專利名稱:民用用電保安器的制作方法
一種改進的民用用電保安器，屬電路緊急保護裝置。
隨著家用電器品種和數(shù)量的增加，民用用電的保護日益重要，各種類型的用電保安器應運而生。當用電單元出現(xiàn)意外漏電或觸電事故時，保安器即可迅速切斷電源，防止重大事故的產(chǎn)生。根據(jù)保安器檢測原理的差異，又可分為電流型保安器，電壓型保安器及直流電壓型保安器三種。但是，無論哪一種形式，都不允許用電單元有超限的長時間漏電流存在，一般這個限額整定在10－70毫安，持續(xù)時間不超過0.5秒。但是，由于在電網(wǎng)供電時，都不可避免地存在著常態(tài)漏電流，而且這個漏電流還會隨周圍條件如溫度、濕度及用電器投入情況的變化而變化。當漏電流超過整定值時，即使持續(xù)時間不超過0.5秒，保安器也會切斷電源，在某些情況下，都可能使現(xiàn)有保安器頻繁動作而無法正常供電。
本實用新型的目的是研制一種改進的民用用電保安器，它能有效地區(qū)別常態(tài)漏電流與事故漏電流，而且，鑒于我國電網(wǎng)電壓波動較大，以及更好地保護用電設(shè)備的安全起見，還增設(shè)了過壓和過流二項保護功能。
本實用新型的目的是以下列方式實現(xiàn)的，在漏電流檢測器1的基礎(chǔ)上增設(shè)一個誤動作信號檢測器2，由它區(qū)別用電單元的用電情況正常與否；增設(shè)過流檢測器4、過壓檢測器5，以監(jiān)視是否存在過電流及過電壓狀況，上述三種檢測信號均送至鑒別器6，在此與整定值比較，如超過額定 值，則驅(qū)動執(zhí)行器7動作，使用電單元得到保護。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳述。
圖1為民用用電保安器的原理框圖。
圖2為民用用電保安器電原理圖。
構(gòu)成本實用新型的七個部分示于圖1框圖中。其中RfZ為用電單元的負載，ZN為復位按鈕。漏電流檢測器1由線圈B和集成運放電路IC1組成，漏電流信號在此檢出、放大后即轉(zhuǎn)換成一定數(shù)值的電壓信號，該信號再送至由電阻R5，電容C3、C4及穩(wěn)壓管D8組成的誤動作信號檢測器2。常態(tài)漏電流引起的輸入電壓信號，經(jīng)由R5、C3濾波后，作為下一級即放大器3的參考零電位，當用電單元出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)漏電流時，不管它是恒定的還是緩慢變化的漏電流，只要不影響用電單元的安全用電，都不會使執(zhí)行器7動作，換句話說，本實用新型允許有一定的常態(tài)漏電流存在。但是，如果這種漏電流超過一定數(shù)值，電容C4兩端的電壓就足可使穩(wěn)壓管D8導通，其導通電壓經(jīng)放大器3放大后，即可使鑒別器6發(fā)出指令信號，使執(zhí)行器7動作。
如在常態(tài)漏電流之外，另有一個持續(xù)時間大于0.5秒，且數(shù)值大于整定數(shù)值的漏電流，這說明用電單元發(fā)生了異常情況，則該信號經(jīng)B取出、IC1放大和R5、C3濾波后，就會在C4兩端形成一個突變電流，而這個電流在IC2的輸入端形成一個輸入信號電壓，由IC2放大后輸出。其輸出值擊穿穩(wěn)壓管D9，并由此把輸出正反饋到輸入端進行自鎖。這樣，就有足夠的開門電壓來保證繼電器吸合，從而使用電單元得到保護。
過流檢測器4由R5、D3和運放器IC3組成，R6為調(diào)整電阻，它可把用電單元即負載的安全用電功率限制在規(guī)定范圍內(nèi)，當負載運行異常，功率超限時，經(jīng)IC3放大后的檢測信號即可控制電源的切斷。
過壓檢測器5由壓敏電阻RD和電阻R8組成，其檢測信號直接送至鑒別器6。
鑒別器6由二極管D4、D5、D6(或門)及運放集成電路IC4組成。C2、D7和IC4的輸入電阻構(gòu)成一個時間常數(shù)約為一分鐘的延時電路，以保證繼電器不致頻繁動作，保證用電設(shè)備的安全和延長繼電器的使用電阻R1、R3，電容C1及二極管D1、D2組成常態(tài)下的電源供給電路，R2是附加電阻，以保證在繼電器吸合后，電源輸出端有足夠的電壓輸出。
