空比更低的脉冲脱扣信号后输出至脱扣电路。
20.所述信号转换电路可采用现有的各类延时电路实现,只要能将剩余电流检测电路输出的连续脱扣信号或连续脉冲脱扣信号的占空比降低即可,所述占空比降低幅度最好能实现可控,从而可根据实际需要调整脉冲脱扣信号的具体波形。
21.如图2所示,本实施例中的信号转换电路由谐振电阻r1、r2、r3、r4,谐振电容c1、c2,与三极管v1、v2共同组成,谐振电阻r1一端与三极管v2的基极,另一端与剩余电流检测电路连接,谐振电阻r2一端与三极管v1的集电极连接,另一端与剩余电流检测电路连接,谐振电阻r3另一端与三极管v1的基极连接,另一端与剩余电流检测电路连接,谐振电阻r4另一端与三极管v2的集电极连接,另一端与剩余电流检测电路连接,谐振电容c1一端与三极管v1的集电极连接,另一端与三极管v2的基极连接,谐振电容c2一端与三极管v1的基极连接,电容c2另一端三极管v2的集电极连接后接至剩余电流脱扣电路,三极管v1、v2的发射极接地;经该信号转换电路转换后的脉冲信号频率由r1、r2、r3、r4、c1、c2的参数决定。
22.如图3所示,信号转换电路接收剩余电流检测电路送来的具有较高占空比的连续脱扣信号或连续脉冲脱扣信号,其中连续脱扣信号的占空比为1,连续脉冲脱扣信号的占空比为0.5,将上述信号转换成具有较低占空比的脉冲脱扣信号,这个脉冲信号的时间常数是可控的,具体由r1、r2、r3、r4、c1、c2的参数决定。因此,为了便于调整,可将r1、r2、r3、r4中的至少一个设置为可调电阻,和/或将c1、c2中的至少一个设置为可调电容。本实施例中脉冲脱扣信号的高电平脉宽为50ms,低电平脉宽2s,其占空比为0.025。该时间参数具体可根据电路实际情况进行调整。
23.本实用新型采用信号转换电路来降低脱扣信号的占空比,通过缩短脱扣信号的高电平时间,延长低电平时间,使得脱扣电路内部的脱扣线圈中的电流不会一直维持在很高的程度,能够确保在倒进线情况下,在剩余电流动作时,剩余电流检测电路中的电流不会过大,不会烧损剩余电流脱扣器。

技术特征:
1.一种剩余电流断路器,包括剩余电流检测电路以及包括脱扣线圈和执行机构的脱扣电路;所述剩余电流检测电路用于对剩余电流进行检测并在剩余电流超限时输出连续脱扣信号或连续脉冲脱扣信号,脱扣电路中的脱扣线圈在所述连续脱扣信号或连续脉冲脱扣信号控制下驱动执行机构执行脱扣动作;其特征在于,所述剩余电流检测电路与脱扣电路之间连接有信号转换电路,所述信号转换电路用于将剩余电流检测电路输出的连续脱扣信号或连续脉冲脱扣信号转换为占空比更低的脉冲脱扣信号后输出至脱扣电路。2.如权利要求1所述剩余电流断路器,其特征在于,所述信号转换电路包括:第一~第四电阻、第一电容、第二电容、第一三极管、第二三极管;第一~第四电阻的一端分别与剩余电流检测电路输出端连接,第一电阻的另一端与第一电容的一端、第二三极管的基极共同连接,第一电容的另一端、第二电阻的另一端与第一三极管的集电极共同连接,第三电阻的另一端、第二电容的一端与第一三极管的基极共同连接,第二电容的另一端与第四电阻的另一端、第二三极管的集电极共同连接后与脱扣电路连接,第一三极管、第二三极管的发射极接地。3.如权利要求2所述剩余电流断路器,其特征在于,所述信号转换电路中的至少一个电阻为可调电阻和/或至少一个电容为可调电容。

技术总结
本实用新型公开了一种剩余电流断路器,包括剩余电流检测电路以及包括脱扣线圈和执行机构的脱扣电路;所述剩余电流检测电路用于对剩余电流进行检测并在剩余电流超限时输出连续脱扣信号或连续脉冲脱扣信号,脱扣电路中的脱扣线圈在所述连续脱扣信号或连续脉冲脱扣信号控制下驱动执行机构执行脱扣动作;所述剩余电流检测电路与脱扣电路之间连接有信号转换电路,所述信号转换电路用于将剩余电流检测电路输出的连续脱扣信号或连续脉冲脱扣信号转换为占空比更低的脉冲脱扣信号后输出至脱扣电路。相比现有技术,本实用新型无需增加辅助机械结构即可实现倒进线保护功能和允许双向进线,具有体积小、成本低的优点。成本低的优点。成本低的优点。


技术研发人员:徐伟 孙伟锋 居晨
受保护的技术使用者:常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂)
技术研发日:2021.12.14
技术公布日:2022/7/5
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