專利名稱：?jiǎn)?dòng)前電害保護(hù)開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用啟動(dòng)前電子控制保護(hù)電路的超小型電源開關(guān)，它對(duì)受控電器具有自動(dòng)檢測(cè)故障及“啟動(dòng)前保護(hù)”、欠接地線保護(hù)、“絕緣電阻降低保護(hù)”、“漏電保護(hù)”、“過(guò)流延時(shí)保護(hù)”、“短路保護(hù)”、“缺相保護(hù)”、“失壓保護(hù)”、“超溫保護(hù)”、“故障聲光警示”、“故障類別記憶”等功能。本發(fā)明突破現(xiàn)有技術(shù)的漏電保護(hù)器，過(guò)流、短路保護(hù)器等用電保護(hù)未能解決的“啟動(dòng)前保護(hù)”，“絕緣電阻降低保護(hù)”、“欠接地線保護(hù)”、“故障類別記憶”等到技術(shù)大題。本發(fā)明可消除或大大減少人身觸電，電器燒毀、火災(zāi)等重大電害事故，這是安全用電的一項(xiàng)重大技術(shù)革命。“啟動(dòng)前保護(hù)”是針對(duì)“啟動(dòng)后保護(hù)”的一項(xiàng)重大技術(shù)革命?！皢?dòng)前保護(hù)”就是當(dāng)電器出現(xiàn)欠接地線(或虛接、松斷)、外殼擊穿帶電、絕緣電阻降低等很具危害性的電故障時(shí)能自動(dòng)制止通電的提前保護(hù)。這是一種安全可靠的積極的保護(hù)方式。
現(xiàn)有的電保護(hù)開關(guān)都采用“啟動(dòng)后保護(hù)”，就是當(dāng)電器出現(xiàn)上述同樣故障時(shí)人體觸及漏電電器導(dǎo)致人身觸電達(dá)到一定的另人身有危險(xiǎn)性的漏電流時(shí)才能斷電保護(hù)，這是一種帶有危害性的、消極的保護(hù)方式。因?yàn)槿梭w觸電流在1-2mA已感到很難受，而一般的漏電保護(hù)開關(guān)的斷電動(dòng)作電流都在15-30mA(大容量的可達(dá)300mA)，如果人身觸電后不能及時(shí)自我擺脫的，而需靠人體觸電流去觸發(fā)保護(hù)器斷電保護(hù)的；這樣，人體會(huì)受到較大的電擊傷害、甚至死亡。國(guó)際權(quán)威組織、人士，將人體觸電流的“安全界限”定為“30mA/S”，這樣是由于制造現(xiàn)有的漏電保護(hù)器的技術(shù)所限而確定的，這對(duì)防止人體觸電來(lái)說(shuō)這是一個(gè)很不理想的數(shù)據(jù)。又例如，當(dāng)電器的絕緣電阻降低至不安全值時(shí)，人們是無(wú)法直觀發(fā)覺的，專業(yè)人員也需通過(guò)專用儀器檢測(cè)才可得知，但這也絕不可能在每次使用電器前都由專業(yè)人員檢測(cè)，因此，就易使絕緣電阻降低的電器帶病使用，直至電器擊穿、短路燒毀、甚至火災(zāi)。所以在電器每次使用前瞬間作自動(dòng)絕緣電阻檢測(cè)、當(dāng)絕緣電阻降至不安全值時(shí)，即自動(dòng)制止通電使用、并發(fā)出警示信號(hào)這對(duì)防止電器燒毀、火災(zāi)都甚為安全可靠?，F(xiàn)有的用電保護(hù)器是無(wú)法識(shí)別受控電器絕緣電阻降低的，只有任由絕緣電阻降低的電器帶病使用直至擊穿、短路(毀壞)才能斷電保護(hù)這是難以防止電器燒毀釀成火災(zāi)的，這是一種不夠理想的消極保護(hù)方式。
本發(fā)明的主要目的在于提供一種從根本上消除導(dǎo)致人身觸電、電器燒毀、電器火災(zāi)等重大電害因素的電源開關(guān)裝置。
本發(fā)明另一目的在于提供一種對(duì)受控電器的欠接地線、外殼帶電、絕緣電阻降低等故障具啟動(dòng)前保護(hù)功能的電源開關(guān)裝置。
本發(fā)明再一目的在于提供一另具故障警示、記憶及漏電、過(guò)流、短路、缺相、失壓、超溫等較全面保護(hù)功能的體積小、造價(jià)低的電源開關(guān)。
本發(fā)明主要由外殼(01)、電磁開關(guān)(02)、啟動(dòng)前電子控制保護(hù)電路(03)等組成；其中外殼包括它的電源輸入接線柱01A、輸出接線柱01B，啟動(dòng)前電子控制保護(hù)電路包括整流穩(wěn)壓電路(1)、啟動(dòng)觸發(fā)電路(2)、單片集成電路(3)、后驅(qū)動(dòng)電路(4)、絕緣電阻檢測(cè)電路(5)、欠接地線檢測(cè)電路(6)、漏電檢測(cè)電路(7)、過(guò)流檢測(cè)電路(8)、短路檢測(cè)電路(9)、缺相檢測(cè)電路(10)、超溫檢測(cè)電路(11)、及微動(dòng)開關(guān)S(12)、發(fā)光指示器(13)、聲響警示器(14)等。其中單片集成電路(3)的內(nèi)結(jié)構(gòu)框圖如圖3，它包括振蕩電路(A)、輸入電路(B)、延時(shí)電路(C)、數(shù)碼掃描電路(D)、控制電路(E)、前驅(qū)電路(F)、記憶電路(G)等的邏輯組合。
