【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电气设备，尤其涉及一种电弧故障检测装置。
技术介绍
1、三极电弧故障检测装置必须检测三相系统中的电弧故障，并在出现故障时中断电流。标准iec/en 62606要求即使其中一个相位中断，也必须能够脱扣。这就意味着电弧故障检测装置的电源和用于脱扣的执行机构必须能够使用两相电源，也意味着电源和执行机构必须位于三相电压整流器的下游。
2、三相系统通常具有400v的额定电压。最大电压可高于10％。因此，二极管桥之后的整流电压可以达到620v。这个用于开关的电源降压转换器、执行机构(电磁线圈)和igbt中的电流必须能够承受这种高直流电压(dc_high)。过电压保护(mov u1)用于限制浪涌和电快速瞬变脉冲群。但是，它要求一个额定电压，该额定电压与最大直流电压620v之间具有充足的裕量。此外，在浪涌情况下的钳位电压远大于mov的额定电压。最后，钳位电压可以达到1300v。大多数小型igbt只能承受1200v和降压ic的最大输入电压为700v。
3、执行机构必须在宽电压范围内能准确工作，即从2相电源的85％额定电压到3相电源的110％额定电压。这意味着电磁线圈的电阻具有最大值，以确保在只有2相电源，85％额定电压下运行时具有足够的电流和功率。这也意味着当电源为三相电源的额定电压的110％时，必须通过igbt z1切换足够高的电流。igbt应能承受较高的热应力。通过在栅极vge处施加足够的电压来降低集电极-发射极电压vce的值来限制温度的增加。但是遗憾地是，在集电极处能够承受高电压的igbt要求栅极电压高
4、因此，如何提供一种电弧故障检测装置，以解决现有电弧故障检测装置的电子控制和检测电路是工作3,3v或5v，其降压转换器的输出设计为10v会导致至少浪费5v电压，而产生降低电源效率，并产生额外热量的缺陷，实已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供的电弧故障检测装置，其能够使降压转换器的输出电压不会浪费，且提高了电源效率，并且不会产生额外热量。
2、本专利技术提供一种电弧故障检测装置包括一个整流单元、一个执行机构、一个限压单元及一个电压转换单元，所述执行机构的输入端与所述整流单元的输出端连接，所述执行机构的输出端与所述限压单元的输入端连接，所述电弧故障检测装置还包括：一个稳压单元和一个电压调节单元。所述稳压单元，的输入端与所述限压单元的输入端连接，所述稳压单元的输出端与所述限压单元的输出端连接，其具有预设的目标电压；所述电压调节单元的第一输入端与所述稳压单元的输入端连接，其第二输入端分别与所述执行机构的输出端和所述稳压单元的输入端连接，其输出端与所述电压转换单元的输入端连接，用于将通过所述执行机构的电压信号的电压值调节至所述目标电压，以便所述电压转换单元将所述目标电压转换成适于所述电弧故障检测装置控制的控制电压。
3、在本专利技术的另一个示意性的实施方式中，所述电弧故障检测装置还包括：一个处理单元，其输入端与所述电压调节单元的输出端连接，其输出端与所述电压转换单元的输入端连接，用于对所述电压调节单元输出的电压信号进行降压和平滑处理，并将处理后的电压信号输入至所述电压转换单元。处理单元可以降压、储能及平滑电压。
4、在本专利技术的再一个示意性的实施方式中，所述稳压单元包括一个齐纳二极管d7，所述电压调节单元包括一个耐高压型开关电子元器件z1，所述处理单元包括至少一个电感和至少一个与所述电感串接的电容，其中，齐纳二极管d7的正极接地，齐纳二极管d7的负极分别与所述执行机构的输出端和所述耐高压型开关电子元器件z1的第二输入端连接。上述设计结构简单，容易实现。
5、在本专利技术的又一个示意性的实施方式中，所述电弧故障检测装置还包括：一个信号输出单元和一个脱扣操作单元。所述信号输出单元的输入端与所述电弧故障检测装置的微控制单元的第一输出端和第二输出端连接，用于在检测到电弧故障时，输出电弧故障信号或在未检测到电弧故障时，输出电弧正常信号；所述脱扣操作单元的第一输入端与所述电压调节单元的输出端连接，所述脱扣操作单元的第二输入端与所述信号输出单元的输出端连接，其输出端接地，用于在所述电弧故障检测装置的微控制单元检测到电弧故障时，所述脱扣操作单元导通，通过所述执行机构切换脱扣电流，导致脱扣操作；或在所述微控制单元未检测到电弧故障时，所述脱扣操作单元截止且被迫接地，以禁用任何脱扣操作。信号输出单元和脱扣操作单元可以防止电弧故障检测装置的误脱扣。
