專利名稱：數(shù)顯式多功能用電安全保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電器保護(hù)裝置，特別涉及數(shù)顯式多功能用電安全保護(hù)器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的單相供電線路中，常采用“單相空氣斷路器”(以下簡稱斷路器)對(duì)用電設(shè)備及供電線路進(jìn)行用電安全保護(hù)。斷路器只具有用電負(fù)載過流切斷供電的單一保護(hù)功能， 如果以下情況發(fā)生用電設(shè)備及供電線路是缺少用電安全保護(hù)的?，F(xiàn)有的斷路器其內(nèi)部構(gòu)造為機(jī)械式，在震動(dòng)大或潮濕環(huán)境下使用，內(nèi)部鐵質(zhì)器件極有可能發(fā)生松動(dòng)變化或生銹卡滯；輕者影響用電負(fù)載過流保護(hù)值的準(zhǔn)確。由于斷電保護(hù)作用正常與否不可檢測(cè)、嚴(yán)重時(shí)，供電線路或用電負(fù)載將會(huì)因過流保護(hù)作用的失效產(chǎn)生電氣火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)三相四線制供電線路發(fā)生零線斷路時(shí)，三相電源出現(xiàn)電壓異常一過高或過低，而此時(shí)斷路器不能切斷供電電源輸出，會(huì)造成同一電網(wǎng)中的用電設(shè)備的成批損壞，帶來較大損失?，F(xiàn)有的單相供電線路中零線接大地，用電人員誤操作碰觸供電系統(tǒng)相線或用電設(shè)備內(nèi)的某一帶電部位時(shí)，將造成人員對(duì)地觸電，帶來電擊傷害。當(dāng)用電負(fù)載出現(xiàn)耗電異常時(shí)，不能早期發(fā)現(xiàn)并及時(shí)斷電，用電負(fù)載的故障可能進(jìn)一步加大，直至用電負(fù)載受損?？梢姮F(xiàn)有的“斷路器”和“閘刀開關(guān)”用電安全防護(hù)功能單一，過流保護(hù)的準(zhǔn)確性與可靠性存在不足。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述不足，而提供的一種單相數(shù)顯多功能用電安全保護(hù)器，能滿足對(duì)用電人員、供電線路及用電負(fù)載的三重保護(hù)功能，提高用電安全保護(hù)的準(zhǔn)確性與可靠性目的。本實(shí)用新型是這樣來實(shí)現(xiàn)的，數(shù)顯式多功能用電安全保護(hù)器，包括電流互感器、組合表、交流接觸器和變壓器，交流電源的一端連接開關(guān)并穿過電流互感器，連接按鈕開關(guān)和交流接觸器觸頭，通過交流接觸器觸頭KM2連接電感輸入端，電感輸出端分別連接備用非隔離取電端和變壓器初級(jí)，備用非隔離取電端和變壓器初級(jí)的另一端與交流電源的另一端連接，交流電源的另一端與壓敏電阻和交流接觸器控制端連接，并連接組合表，隔離電源指示燈電路和隔離取電端并聯(lián)，且連接變壓器的次級(jí)，開關(guān)的另一端分別與保險(xiǎn)和組合表連接， 并通過保險(xiǎn)與壓敏電阻的另一端連接，且連接組合表，電流互感器的感應(yīng)電路的兩端與組合表連接，按鈕開關(guān)和交流接觸器觸頭KM1并聯(lián)后與組合表連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，準(zhǔn)確顯示電壓、電流、功率三項(xiàng)主要用電參數(shù)，且可按用戶使用要求的不同全量程范圍設(shè)定輸出電壓、電流、功率的上、下限值，當(dāng)供或用電參數(shù)超過上、下設(shè)定值范圍時(shí)，斷開供電電源輸出，并用各參數(shù)項(xiàng)對(duì)應(yīng)上或下限報(bào)警指示燈報(bào)警。能進(jìn)行輸入電壓、耗電電流的實(shí)時(shí)顯示、組合表同時(shí)顯示負(fù)載耗電功率。具有了較全面的用電安全保護(hù)性能，另外經(jīng)擴(kuò)展后還可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測(cè)量與控制用電量，如遠(yuǎn)程抄表數(shù)和限制用戶用電功率等，可在工廠、礦山、科研、家庭中運(yùn)用。