本發(fā)明工作原理如下使用時(shí)按下微動(dòng)開關(guān)S將交流電源加到整流穩(wěn)壓電路(1)進(jìn)行降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓后作各電路電源。啟動(dòng)觸發(fā)電路(2)是由電子開關(guān)電路組成，它受到啟動(dòng)信號(hào)后即產(chǎn)生觸發(fā)脈沖觸發(fā)單片IC(3)內(nèi)的控制電路，如果受控電器是正常的則各個(gè)檢測(cè)電路均無(wú)故障信號(hào)輸入單片IC(3)；這樣，單片IC(3)即向后驅(qū)動(dòng)電路(4)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使后驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電磁開關(guān)(02)吸合、主電路通電工作。當(dāng)受控電器出現(xiàn)某種故障，例如絕緣電阻降低至額定值時(shí)，絕緣電阻檢測(cè)電路則向單片IC(3)輸入故障信號(hào)，單片IC(3)通過(guò)數(shù)碼掃描找到故障信號(hào)后即制止驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出并顯示、記憶故障類別及發(fā)聲響警示；這樣就限制出現(xiàn)了故障的電器帶病使用，并顯示故障類別，是方便檢修，實(shí)現(xiàn)“啟動(dòng)前保護(hù)”的目的。本發(fā)明的控制、記憶中心是采用數(shù)字邏輯電路組成的單片集成電路；因此，它具有結(jié)構(gòu)緊湊和較高的可靠性，它的體積、造價(jià)都比現(xiàn)有技術(shù)的用電保護(hù)裝置小和廉，可廣泛應(yīng)用于家庭電器、商業(yè)電器、醫(yī)療電器和工業(yè)電動(dòng)機(jī)等單相、三相機(jī)電設(shè)備上。


圖1為本發(fā)明剖視2為本發(fā)明的電原理框3為本發(fā)明單片集成電路(3)內(nèi)結(jié)構(gòu)框4為本發(fā)明實(shí)施例1電路5為本發(fā)明實(shí)施例2電路圖實(shí)施例1本實(shí)施例是一單相啟動(dòng)前電保護(hù)開關(guān)其電原理如圖4所示，由整流電路(1)、啟動(dòng)觸發(fā)電路(2)、單片集成電路(3)、后驅(qū)動(dòng)電路(4)、絕緣電阻檢測(cè)電路(5)、欠接地線檢測(cè)電路(6)、漏電檢測(cè)電路(7)、過(guò)流檢測(cè)電路(8)、短路檢測(cè)電路(9)、超溫檢測(cè)電路(10)、微動(dòng)開關(guān)S(12)發(fā)光指示器(13)、聲響警示器(14)等組成。其中整流穩(wěn)壓電路(1)的變壓器T1入端1串接微動(dòng)開關(guān)S、保險(xiǎn)管FU與相線L連接；T1入端4連接中性線N，整流管D1正極接T1出端3、D1負(fù)極連接穩(wěn)壓IC2、濾波電容C1、C2并接IC2作濾波，IC2輸出直流穩(wěn)壓供各電路工作。啟動(dòng)觸發(fā)電路(2)由降壓電容C3、整流橋DR1、濾波電容C5、限流電阻R1、R5開關(guān)管G、整流管D2、續(xù)流管D3、繼電器J、濾波電容C4等組成；其中T1出端2經(jīng)D2整流C4濾波為J提供電源；J串接G集電極、發(fā)射極、DR1負(fù)端回T1入端1，C5并接DR1輸出正負(fù)端，R1一端接DR1正端、R1另一接G基極，DR1一交流入端串接C3、FU連接相線L，DR1另一交流入端串接S、FU連接相線L、當(dāng)S關(guān)斷時(shí)DR1一交流入端通過(guò)C3、FU連接L，DR1另一交流端串連T1、接N；這樣使DR1取得電壓，C5得到充電通過(guò)R1使G導(dǎo)通；此時(shí)由于S關(guān)斷，J沒有電源，所以J仍不能吸合。