一种基于断路器的定时反时限过流保护装置的制作方法

1.本实用新型涉及断路器保护技术领域，具体是一种基于断路器的定时反时限过流保护装置。

背景技术：

2.断路器是一种能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置，并且该装置具有定时和反时限过流保护功能，在电动机启动时会将过流保护闭锁，避免电动机启动时因启动电流过大引起保护误工作，并经设定的启动时间过长保护时间定值时进行过流保护，当电流超过设定的整定值且超过值越多，则引起保护动作的时间就越短，反之，电流超过整定值越少，断路器动作所需的时间就越长，但是现有的断路器定时和反时限过流保护装置中时限配合较为复杂，需要大量的计算来完成，并且设定操作不方便，因此有待改进。

技术实现要素：

3.本实用新型实施例提供一种基于断路器的定时反时限过流保护装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.依据本实用新型实施例中，提供一种基于断路器的定时反时限过流保护装置，该基于断路器的定时反时限过流保护装置包括：电源模块，反时限控制模块，定时限控制模块，脉冲控制模块，计时触发模块，快速保护模块，断路器控制模块；
5.所述电源模块，用于为装置提供所需电能；
6.所述反时限控制模块，用于接收反时限过流启动值并隔离调节输入所述脉冲控制模块的电压值；
7.所述定时限控制模块，用于接收过流定值并控制输入所述脉冲控制模块的电压值；
8.所述脉冲控制模块，与所述电源模块、反时限控制模块和定时限控制模块连接，用于输出脉冲信号并调节脉冲信号的占空比；
9.所述计时触发模块，与所述脉冲控制模块连接，用于接收所述脉冲控制模块输出的脉冲信号并根据脉冲信号的占空比输出触发信号，用于调节断路器控制模块的工作时间区间；
10.所述快速保护模块，用于检测反时限过流启动值和过流定值是否分别超过反时限阈值和定时限阈值，用于输出比较结果并控制断路器的快速工作；
11.所述断路器控制模块，与所述计时触发模块和快速保护模块连接，用于控制断路器进行脱扣过流保护工作。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型基于断路器的定时反时限过流保护装置采用反时限控制模块接收反时限过流启动值，当反时限过流启动值超过设定的整定值较多时，将调节脉冲调节模块输出的脉冲信号的占空比，并通过计时触发模块
进行快速过流保护，当超过较少时，调节脉冲调节模块输出的脉冲信号的占空比将变大，使得增加实施过流保护的时长，进行慢速保护，并由定时限控制模块进行启动定时过流保护，提高断路器的定时和反时限过流保护功能，并且整体电路简单易行，无需复杂的计算，设定操作较为方便。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本实用新型实例提供的一种基于断路器的定时反时限过流保护装置的原理方框示意图。
15.图2为本实用新型实例提供的一种基于断路器的定时反时限过流保护装置的电路图。
16.图3为本实用新型实例提供的快速保护模块的连接电路图。
具体实施方式
17.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
18.实施例1，请参阅图1，一种基于断路器的定时反时限过流保护装置包括：电源模块1，反时限控制模块2，定时限控制模块3，脉冲控制模块4，计时触发模块5，快速保护模块6，断路器控制模块7；
19.具体地，所述电源模块1，用于为装置提供所需电能；
20.反时限控制模块2，用于接收反时限过流启动值并隔离调节输入所述脉冲控制模块4的电压值；
21.定时限控制模块3，用于接收过流定值并控制输入所述脉冲控制模块4的电压值；
22.脉冲控制模块4，与所述电源模块1、反时限控制模块2和定时限控制模块3连接，用于输出脉冲信号并调节脉冲信号的占空比；
23.计时触发模块5，与所述脉冲控制模块4连接，用于接收所述脉冲控制模块4输出的脉冲信号并根据脉冲信号的占空比输出触发信号，用于调节断路器控制模块7的工作时间区间；
24.快速保护模块6，用于检测反时限过流启动值和过流定值是否分别超过反时限阈值和定时限阈值，用于输出比较结果并控制断路器的快速工作；
25.断路器控制模块7，与所述计时触发模块5和快速保护模块6连接，用于控制断路器进行脱扣过流保护工作。
26.在具体实施例中，上述电源模块1可采用变压器w、整流器t、滤波电容c1和稳压电路完成对输入电能的处理，稳压电路可由第二电容c2、稳压器ic1和第三电容c3组成。
27.在本实施例中，请参阅图2和图3，所述脉冲控制模块4包括第十电阻r10、脉冲发生器u1、第四电容c4、第五电容c5、第十二电阻r12；
28.具体地，所述第十电阻r10的一端、脉冲发生器u1的第四端和第八端均连接所述电源模块1，脉冲发生器u1的第七端连接第十电阻r10的另一端，脉冲发生器u1的第六端和第二端均通过第四电容c4连接地端，脉冲发生器u1的第一端接地，脉冲发生器u1的第五端通过第五电容c5连接地端，脉冲发生器u1的第三端连接第十二电阻r12的第一端，第十二电阻r12的第二端连接所述计数触发模块。
29.在具体实施例中，上述脉冲发生器u1可选用555集成电路。
30.进一步地，所述反时限控制模块2包括反时限过流启动值、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第一光耦j1、第四电阻r4、第五电阻r5、第一稳压管vd1、第六电阻r6、第一功率管q1、第九电阻r9；
31.具体地，所述反时限过流启动值通过第一电阻r1连接第二电阻r2的一端和第三电阻r3的一端，第二电阻r2的另一端和第一光耦j1的第二端均接地，第三电阻r3的另一端连接第一光耦j1的第一端，第一光耦j1的第三端通过第四电阻r4连接所述电源模块1，第一光耦j1的第四端连接第一稳压管vd1的阴极并通过第五电阻r5连接第一功率管q1的栅极和第六电阻r6的一端，第六电阻r6的另一端和第一稳压管vd1的阳极均接地，第一功率管q1的漏极通过第九电阻r9连接所述脉冲发生器u1的第七端，第一功率管q1的源极连接脉冲发生器u1的第二端。
32.在具体实施例中，上述反时限过流启动值大于设定的电流整定值，处于过流的状态，当反时限过流启动值大于设定的电流整定值较多时，第一功率管q1的导通程度较大，阻值较小，反时限过流启动值大于设定的电流整定值较少时，第一功率管q1的导通程度较小，阻值较大；上述第一光耦j1可选用pc817光电耦合器；上述第一功率管q1可选用n沟道增强型mos管。
33.进一步地，所述定时限控制模块3包括过流定值、第七电阻r7、第八电阻r8、第一二极管d1、第一开关管vt1、第十一电阻r11；
34.具体地，所述过流定值通过第七电阻r7连接第八电阻r8的一端和第一二极管d1的阴极，第八电阻r8的另一端接地，第一二极管d1的阳极连接第一开关管vt1的基极，第一开关管vt1的及单机通过第十一电阻r11连接所述脉冲发生器u1的第七端，第一开关管vt1的发射极连接脉冲发生器u1的第六端。
35.在具体实施例中，上述过流定值为三相电输出的过流整定值，用于判断三相电输出是否过流；上述第一开关管vt1可选用npn型三极管。
36.进一步地，所述计时触发模块5包括触发器u2、第十三电阻r13、指示灯led、第一开关s1、第二开关s2、第三开关s3；
37.具体地，所述触发器u2的第十四端连接所述第十二电阻r12的第二端，触发器u2的第十一端连接触发器u2的第十五端，触发器u2的第十三端接地，触发器u2的第九端通过第十三电阻r13连接指示灯led的阳极，指示灯led的阴极接地，触发器u2的第三端、第二端和第四端分别通过第一开关s1、第二开关s2和第三开关s3均连接所述断路器控制模块7。
