专利名称：电器综合保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油田野外作业时所用的一种电器保护装置，具体 的说是涉及一种应用在油田三相四线制低压供电系统中，实施断电保 护的装置。
技术背景
在油田采油领域中，多数情况下为抽油机提供电源的都是高压 电。但是，在油田频繁移动的野外施工现场中往往使用的是三相四线 制的低压供电电源。使用这种供电电源容易发生以下问题当输入端 中性线与相线错位、断相时，会引发异常电位或者导致输出端三相负 载严重不平衡，无论哪种情况发生，都容易最终造成电动机的烧毁。 这种情况已经在油田野外施工现场频繁发生，但是苦于工人难以对野 外施工现场的诸多三相四线制供电电源进行实时监测，所以目前这种 输入端中性线与相线错位、断相的问题仍然难以解决。 实用新型内容
为了解决油田现有野外施工中，三相四线制的低压供电电源发生 输入端中性线和相线错位、断相时无法及时发现导致电动机等电器设 备最终被烧毁的问题，本实用新型提供一种电器综合保护器，该种电 器综合保护器能够实时对三相电压及中性线电压进行采样监测， 一旦 发现输入端中性线和相线错位、断相，可以立刻切断主供电回路并发 出报警，具有使用方便、安全可靠的特点。并且这种电器综合保护器 制造成本低廉，适于在油田大面积推广。
本实用新型的技术方案是该种电器综合保护器，包括带有三相 电源及中性线电源输入端以及交流接触器控制信号输出端的保护器 壳体，其特征在于在保护器壳体内置有对三相电压及中性线电压进 行采样的电压信号采样及放大电路、单片机、带有整流电路的工作电 源提供电路以及交流接触器线圈驱动控制电路；其中，所述电压信号 采样及放大电路的电压信号采样端与所述三相电源及中性线电源输 入端相连接，放大信号输出端则与单片机的信号输入端相连接；所述单片机的信号输出端为所述交流接触器线圈驱动控制电路提供驱动
信号；所述交流接触器线圈驱动控制电路的控制信号输出端连接至位
于所述保护器壳体上的交流接触器控制信号输出端。
本实用新型具有如下有益效果由于该种电器综合保护器中的电 压信号采样及放大电路能够实时对三相电压及中性线电压进行采样 监测，并且按照内置单片机的扫描频率不停的扫描所采来的电压信 号， 一旦发现输入端中性线和相线错位、断相，单片机会立刻向交流 接触器线圈驱动控制电路提供驱动信号，使得为电动机等电器提供主 回路工作电源的交流接触器的线圈失电，从而立刻切断主供电回路并 发出报警，因此杜绝了长时间输入端中性线和相线错位、断相运行导 致用电设备烧毁的事故发生。这种电器综合保护器因采用单片机作为 判断及控制元件，因此可以很准确的检测出是否发生了输入端中性线 和相线错位、断相等，避免了误动作，具有使用方便、安全可靠的特 点。此外，这种电器综合保护器制造成本低廉，非常适于在油田大面 积推广。
图1是本实用新型的组成示意图。
图2是本实用新型中一个优选实施例的组成原理图。 图3是图2中优选实施例的电气原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明
由图1所示，该种电器综合保护器，包括带有三相电源及中性线 电源输入端以及交流接触器控制信号输出端的保护器壳体，其特征在 于在保护器壳体内置有对三相电压及中性线电压进行采样的电压信 号采样及放大电路、单片机、带有整流电路的工作电源提供电路以及 交流接触器线圈驱动控制电路；其中，所述电压信号采样及放大电路 的电压信号采样端与所述三相电源及中性线电源输入端相连接，放大
信号输出端则与单片机的信号输入端相连接；所述单片机的信号输出 端为所述交流接触器线圈驱动控制电路提供驱动信号；所述交流接触 器线圈驱动控制电路的控制信号输出端连接至位于所述保护器壳体 上的交流接触器控制信号输出端。下面介绍一个利用上述方案的一个优选实施例，即所述单片机采