當(dāng)S接通后J有了電源，S接通使DR1失去電源，但由于C5仍有儲(chǔ)電，在S接通短時(shí)間內(nèi)仍可使G導(dǎo)通、J吸合、J1接通即通過(guò)R5向IC3輸入正觸發(fā)脈沖，觸發(fā)IC3啟動(dòng)工作，待C5放電完畢，脈沖自動(dòng)消失，結(jié)束觸發(fā)；D3負(fù)極連接J、D2負(fù)極連接點(diǎn)，D3正極連接G、J連接點(diǎn)；啟動(dòng)觸發(fā)電路兼具失壓保護(hù)功能；理由如下當(dāng)電路正常使用時(shí)，如果突然供電線路斷電，使電器失壓，中斷運(yùn)行，當(dāng)供電線路再恢復(fù)供電，此時(shí)縱然微動(dòng)開關(guān)S處于接通況態(tài)，這只能給控制電路提供電源，由于S處于接通狀態(tài)，DR1二交流入端無(wú)電壓；不能產(chǎn)生啟動(dòng)觸發(fā)脈沖所以SCR不能導(dǎo)通，K不能吸合，受控電器不能啟動(dòng)只有S由人工操作先關(guān)閉再開啟動(dòng)才能產(chǎn)生觸發(fā)脈沖使受控電器啟動(dòng)這是一安全可靠的失壓保護(hù)是電路。單片集成電路(3)內(nèi)結(jié)構(gòu)方框見圖(3)是一塊由振蕩電路(A)、輸入電路(B)、延時(shí)電路(C)、數(shù)碼掃描電路(D)、控制電路(E)、前驅(qū)電路(F)、記憶電路(G)等邏輯組合；其中I1、I2、I3、I5、I6、是無(wú)延時(shí)輸入端、I4是有延時(shí)輸入端、I7是觸發(fā)啟動(dòng)輸入端、B1、B2、B3、B4、B5、B6是故障記憶及數(shù)碼掃描顯示輸出端、P1是前驅(qū)輸出端、P2是故障聲響警示輸出端。后驅(qū)動(dòng)電路(4)是由晶閘管SCR、電磁開關(guān)K、續(xù)流管D4、限流電阻R2等組成，當(dāng)受控電器正常時(shí)，無(wú)故障信號(hào)輸入單片IC3入端，IC3的前驅(qū)電路即可輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過(guò)R2進(jìn)入SCR門極、使SCR導(dǎo)通，因SCR陰極連中性線N、陽(yáng)極串接K、S、FU連接相線L；所以SCR導(dǎo)通K即吸合，K4斷開防止檢測(cè)絕緣電阻高壓進(jìn)入主電路，主開關(guān)K1、K2輔助開關(guān)K3接通，為負(fù)荷電路L0(受控電器)提供電源啟動(dòng)運(yùn)行，D4正極連接SCR陽(yáng)極、K聯(lián)點(diǎn)、D4負(fù)極連接K、S聯(lián)點(diǎn)。絕緣電阻檢測(cè)電路(5)由整流管D5、D6、D7、倍壓電容C7、C8、濾波電容C9、常開開關(guān)J3、常閉開關(guān)K4、限流電阻R3、可調(diào)電阻RP1等組成。當(dāng)使用時(shí)按下S接通電源，C7一端通過(guò)S、FU連相線L、C7另一端連接D5負(fù)極、D6正極的聯(lián)點(diǎn)為倍壓整流提供電源，C8一端連接D6負(fù)極，C8另一端連接D5正極，使C8二端生產(chǎn)整流倍壓、D7正極連接C8、D6負(fù)極聯(lián)點(diǎn)將整流倍壓進(jìn)一步整流，D7負(fù)極串接K4、J3使直流高壓通過(guò)電源線n加到負(fù)荷電路L0(受控電器)作檢測(cè)絕緣電阻的高壓電源；C8、D5正極聯(lián)點(diǎn)是倍壓整流負(fù)端它串接RP1連接V-、C9并接RP1、作濾波電容，RP1可調(diào)點(diǎn)連接單片IC3的入端I1，RP1的電壓降與負(fù)荷電路L0的絕緣電阻成反比，適當(dāng)調(diào)節(jié)RP1就可以檢出L0絕緣電阻降低達(dá)不安全值電信號(hào)，這信號(hào)輸入單片IC3的入端I1就可制止IC3出端P1輸出驅(qū)動(dòng)電壓、使SCR不能導(dǎo)通、K不能吸合、L0不能啟動(dòng)、從而達(dá)到“絕緣電阻降低保護(hù)”及“啟動(dòng)前保護(hù)”的目的。欠接地線檢測(cè)電路(6)由檢測(cè)電容C10、降壓電容C11、微型變壓器T2、整流橋DR2、濾波電容C12、可調(diào)電阻RP2等組成。其中C10一端串連S、FU與相線L連接，C10另一端串連C11、T2初級(jí)連接中性線N，其中C10、C11聯(lián)點(diǎn)，一路串連J2、另一路串連K3與地線接線柱E連接。在撥通S使用時(shí)、如果電器已接地線的，在啟動(dòng)瞬間J2接通此時(shí)E點(diǎn)與中性線N點(diǎn)的電壓等于零或很少；因此，T2電壓降也很少，RP2中點(diǎn)也無(wú)故障信號(hào)輸出；可使K吸合、電器通電工作；這時(shí)K3已接通，啟動(dòng)觸發(fā)結(jié)束J2斷路也不影響正常運(yùn)作。