鑒別器6的整定值由運放集成電路IC1、IC2和IC3的放大倍數(shù)、檢測線圈B的轉(zhuǎn)換靈敏度、過壓及過流檢測信號取出系數(shù)、穩(wěn)壓管D8的工作電壓，以及運放集成電路IC4的開門電壓、執(zhí)行器7的動作靈敏度決定。圖2中各元件參數(shù)可按下列數(shù)值給出D1、D3－6可選2CP10；D2可選2CW21K；D7可選2CW16；D3可選2CW9；D9可選2DW7C；R1、R2、R5可選7－11K；R3＝4.7K－8K；R4＝0.1－0.4Ω；R6＝470K－510K；R7＝4.7K－10K；R8＝110－330Ω；R9＝4.7K；R10＝20K－50K；電容C1＝47μ；C2＝220μ；C3＝47μ；C4＝10μ；運放集成電路IC1－IC4采用F324；壓敏電阻RD采用WY－21－360V；繼電器J采用JZX13F－2Z；變壓器B采用E7磁心，初級雙線并繞30圈－70圈，次級1000－1400圈；按以上元件參數(shù)，調(diào)整運放集成電路IC1、IC2的放大倍數(shù)為K1＝20，K2＝40、運放集成電路IC4的開門電壓為6V，當漏電流超出30mA時，繼電器J即切斷電源。
當用于三相電源時，可增加兩個漏電流檢出線圈，分別接至A、B、C三相電源上，如欲控制較大的用電網(wǎng)絡(luò)，可利用相線對地漏電流都由大地流回零線的原理，在供電始端的零線和地間接一個電阻和二極管，并仍把零線接至保安器的地端，來構(gòu)成漏電流檢出電路，以取代由線圈B和IC1組成的原檢出電路，過流信號的檢出，可通過把R4、D3接到電流互感器的次級來解決。當然，這要增加兩個參數(shù)相同的二極管D3和電阻R4。過壓保護的信號檢出，也只要在相應的相線上再各增加一套檢出電路即可。關(guān)于執(zhí)行器7，也可以用可控硅來代替繼電器工作。
本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠，能有效地區(qū)別常態(tài)漏電流和事故漏電流，功能全面，易于制造，可廣泛用于家庭或小網(wǎng)絡(luò)用電的安全保護。
權(quán)利要求
1.一種由漏電流檢測器1、放大器3及執(zhí)行器7組成的民用用電保安器，其特征在于在漏電流檢測器1和放大電器3之間接有一個誤動作信號檢測器2，誤動作信號檢測器2由電阻R5、電容C3、C4、穩(wěn)壓管D8組成，其中，R5和C3組成積分電路，C4的一端與C3相接，另一端接放大器3的輸入端，穩(wěn)壓管D8并聯(lián)在C4的兩端，漏電流檢測器1的輸出端接誤動作信號檢測器2的電阻R5。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的民用用電保安器，其特征在于它還包括過流檢測器4、過壓檢測器5，它們與放大器3一起，經(jīng)鑒別器6后和執(zhí)行器7連接在一起，其中，過流檢測器4由R4、D3和運放器IC3組成，R4與Rfz串接后接地，D3分別與R4和IC3的輸入端相接，過壓檢測器5即為壓敏電阻RD和電阻R8，它們串聯(lián)后接于火線輸入端和地之間，鑒別器6由二極管D4、D5、D6及運放集成電路IC4組成，D4、D5、D6的一端分別與放大器3、過流檢測器4與過壓檢測器5相接，另一端并聯(lián)在一起后與IC4的輸入端相接，IC4的輸出端則與執(zhí)行器7的輸入端相接。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的民用用電保安器，其特征在于包括一個附加電阻R2，它通過執(zhí)行器7中繼電器J的觸點與電阻R1并聯(lián)在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1或2或3所述的民用用電保安器，其特征在于漏電流檢測器1、放大器3、過流檢測器4及鑒別器6中的放大電路可采用運放集成電路。
專利摘要
一種改進的民用用電保安器，屬電路緊急保護裝置。本實用新型由漏電流檢測器、過流檢測器、過壓檢測器、鑒別器及執(zhí)行器組成。它能有效地區(qū)別常態(tài)漏電流和事故漏電流，能在被保護單元發(fā)生意外事故時，迅速切斷電源。它結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠，并兼具有過壓和過流保護兩種功能，可廣泛用于家庭或小網(wǎng)絡(luò)用電的安全保護。
文檔編號H02H3/08GK87208421SQ87208421
公開日1988年9月7日 申請日期1987年5月25日
發(fā)明者李書香 申請人:李書香導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan