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第
37
卷第
1
期
2014
年
2
月
电子器件
Vo
l. 37
No.l
Feb.2014
Chinese Joumal
of
Eleclron Devices
Research
and
Design of Under-Voltage Releaser *
WU
Zhixiang
l
* ,
FANG
Xi
α
oyi
l
,
HUANG
B02
, LIU
L
古
ru
αn2
(
1.
ChangzJwu
li
旧
titute
of
Technology , Changzhou
Jiang
且
213
∞
2
,
China;
2. Jaingsu Guoxing Electrical
Co.
μ
d.
Changzhou
Jiangsl
ι
213177
,Chirw)
Abstract:
In order
to
improve the reliability of electromagnetic type undervoltage release , based on the deficiency
analysis of the existing scheme
, a new scheme of a reliable electromagnetic undervoltage releaser is proposed
by
op-
timizing structure of main circui
t. With the new scheme , the specific analysis and design of main circuit , single-chip
microcomputer circuit and power circuit are demonstrated. Experiments show that the new scheme has the
advantages that the overall power consumption of the new scheme circuit itself is only milliwatts and the accuracy of
action point is limited within plus or minus 2 V while the cost is quite low. The scheme has successfully passed the
1. 3 times rated voltage aging test and the 4 k V EFT test.
Key
words:
low
voltage circuit breaker; under-voltage releaser; reliability; circuit design; instantaneous trip;
delay trip
EEACC
:5140
;8140
doi:
10.
3969/j.
issn.1005-9490.
2014.
01.
032
电磁型欠压脱扣器可靠性与关键电路设计*
吴志祥
I\
方晓毅黄
波
2
刘丽娟
2
(1.常州工学院,江苏常州
213002;2.
江苏国星电器有限公司,江苏常州
213177)
摘
要:为了提高电磁型欠压脱扣器的可靠性,在评估现有设计方案不足的基础上,通过优化主回路结构,提出了一种新的
高可靠性电磁型欠压脱扣器设计方案。结合这种新方案,对主回路、单片机电路与电源电路等关键问题进行具体分析与设
计。实验表明,本方案具备整体电路自身功耗仅为毫瓦级水平,动作点准确度达士
2
V
,并兼顾到成本低廉。方案成功通过了
1.
3
倍电网电压老化与
4
kV
脉冲群考核试验。
关键词:低压断路器;欠压脱扣器;可靠性;电路设计;瞬时脱扣;延时脱扣
中图分类号
:T
M5
61
文献标识码
:A.
文章编号
:1005-9490(2014
)01-0134-04
由于电网负荷增加等原因,导致电网电压下降
时,将对同级线路上的电动机、各类用电设备及线路
本身造成较大危害。内嵌欠压脱扣器的断路器,按
照国标规定,当线路电压下降到一定程度时,切断电
源加以保护,既保护了本级线路下的用电设备,又保
护了同级重要设备的正常运行。
欠压脱扣器由脱扣电磁铁和测控电路组成。当
线路电压较高时,测控电路使得电磁铁得电,电磁力
迫使动铁芯缩进(吸合)
,为断路器主触头系合闸提
供条件。当电压下降到一定值时,测控电路使电磁
铁断电,动铁芯受复位弹簧反作用力弹出,顶开主触
头系锁扣机构(脱扣)
,主触头系依靠自身储能弹簧
力,实现主触头系断开。
当电网线路断电或欠压脱扣器测控电路自身故
项目来源:常州市知识产权计划项目
(C
K2
0122008
)
收稿曰期
:2013-04-28
修改日期
:2013-05-17
障时,以电磁铁为主体的电磁型欠压脱扣器具有复
位自脱扣能力,故在目前断路器中仍得到了广泛应
用。但电磁型欠压脱扣器的测控电路始终输出功
率,电子元件易于击穿或老化,电磁铁线圈始终处于
通电状态,线圈发热和复位弹簧早期疲软失效等,是
电磁型欠压脱扣器的主要缺点。自身故障将导致断
路器不能合闸,或触发断路器误分闸。因此,作为低
压断路器中核心"元件"的欠压脱扣器,直接关系到
电网的安全运行,可靠性十分重要。
1
欠压脱扣器使用环境与定义
低压断路器在我国广泛地区使用,温差、海拔高
度、电网过电压等使用环境大不相同,以及中频炉、
较大功率变频器等负载不同,体现出很大复杂性。
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