如果受控電器(L0)欠接地線的，在撥通S后J2雖然瞬間接通，如果于E點(diǎn)欠接地線這使E點(diǎn)與中性線N存著很大的電阻這即使T2產(chǎn)生一定的電壓降、RP2有故障信號(hào)輸入IC3、從而制止SCR導(dǎo)通，K不能吸合通電，受控電器不能啟動(dòng)，這就達(dá)到“欠接地線保護(hù)”及“啟動(dòng)前保護(hù)”的目的。由于開關(guān)J2只有瞬間導(dǎo)通、K3只有接地線時(shí)才導(dǎo)通，所以設(shè)置J2、K3可以避免電器欠接地線時(shí)，通過(guò)C10或C11使受控電器外殼帶電。漏電檢測(cè)電路(7)，是由零序互感器CT1、信號(hào)放大器IC1、負(fù)回輸電阻R4、可調(diào)電阻RP3、濾波電器C6等組成；其中CT1一端接V-，CT1另一端連接IC1負(fù)入端，IC1正入端接V-，ICI出端連接RP3，RP3另一端接V-，C6并接RP3，R4并接CI1出端和入端，通電使用時(shí)，如果受控電器是沒有漏電的(或漏電很少)CT1是無(wú)感應(yīng)電壓產(chǎn)生，RP3中點(diǎn)無(wú)信號(hào)輸出、IC3無(wú)故障信號(hào)輸入、可使K吸合通電正常運(yùn)行，如果受控電器出現(xiàn)漏電、則CT1產(chǎn)生感應(yīng)電壓經(jīng)IC1放大后輸入至IC3，制止IC3輸出驅(qū)動(dòng)電壓使SCR不能導(dǎo)通、中斷主電源、使受控電器達(dá)到漏電保護(hù)的目的。過(guò)流檢測(cè)電路(8)是由電流互感器CT2，整流管D8、濾波電容C7、可調(diào)電阻RP4等組成；其中CT2一端接V-，CT2另一端串連D8正極，D8負(fù)極與RP4一端連接，RP4另一端V-，C7正極接D8負(fù)極、C7負(fù)極接V-，RP4中點(diǎn)輸出電流信號(hào)，適當(dāng)調(diào)節(jié)RP4可使L0(受控電器)在正常使用時(shí)，不會(huì)另IC3產(chǎn)生過(guò)流信號(hào)制止驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出，當(dāng)L0出現(xiàn)超電流至某額定值時(shí)，RP4中點(diǎn)輸出過(guò)流信號(hào)至IC3入端I4，I4是具有數(shù)碼延時(shí)作用輸入端，過(guò)流信號(hào)經(jīng)過(guò)若干時(shí)間的延時(shí)才可中斷驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出，使K產(chǎn)生斷電從而達(dá)到過(guò)流延時(shí)保護(hù)的目的。短路保護(hù)電路(9)，是由CT2、D8、C7、RP5等組成，其中CT2一端接V-、CT2另一端串連D8正極、D8負(fù)極連接RP5，RP5另一端接V-，RP5中點(diǎn)接IC3入端I5，I5是一快速中斷輸入端，當(dāng)L0(受控電路)出現(xiàn)危險(xiǎn)值電流時(shí)，它可快速制止IC3輸出驅(qū)動(dòng)電壓，使K斷路，中斷電源達(dá)到快速短路保護(hù)的目時(shí)。超溫檢測(cè)電路(10)是由負(fù)溫度傳感器Rt可調(diào)電阻RP6等組成，其中Rt一端接+V，Rt另一端串接RP6、RP6另一端接V-，當(dāng)受控電器溫度正常時(shí)RP6中點(diǎn)輸入IC3的電信號(hào)不能使IC3制止驅(qū)動(dòng)輸出，受控電器可正常運(yùn)作，當(dāng)受控電器超溫時(shí)Rt電阻值下降，使RP6中點(diǎn)輸出電信號(hào)增大，IC3中斷驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出，K釋放，達(dá)到超溫?cái)嚯姳Ｗo(hù)的目的，適當(dāng)?shù)蚬?jié)RP6可達(dá)到額定超溫度保護(hù)。發(fā)光指示器是由LED1-6和限流電阻R7組成，其中LED1-6正極對(duì)應(yīng)連接IC3輸出端B1-B6，LED1-6負(fù)極聯(lián)接R7，R7另一端接V-。IC3輸入端I1-I6的對(duì)應(yīng)輸出端是B1-B6，當(dāng)I1-I6輸入故障信號(hào)后其對(duì)應(yīng)輸出端B1-B6則有信號(hào)輸出，使對(duì)應(yīng)的LED1---6發(fā)光指示。聲響警示器是一蜂嗚器BZ其一端接IC3出端P2另一端接V-，當(dāng)IC3測(cè)出故障信號(hào)時(shí)，P2即有信號(hào)輸出使BZ發(fā)出聲響警示。