38.在具体实施例中，上述触发器u2可选用cd4017芯片，用于根据输入脉冲信号的占空比调节输出触发信号的时间区间，触发器u2的触发端的依次通过第三端、第二端、第四
端、第七端、第十端、第一端、第五端、第六端和第九端输出触发信号，并且每个端口之间输出触发信号的时间间隔由输入的脉冲信号的占空比决定。
39.进一步地，所述断路器控制模块7包括第十四电阻r14、第一控制器k1、断路器；
40.具体地，所述第十四电阻r14的第一端连接所述第一开关s1、第二开关s2和第三开关s3，第十四电阻r14的第二端通过第一控制器k1连接地端，第一控制器k1用于控制断路器的过流保护工作。
41.在具体实施例中，上述断路器可选用dm6z-250/400/800云配电智能断路器，适用于交流50hz(60hz)，额定电压400v，额定电流800a以下的配电网络中，用作配电线路、电动机保护，兼具自身及远程操作、测量、分析、诊断、通讯功能。
42.进一步地，快速保护模块6包括反时限阈值、定时限阈值、第一比较器a1、第二比较器a2、第十五电阻r15、第十六电阻r16、第二二极管d2、第三二极管d3、第二开关管vt2；
43.具体地，所述第一比较器a1的反相端和同相端分别连接反时限阈值和所述反时限过流启动值，第二比较器a2的反相端和同相端分别连接过流定值和定时限阈值，第一比较器a1的输出端通过第十五电阻r15连接第二二极管d2的阳极，第二比较器a2的输出端通过第十六电阻r16连接第三二极管d3，第三二极管d3的阴极连接第二二极管d2的阴极和第二开关管vt2的基极，第二开关管vt2的集电极连接所述电源模块1，第二开关管vt2的发射极连接所述第十四电阻r14的第一端。
44.在具体实施例中，上述反时限阈值、定时限阈值均为断路器可承受的做大过流阈值；上述第一比较器a1和第二比较器a2均可选用lm393比较器；上述第二开关管vt2可选用npn型三极管，用于控制上述断路器控制模块7的快速工作。
45.本实用新型一种基于断路器的定时反时限过流保护装置，由电源模块1提供所需电能，并由脉冲控制模块4输出脉冲信号，其中定时限控制模块3在电动机启动时进行工作，通过输入的过流定值控制第一开关管vt1导通，使得第十一电阻r11接入，脉冲发生器u1输出一定占空比的脉冲信号，并传输给触发器u2，由触发器u2进行计时触发，此时可关闭第三开关s3，以便在触发器u2的第四端输出触发信号，触发断路器的过流保护工作，如果为电机启动导致的瞬间电流过大时，将会很快消失，输入的过流定值会导致触发器u2的第三端或第二端输出触发信号，而无法满足触发器u2的第四端输出触发信号，导致断路器不工作，当反时限控制模块2工作时，当反时限过流启动值大于设定的电流整定值较多时，第一功率管q1的导通程度较大，阻值较小，使得触发器u2很快输出触发信号控制断路器工作，反时限过流启动值大于设定的电流整定值较少时，第一功率管q1的导通程度较小，阻值较大，触发器u2将在延时一段时间后触发断路器工作，如果反时限过流启动值和过流定值分别达到反时限阈值和定时限阈值，则直接进入过流保护。
46.该基于断路器的定时反时限过流保护装置采用反时限控制模块2接收反时限过流启动值，当反时限过流启动值超过设定的整定值较多时，将调节脉冲调节模块输出的脉冲信号的占空比，并通过计时触发模块5进行快速过流保护，当超过较少时，调节脉冲调节模块输出的脉冲信号的占空比将变大，使得增加实施过流保护的时长，进行慢速保护，并由定时限控制模块3进行启动定时过流保护，提高断路器的定时和反时限过流保护功能，并且整体电路简单易行，无需复杂的计算，设定操作较为方便。
47.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而
且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
48.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：