6、在本专利技术的又一个示意性的实施方式中，所述信号输出单元包括：一个第一开关子单元和一个第二开关子单元。所述第一开关子单元的输入端与所述电弧故障检测装置的微控制单元的第一输出端连接，所述第一开关子单元的输出端与所述脱扣操作单元(18)的输出端连接，用于在所述微控制单元检测到电弧故障时，输出导通信号，以导通所述脱扣操作单元，使其将所述电压调节单元输出的电压信号短接接地；所述第二开关子单元的输入端与所述电弧故障检测装置的微控制单元的第二输出端连接，所述第二开关子单元的输出端与所述脱扣操作单元的输出端连接，用于在所述微控制单元在未检测到电弧故障时，输出截止信号，以截止所述脱扣操作单元导通，防止所述脱扣单元误脱扣。第一开关子单元和第二开关子单元可以实现电弧故障信号和电弧正常信号的正常适用。
7、在本专利技术的又一个示意性的实施方式中，所述第一开关子单元包括一个npn型三极管q2,一个齐纳二极管d9及一个pnp型三极管q3，其中，npn型三极管q2的基极与所述微控制单元的第一输出端连接，npn型三极管q2的发射极接地，npn型三极管q2的集电极与pnp型三极管q3的基极连接，pnp型三极管q3的发射极与齐纳二极管d9的负极连接，pnp型三极管q3的集电极与所述脱扣操作单元的第二输入端连接；所述第二开关子单元包括一个npn型三极管q1、一个电容c2及一个电阻r3，其中，npn型三极管q1的基极与所述电弧故障检测装置的微控制单元的第二输出端连接，npn型三极管q1的集电极与电容c2的一端连接，npn型三极管q1的发射极与电容c2的另一端连接，电阻r3与电容c2并联连接。该结构可以使第一开关子单元和第二开关子单元结构简单，确保脱扣操作单元的动作。
8、在本专利技术的又一个示意性的实施方式中，所述脱扣操作单元包括一个耐高压型开关电子元器件z2。采用耐高压型开关电子元器件脱扣操作容易实现。
9、在本专利技术的又一个示意性的实施方式中，所述电弧故障检测装置还包括一个电压控制单元，所述电压控制单元的输入端与所述电压调节单元的第二输入端连接，所述电压控制单元的输出端与所述电压调节单元的输出端连接，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.电弧故障检测装置，包括一个整流单元(10)、一个执行机构(11)、一个限压单元(12)及一个电压转换单元(13)，所述执行机构(11)的输入端与所述整流单元(10)的输出端连接，所述执行机构(11)的输出端与所述限压单元(12)的输入端连接，其特征在于，所述电弧故障检测装置还包括：
2.根据权利要求1所述的电弧故障检测装置，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求2所述的电弧故障检测装置，其特征在于，所述稳压单元(14)包括一个齐纳二极管(D7)，所述电压调节单元(15)包括一个耐高压型开关电子元器件(Z1)，所述处理单元(16)包括至少一个电感和至少一个与所述电感串接的电容，其中，齐纳二极管(D7)的正极接地，齐纳二极管(D7)的负极分别与所述执行机构(11)的输出端和所述耐高压型开关电子元器件(Z1)的第二输入端连接。
4.根据权利要求3所述的电弧故障检测装置，其特征在于，还包括：
5.根据权利要求4所述的电弧故障检测装置，其特征在于，所述信号输出单元(17)包括：
6.根据权利要求5所述的电弧故障检测装置，其特征
7.根据权利要求4所述的电弧故障检测装置，其特征在于，所述脱扣操作单元(18)包括一个耐高压型开关电子元器件(Z2)。
8.根据权利要求7所述的电弧故障检测装置，其特征在于，所述耐高压型开关电子元器件包括绝缘栅双极晶体管。
9.根据权利要求3所述的电弧故障检测装置，其特征在于，还包括：
10.根据权利要求9所述的电弧故障检测装置，其特征在于，
...【技术特征摘要】
1.电弧故障检测装置，包括一个整流单元(10)、一个执行机构(11)、一个限压单元(12)及一个电压转换单元(13)，所述执行机构(11)的输入端与所述整流单元(10)的输出端连接，所述执行机构(11)的输出端与所述限压单元(12)的输入端连接，其特征在于，所述电弧故障检测装置还包括：
2.根据权利要求1所述的电弧故障检测装置，其特征在于，还包括：
3.根据权利要求2所述的电弧故障检测装置，其特征在于，所述稳压单元(14)包括一个齐纳二极管(d7)，所述电压调节单元(15)包括一个耐高压型开关电子元器件(z1)，所述处理单元(16)包括至少一个电感和至少一个与所述电感串接的电容，其中，齐纳二极管(d7)的正极接地，齐纳二极管(d7)的负极分别与所述执行机构(11)的...
【专利技术属性】
技术研发人员：马特尔·珍玛丽，徐首旗，
申请(专利权)人：上海西门子线路保护系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
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