實(shí)施例2本發(fā)施例是一三相數(shù)碼電害保護(hù)開關(guān)其電原理如圖5所示，由整流電路(1)、啟動(dòng)觸電路(2)、單片集成電路(3)、后驅(qū)動(dòng)電路(4)絕緣電阻檢測(cè)電路(5)、欠接地線檢電路(6)、漏電檢測(cè)電路(7)、過(guò)流檢測(cè)電路(8)短路檢測(cè)電路(9)、缺相檢測(cè)電路(10)、超溫檢測(cè)電路(11)、微動(dòng)開關(guān)(12)發(fā)光指示器(13)、聲響警示器(14)等組成。其中整流穩(wěn)壓電路(1)的變壓器T1入端1串接微動(dòng)開關(guān)S、保險(xiǎn)管FU與相線L3連接；T1入端4連接中性線N，整流管D1正極接T1出端3、D1負(fù)極連接穩(wěn)壓IC2、濾波電容C1、C2并接IC2作濾波，IC2輸出直流穩(wěn)壓供各電路工作。啟動(dòng)觸發(fā)電路(2)由降壓電容C3、整流橋DR1、濾波電容C5、限流電阻R1、R5、開關(guān)管G、整流管D2、續(xù)流管D3、繼電器J、濾波電容C4等組成；其中T1出端2經(jīng)D2整流C4濾波為J提供電源；J串接G集電極、發(fā)射極、DR1負(fù)端回T1入端1，C5并接DR1輸出正負(fù)端，R1一端接DR1正端另一接G基極，DR1一交流入端串接C3、FU連接相線L3，DR1另一交流入端串接S、FU連接相線L3，當(dāng)S關(guān)斷時(shí)DR1一交流入端通過(guò)C3、FU連接L3。DR1另一交流端串連T2接N；這樣使DR1取得電壓，C5得到充電通過(guò)R1使G導(dǎo)通；此時(shí)由于S關(guān)斷，J沒有電源，所以仍不能吸合。當(dāng)S接通后J有了電源，S接通使DR1失去電源，但由于C5仍有儲(chǔ)電，在S接通短時(shí)間內(nèi)仍可使G導(dǎo)通、J吸合、J1接通即通過(guò)R5向IC3輸一正觸發(fā)脈沖，觸發(fā)IC3啟動(dòng)工作，待C5放電完畢，脈沖自動(dòng)消失，結(jié)束觸發(fā)，D2負(fù)極連接J、D3負(fù)極聯(lián)點(diǎn)，D3正極連接G、J連接點(diǎn)；啟動(dòng)觸發(fā)電路兼具失壓保護(hù)功能(理由例一已解釋)單片集成電路(3)內(nèi)結(jié)構(gòu)方框見圖(3)是一塊由振蕩電路(A)、輸入電路(B)、延時(shí)電路(C)、數(shù)碼掃描電路(D)、控制電路(E)、前驅(qū)電路(F)、記憶電路(G)、等邏輯組合；其中I1、I2、I8、I4、是無(wú)延時(shí)輸入，I5-1、I5-2、I5-3是有延時(shí)輸入I7-1、I7-2、I7-3是快速輸入，I3是啟動(dòng)觸發(fā)輸入P1聲響警示輸出，P2是前驅(qū)動(dòng)輸出，B1---B10是故障記憶及數(shù)碼掃描顯示輸出。后驅(qū)動(dòng)電(4)，是由晶閘管SCR、電磁開關(guān)K，續(xù)流管D4、限流電阻R2等組成，當(dāng)受控電器無(wú)故障時(shí)，IC3的前驅(qū)電路即可從P2端口輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過(guò)R2進(jìn)入SCR門極、使SCR導(dǎo)通，因SCR陰極連中性線N、陽(yáng)極串接K、S、FU連接相線L3；所以SCR導(dǎo)通，K即吸合，K1、K2、K3接通，(K5斷開防止檢測(cè)絕緣電阻高壓進(jìn)入主電路)為負(fù)荷電路L0(受控電器)提供電源啟動(dòng)運(yùn)行，D4正極連接SCR陽(yáng)極、K聯(lián)點(diǎn)、D4負(fù)極連接K、S聯(lián)點(diǎn)，絕緣電阻檢測(cè)電路(5)，由整流管D5、D6、D7、倍壓電容C7、C8、濾波電容C9、常閉開關(guān)K5、常開開關(guān)J3、R3、可調(diào)電阻RP1等組成。當(dāng)使用時(shí)按上S接通電源。C7一端通過(guò)S、FU連相線L3、C7另一端連接D5負(fù)極、D6正極的聯(lián)點(diǎn)為倍壓整提供電源，C8一端連接D6負(fù)極，C8另一端連接D5正極，使C8二端產(chǎn)生整流倍壓、D7負(fù)極連J3、R3使直流高壓通過(guò)電源線L3加到負(fù)荷電路L0、(受控器)作檢測(cè)絕緣電阻的高壓電源；C8、D5正極聯(lián)點(diǎn)是倍壓整流負(fù)端它串接RP1連接V-、C9并接RP1、作濾波電容，RP1可調(diào)點(diǎn)連接單片IC3的入端I1。