1.一种基于断路器的定时反时限过流保护装置，其特征在于，该基于断路器的定时反时限过流保护装置包括：电源模块，反时限控制模块，定时限控制模块，脉冲控制模块，计时触发模块，快速保护模块，断路器控制模块；所述电源模块，用于为装置提供所需电能；所述反时限控制模块，用于接收反时限过流启动值并隔离调节输入所述脉冲控制模块的电压值；所述定时限控制模块，用于接收过流定值并控制输入所述脉冲控制模块的电压值；所述脉冲控制模块，与所述电源模块、反时限控制模块和定时限控制模块连接，用于输出脉冲信号并调节脉冲信号的占空比；所述计时触发模块，与所述脉冲控制模块连接，用于接收所述脉冲控制模块输出的脉冲信号并根据脉冲信号的占空比输出触发信号，用于调节断路器控制模块的工作时间区间；所述快速保护模块，用于检测反时限过流启动值和过流定值是否分别超过反时限阈值和定时限阈值，用于输出比较结果并控制断路器的快速工作；所述断路器控制模块，与所述计时触发模块和快速保护模块连接，用于控制断路器进行脱扣过流保护工作。2.根据权利要求1所述的一种基于断路器的定时反时限过流保护装置，其特征在于，所述脉冲控制模块包括第十电阻、脉冲发生器、第四电容、第五电容、第十二电阻；所述第十电阻的一端、脉冲发生器的第四端和第八端均连接所述电源模块，脉冲发生器的第七端连接第十电阻的另一端，脉冲发生器的第六端和第二端均通过第四电容连接地端，脉冲发生器的第一端接地，脉冲发生器的第五端通过第五电容连接地端，脉冲发生器的第三端连接第十二电阻的第一端，第十二电阻的第二端连接所述计时触发模块。3.根据权利要求2所述的一种基于断路器的定时反时限过流保护装置，其特征在于，所述反时限控制模块包括反时限过流启动值、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一光耦、第四电阻、第五电阻、第一稳压管、第六电阻、第一功率管、第九电阻；所述反时限过流启动值通过第一电阻连接第二电阻的一端和第三电阻的一端，第二电阻的另一端和第一光耦的第二端均接地，第三电阻的另一端连接第一光耦的第一端，第一光耦的第三端通过第四电阻连接所述电源模块，第一光耦的第四端连接第一稳压管的阴极并通过第五电阻连接第一功率管的栅极和第六电阻的一端，第六电阻的另一端和第一稳压管的阳极均接地，第一功率管的漏极通过第九电阻连接所述脉冲发生器的第七端，第一功率管的源极连接脉冲发生器的第二端。4.根据权利要求2所述的一种基于断路器的定时反时限过流保护装置，其特征在于，所述定时限控制模块包括过流定值、第七电阻、第八电阻、第一二极管、第一开关管、第十一电阻；所述过流定值通过第七电阻连接第八电阻的一端和第一二极管的阴极，第八电阻的另一端接地，第一二极管的阳极连接第一开关管的基极，第一开关管的及单机通过第十一电阻连接所述脉冲发生器的第七端，第一开关管的发射极连接脉冲发生器的第六端。5.根据权利要求2所述的一种基于断路器的定时反时限过流保护装置，其特征在于，所述计时触发模块包括触发器、第十三电阻、指示灯、第一开关、第二开关、第三开关；
所述触发器的第十四端连接所述第十二电阻的第二端，触发器的第十一端连接触发器的第十五端，触发器的第十三端接地，触发器的第九端通过第十三电阻连接指示灯的阳极，指示灯的阴极接地，触发器的第三端、第二端和第四端分别通过第一开关、第二开关和第三开关均连接所述断路器控制模块。6.根据权利要求5所述的一种基于断路器的定时反时限过流保护装置，其特征在于，所述断路器控制模块包括第十四电阻、第一控制器、断路器；所述第十四电阻的第一端连接所述第一开关、第二开关和第三开关，第十四电阻的第二端通过第一控制器连接地端，第一控制器用于控制断路器的过流保护工作。7.根据权利要求6所述的一种基于断路器的定时反时限过流保护装置，其特征在于，快速保护模块包括反时限阈值、定时限阈值、第一比较器、第二比较器、第十五电阻、第十六电阻、第二二极管、第三二极管、第二开关管；所述第一比较器的反相端和同相端分别连接反时限阈值和所述反时限过流启动值，第二比较器的反相端和同相端分别连接过流定值和定时限阈值，第一比较器的输出端通过第十五电阻连接第二二极管的阳极，第二比较器的输出端通过第十六电阻连接第三二极管，第三二极管的阴极连接第二二极管的阴极和第二开关管的基极，第二开关管的集电极连接所述电源模块，第二开关管的发射极连接所述第十四电阻的第一端。

技术总结

本实用新型公开了一种基于断路器的定时反时限过流保护装置，涉及断路器保护技术领域，包括电源模块，用于供电；反时限控制模块和定时限控制模块，均用于调节输入脉冲控制模块的电压值；脉冲控制模块，用于调节和输出脉冲信号；计时触发模块，用于根据脉冲信号的占空比输出触发信号；快速保护模块，用于直接控制断路器工作；断路器控制模块，用于控制断路器工作。本实用新型基于断路器的定时反时限过流保护装置在反时限过流启动值超过设定的整定值较多时，调节输出的脉冲信号的占空比进行快速过流保护，当超过较少时，脉冲信号的占空比将变大，进行慢速保护，并由定时限控制模块进行启动定时过流保护，预防误动作，快速保护模块直接进行过流保护。块直接进行过流保护。块直接进行过流保护。