用AT89C2051,所述电压信号采样及放大电路由电压信号采样电阻和 CMOS六反向器74HC04构成，所述带有整流电路的工作电源提供电路 采用UC3842供电模块。具体组成示意图如图2所示，其电气原理图 如图3所示。
在本例中，A、B、 C三相电压信号经采样电阻降压后加至CMOS6 反向器74HC04的2、 12、 8脚，中性线电压信号经电位器加至IO展卩， 由CMOS6反向器74HC04的1、 13、 9、 11脚输出相应的高低电位 值至单片机的四个信号输入端，即单片机AT89C2051从St、 S2、 S3、 S4端口得到四组电压值，经单片机AT89C2051内置的程序处理后， 当发现输入端中性线和相线错位、断相等情况发生时，由Q,、 Q2端 输出信号电压，向交流接触器Jl线圈驱动控制电路提供驱动信号， 在本例中即使三极管驱动继电器J2动作。具体动作过程为当三相 电压正常时，Q,、 Q2端输出高电平，三极管导通，继电器J2线圈得 电吸合，继电器J2的触点吸合，交流接触器J1线圈得电，主触点吸 合，向电动机等用电设备输出正常三相电压。如A、 B、 C三相电压
有一组过高或过低，Qi端输出低电平，继电器J2释放，交流接触器
Jl线圈失电，主触点打开，向电动机等用电设备输出的三相电压被 切断。如中性线N极错接，电路反转，单片机AT89C2051的Q2端 转出低电平，继电器J2同样释放，交流接触器J1也断电，从而使用 电器免受N极变成火线造成的损坏。
在本例中，带有整流电路的工作电源提供电路由核心元件 UC3842构成，其上的6脚驱动功率场效应管产生稳定5V电压，为 各集成块供电，从而使电路的适应性更强。
具体应用时，本种电器综合保护器的安装非常简单，除了需要把 三相电源及中性线电源引入到保护器壳体上的三相电源及中性线电 源输入端外，只需要把保护器壳体上的交流接触器控制信号输出端， 在本例中即继电器J2的触点，接至电动机等用电设备的交流接触器 线圈的电气控制回路中即可。
权利要求1、一种电器综合保护器，包括带有三相电源及中性线电源输入端以及交流接触器控制信号输出端的保护器壳体，其特征在于在保护器壳体内置有对三相电压及中性线电压进行采样的电压信号采样及放大电路、单片机、带有整流电路的工作电源提供电路以及交流接触器线圈驱动控制电路；其中，所述电压信号采样及放大电路的电压信号采样端与所述三相电源及中性线电源输入端相连接，放大信号输出端则与单片机的信号输入端相连接；所述单片机的信号输出端为所述交流接触器线圈驱动控制电路提供驱动信号；所述交流接触器线圈驱动控制电路的控制信号输出端连接至位于所述保护器壳体上的交流接触器控制信号输出端。
2、 根据权利要求l所述的电器综合保护器，其特征在于所述 单片机采用AT89C2051，所述电压信号采样及放大电路由电压信号采 样电阻和CMOS六反向器74HC04构成，所述带有整流电路的工作电源 提供电路采用UC3842供电模块。
专利摘要一种电器综合保护器。主要解决油田低压供电电源发生中性线和相线错位、断相时导致电动机等电器设备最终被烧毁的问题。其特征在于在保护器壳体内置有对三相电压及中性线电压进行采样的电压信号采样及放大电路、单片机、带有整流电路的工作电源提供电路以及交流接触器线圈驱动控制电路；其中，所述电压信号采样及放大电路的电压信号采样端与所述三相电源及中性线电源输入端相连接，放大信号输出端则与单片机的信号输入端相连接；所述单片机的信号输出端为所述交流接触器线圈驱动控制电路提供驱动信号；所述交流接触器线圈驱动控制电路的控制信号输出端连接至位于所述保护器壳体上的交流接触器控制信号输出端。具有使用方便、安全可靠的特点。
文档编号H02H7/08GK201290005SQ20082009117
公开日2009年8月12日 申请日期2008年10月23日 优先权日2008年10月23日
发明者王景良, 陈树和, 高中林 申请人:大庆油田有限责任公司