欠接地線檢測(cè)電路(6)由檢測(cè)電容C10、降壓電容C11、微型變壓器T2、整流橋DR2、濾波電容C12、可調(diào)電阻RP2等阻成。其中C10一端串接S、FU與相線L3連接，C10另一端串連C11、T2初級(jí)連接中性線N，其中C10、C11聯(lián)點(diǎn)一路串連接J1、另一路串連K4與地線接線柱E連接。漏電檢測(cè)電路(7)，是由零序互感器CT0、信號(hào)放大器IC1、負(fù)回輸電阻R4、可調(diào)電阻RP3、濾波電器C6等組成；其中CT0一端接V-、CT0另一端連接IC1負(fù)入端，IC1正入端接V-、IC1出端連接RP3，RP3另一端接V-，C6并接RP3，R4并接IC1出端和負(fù)入端。過(guò)流檢測(cè)電路(8)是由電流互感器L1相的CTIa、L2相的CT2a，L3相的CT3a、整流管D8、D9、D10、可調(diào)電阻RP4、RP5、RP6、濾波電容C13、C14、C15等組成；其中CTIa一端接V-，CTIa另一端串接D8正極，D8負(fù)極串接RP4、RP4另一端接V-，RP4可調(diào)點(diǎn)接IC3可延時(shí)入端I5-1，C13并接RP4；CT2a一端接V-、CT2a另一端串接D9正極，D9負(fù)極串接RP5、可調(diào)點(diǎn)接IC3可延時(shí)入端I5-2、C14并接RP5；CT3a一端接V-，CT3a另一端串接D10正極、D10負(fù)極串接RP6、RP6另一端接V-，RP6可調(diào)點(diǎn)接IC3可延時(shí)入端I5-3，C15并按RP6。短路檢測(cè)電路(9)是由電流互感器CT1a、CT2a、CT3a，整流管D8、D9、D10，可調(diào)電阻RP7、RP8、RP9，濾波電容C13、C14、C15等組成，其中CT1a一端接V-，CT1a另一端串RP7、RP7另一端接V-，RP7可調(diào)點(diǎn)接IC3快速入端I7-1，C13并接RP7；CT2a一端接V-，CT2a另一端串接D9正極，D9負(fù)極串接RP8，RP8另一端接V-，RP8可調(diào)點(diǎn)接IC3快速成入端I7-2，C14并接RP8；CT3a一端接V-、CT3a另一端串接D10正極，D10負(fù)極串接RP9，RP9另一端接V-、RP9可調(diào)點(diǎn)接IC3快速入端I7-3。缺相檢測(cè)電路(10)其中分電壓缺相和電流缺相，電壓缺相電路由降壓電容C13、C14、微型變壓器T3、整流橋DR3、濾波電容C15、可調(diào)電阻RP11等組成；其中C13一端接相線L1、C13另一端串接T3初級(jí)、C14一端連T3另端接相線L2，T3次級(jí)并接DR3交流入端，RP11、C15并接DR3直流出端C15負(fù)極接V-，RP11可調(diào)點(diǎn)接IC3入端I6，I6是一負(fù)輸入端，它只有輸出電壓，才能使IC3輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，主電路正常工作，當(dāng)沒有正信號(hào)輸入(L1或L2任一缺相)即制止驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出、使主電路達(dá)到L1、L2缺相保護(hù)的目的，L3缺相使控制電路失壓亦是產(chǎn)生失壓(缺相)保護(hù)作用。電流缺相電路是由流互感器CT1b、CT2b、CT3b、D11、D12、RP10、C16等組成；其中CTIb是二端同極性、中點(diǎn)接V-的互感器，CT3b負(fù)極端串接D12正極、CT3b正極端串接CT1b正極a端，CT1b中點(diǎn)接V-，CT1b正端b端串接CT2b正極端，CT2b負(fù)極端串接D11正極，D11、D12負(fù)極聯(lián)接RP10、RP10另一端接V-；RP10可調(diào)點(diǎn)接IC3入端I6-1，C16并接RP10；在電器正常使用時(shí)三相電流是基本平衡的，相差不大的，由于CT3b與CT1ba及CT1bb與CT2b都是同極端串連，它們的電壓相同電流相反，共同相加都是等于零，所以RP10可調(diào)點(diǎn)無(wú)電壓信號(hào)輸出，當(dāng)L1、L2、L3三相任一缺相或電流很不平衡時(shí)RP10可調(diào)點(diǎn)即有故障信號(hào)輸出，通過(guò)IC3入端I6-1、制止IC3輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使主電路產(chǎn)生電流缺相斷電保護(hù)。超溫保護(hù)電路(11)是由溫度傳感器Rt，可調(diào)電阻RP12等組成；其中Rt一端接+V、Rt另一端串接RP12、RP12另一端接V-，當(dāng)受控電器溫度正常時(shí)RP12可調(diào)點(diǎn)輸入IC3的電信號(hào)不能使IC3制止輸出驅(qū)動(dòng)電壓，使受控電器可正常運(yùn)作，當(dāng)受控電器超溫時(shí)Rt電阻值下降，使RP12可調(diào)點(diǎn)輸出電壓增大、IC3中斷啟動(dòng)信號(hào)輸出，K釋放，達(dá)到超溫?cái)嚯姳５哪康?，適當(dāng)調(diào)節(jié)RP12可達(dá)到額定超溫保護(hù)。發(fā)光顯示器是由LED1-10和限流電阻R7組成，其中LED1-10正極對(duì)應(yīng)連接IC3輸出端B1-B10，LED1-10負(fù)極聯(lián)接R7，R7另一端接V-。IC3輸入端I1-I8的對(duì)應(yīng)輸出端是B1-B10，當(dāng)I1-I8輸入故障信號(hào)后其對(duì)應(yīng)輸出端B1-B10則有信號(hào)輸出，使對(duì)應(yīng)的LED1-10以光指示。聲響警示器是一蜂嗚器BZ其一端接IC3出端P1另一端接V-，當(dāng)IC3測(cè)出故障信號(hào)時(shí)，P1即有信號(hào)輸出使BZ發(fā)出聲響警示。
本例的(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、(9)等電路的工作原理在實(shí)施例一中已述明，故本例不作重述。
權(quán)利要求
1.一種啟動(dòng)前電害保護(hù)開關(guān)，包括由啟動(dòng)前電子控制、保護(hù)電路與電磁開關(guān)組成，其特征在于啟動(dòng)前電子控制、保護(hù)電路包括整流穩(wěn)壓電路(1)、啟動(dòng)觸發(fā)電路(2)、單片集成電路(3)、后驅(qū)動(dòng)電路(4)、絕緣電阻檢測(cè)電路(5)、欠接地線檢測(cè)電路(6)、漏電檢測(cè)電路(7)、過(guò)流檢測(cè)電路(8)、短路檢測(cè)電路(9)、缺相檢測(cè)電路(10)、超溫檢測(cè)電路(11)及微動(dòng)開關(guān)S(12)、發(fā)光指示器(13)、聲響警示器(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的啟動(dòng)觸發(fā)電路(2)，其特征在于整流橋DR1的交流入端串接降壓電容C3、保險(xiǎn)管Fu與相線L連接，DR1另一交流入端串接微動(dòng)開關(guān)S與降壓電容C3、Fu聯(lián)點(diǎn)連接，DR1與S聯(lián)接的交流入端連接變壓器T1的1端，DR1直流出端并接電容C5，DR1正輸出端串連R1接開關(guān)管G基極，G發(fā)射極接DR1負(fù)出端、G集電極串接繼電器J連接D2負(fù)極的觸發(fā)電源正端，D2正極連接降壓變壓器T1的出端2，濾波電容C4正極連接D2負(fù)極，C4負(fù)極連接T1的1端，續(xù)流管D3并接J，J的觸點(diǎn)J1一端接電源+V，J1另一端串接R5連接IC3的正脈沖啟動(dòng)觸發(fā)入端I7。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣電阻檢測(cè)電路(5)，其特征在于包括由二極管D5、D6、電容C7、C8組成倍壓整流其高壓正端串接二極管D7、常開開關(guān)J3、常閉開關(guān)K4、限流電阻R3連接負(fù)荷電路入線n到負(fù)荷電器，D5正極與C8聯(lián)點(diǎn)串RP1接V-，C9并接可調(diào)電阻RP1，RP1可調(diào)點(diǎn)接IC3的絕緣電阻檢測(cè)入端I1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的欠接地線檢測(cè)電路(6)，其特征在于包括由檢測(cè)電容C10、C11與微型變壓T2初級(jí)互相串連，C10一端串連S、Fu接電源相線L，T2初級(jí)另一端接中性線N，T2次級(jí)并連整流橋DR2交流入端，C12、RP2并接DR2直流出端，RP2可調(diào)點(diǎn)接IC3的欠接地線檢測(cè)入端I2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單片集成電路(3)，其特征在于包括振蕩電路(A)、輸入電路(B)、延時(shí)電路(C)、數(shù)碼掃描電路(D)、控制電路(E)、前驅(qū)電路(F)、記憶電路(G)等的邏輯組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漏電保護(hù)電路(7)，其特征在于零序互感器CT1一端連接放大器IC1輸入負(fù)端、CT1另一端接V-，反饋電阻R4并IC1的輸出端及負(fù)輸入端，IC1輸出端通過(guò)可調(diào)電阻RP3的可調(diào)點(diǎn)連接IC3的漏電檢測(cè)入端I3。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過(guò)流保護(hù)電路(8)，其特征在于電流互感器CT2一端接V-，另一端串連二極管D8正極、可調(diào)電阻RP4連接V-，C7并接RP4、RP4可調(diào)點(diǎn)接IC3的可延時(shí)過(guò)流輸入端I4。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短路保護(hù)電路(9)，其特征在于電流互感器CT2一端接V-、另一端串連二極管D8正極、可調(diào)電阻RP5連接V-，C7并接RP5、RP5可調(diào)點(diǎn)接IC3的短路快速輸入端I5。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的缺相檢測(cè)電路(10)，其中的電壓缺相檢測(cè)電路其特征在于微型變壓器T3初級(jí)串接降壓電容C13、C14一端連接相線L1，另一端連接相線L2，T3次級(jí)并接DR3交輸入端，電容C15與可調(diào)電阻RP11并接DR3直流輸出端，RP11可調(diào)點(diǎn)接IC3缺相負(fù)輸入端I6，其中的電流缺檢測(cè)電路其特征在于電流互感器CT1b、CT2b、CT3b、互相組成同極端串連，CT1b中點(diǎn)接V-，CT2b負(fù)極端串連二極管D11正極，CT3b負(fù)極端串連二極管D12正極，D12、D11負(fù)極聯(lián)點(diǎn)串接RP10，電容C16并按RP10，RP10可調(diào)點(diǎn)連接IC3電流缺相輸入I7-3。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超溫保護(hù)電路(11)其特征在于溫度傳感受器Rt一端接+V、另一端接可調(diào)電阻RP6、RP6可調(diào)點(diǎn)連接IC3超溫輸入端16。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的后驅(qū)電路(4)，其特征在于由SCR電子開關(guān)管門極串連R2接IC3驅(qū)動(dòng)輸出端P1，SCR陽(yáng)串連電磁開關(guān)K、微動(dòng)開關(guān)S、Fu連接電源相線L，SCR陰極接電源中性線N，續(xù)流管D4并接K。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整流穩(wěn)壓電路(1)，其特征在于變壓器T1的1、4端為交流高壓輸入端，1、2端為降壓輸出端，經(jīng)二極管D2整流、C4濾波為啟動(dòng)觸發(fā)電路提供電源，4、3端為另一降壓輸出端經(jīng)二極管D1整流、C1、C2濾波、IC2穩(wěn)壓為控制檢測(cè)電路提供電源。
全文摘要
一種對(duì)電害具識(shí)別、抑制、警示、記憶等智能的、可從根本上消除人身觸電、電器燒毀、火災(zāi)等重大電害因素的啟動(dòng)前電保護(hù)開關(guān);它首創(chuàng)對(duì)啟動(dòng)前保護(hù)、絕緣電阻降低保護(hù)、欠接地線保護(hù)及漏電、過(guò)流、短路、缺相、失壓、超溫等保護(hù)和故障記憶、警示等功能。它突破現(xiàn)有技術(shù)的漏電、過(guò)流、短路等保護(hù)器未能解決的技術(shù)大題,它的體積和造價(jià)都比現(xiàn)有的用電保護(hù)器小和廉,可廣泛應(yīng)用于家庭、商業(yè)、醫(yī)療等電器及工業(yè)的單、三相機(jī)電設(shè)備上,它是用電安全的一項(xiàng)重大技術(shù)革命。
文檔編號(hào)H02H3/02GK1344052SQ0011742
公開日2002年4月10日 申請(qǐng)日期2000年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月19日
發(fā)明者鐘汝祥 申請(qǐng)人:鐘汝祥