圖1是本實(shí)用新型“數(shù)顯式多功能用電安全保護(hù)器”電路圖。圖中1、開關(guān)，2、保險(xiǎn)，3、壓敏電阻，4、電流互感器，5、組合表，6、按鈕開關(guān)，7、交流接觸器，8、電感，9、備用非隔離取電端，10、電源隔離變壓器，11、隔離電源指示燈電路，12、 隔離取電端。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，參見圖1，數(shù)顯式多功能用電安全保護(hù)器，包括電流互感器(LMZJ1 100A/5A)4、組合表(A0B)5、交流接觸器(KM CJ10-60)7和變壓器(TC BK-3000 250V/250V) 10，交流電源(AC 220V)的一端連接開關(guān) (SB1) 1并穿過電流互感器4連接按鈕開關(guān)(SB2 LA2) 6和交流接觸器(KM) 7觸頭KM1, KM2 ； 通過交流接觸器7觸頭KM2連接電感(L 20T)8輸入端，電感8輸出端分別連接備用非隔離取電端9和變壓器10初級(jí)，備用非隔離取電端9和變壓器10初級(jí)的另一端與交流電源的另一端連接，交流電源的另一端與壓敏電阻(KDltl 331) 3和交流接觸器7控制端的一端連接，并連接組合表5，隔離電源指示燈電路11和隔離取電端12并聯(lián)，且連接變壓器10的次級(jí)，開關(guān)1的另一端分別與保險(xiǎn)2和組合表5連接，并通過保險(xiǎn)(FU 1Α) 2與壓敏電阻3的另一端連接，且連接組合表5，電流互感器4的感應(yīng)電路的兩端與組合表5連接，按鈕開關(guān)6 和交流接觸器7觸頭KM1并聯(lián)后與組合表5連接。本實(shí)用新型所述開關(guān)1 (SB1)是旋鈕開關(guān)或刀開關(guān)或組合開關(guān)或空氣開關(guān)。本實(shí)用新型所述按鈕開關(guān)6 (SB2)是系列按鈕開關(guān)。本實(shí)用新型所述保險(xiǎn)2是保險(xiǎn)管或保險(xiǎn)絲或保險(xiǎn)電阻。本實(shí)用新型的工作原理如圖1，閉合開關(guān)1 (SB1)組合表5中的1#、2#工作電源輸入端通過保險(xiǎn)2 (FU)獲得工作電源，供電線路電壓信號(hào)通過7#、10#端口輸入組合表5電壓信號(hào)輸入端UA、UN進(jìn)行電壓值的測(cè)量與顯示；電流互感器4感應(yīng)供電線路中的電流值并按100A/5A的比例輸入到組合表5中的15#、16#電流信號(hào)輸入端口 ΙΑ、IA*，進(jìn)行耗電電流的實(shí)時(shí)顯示、組合表5同時(shí)顯示負(fù)載耗電功率。完成供電三參數(shù)的測(cè)量與顯示。當(dāng)供電線路的輸入電壓，負(fù)載的耗電電流和功率三參數(shù)均在用電安全保護(hù)器設(shè)定上下限值范圍內(nèi)時(shí)，組合表5控制端4#、5#閉合，此時(shí)按下按鈕開關(guān)6 (SB2)、交流接觸器7 控制端得電其上控制觸頭KM1吸合并自鎖；主控觸頭KM2同時(shí)吸合。供電電源通過電感8向變壓器TC初級(jí)供電、在隔離變壓器次級(jí)(匝數(shù)比為1 1)感應(yīng)相同電壓后向取電端12負(fù)載供電。反之當(dāng)供電電源電壓超過組合表5設(shè)定輸出電壓上(或下)限值范圍時(shí)組合表5控制端4#、5#斷開，此時(shí)按下按鈕開關(guān)6(SB2)交流接觸器7控制端不能得電、主控觸頭KM2斷開，取電端始終不能得電。取電端向負(fù)載供電過程中，當(dāng)供電電壓、電流、功率中有一及以上項(xiàng)超過組合表5 內(nèi)相應(yīng)參數(shù)設(shè)定限值0. 0秒飛0. 0秒時(shí)(可通過組合表中參數(shù)dt設(shè)定)，主控觸頭KM2斷開， 取電端失電、用電負(fù)載得到保護(hù)，并用相應(yīng)報(bào)警指示燈報(bào)警，用戶也可用組合表內(nèi)最大值、最小值查詢功能得知相應(yīng)報(bào)警時(shí)參數(shù)值。當(dāng)電源輸入端誤接入^OV以上電壓，(電壓波動(dòng)較大時(shí)，可在FU處另串聯(lián)一只 220 Ω /5W保護(hù)電阻)壓敏電阻3導(dǎo)通保險(xiǎn)FU斷路組合表5失電，同時(shí)組合表5控制端切斷取電端供電。當(dāng)某些大功率用電設(shè)備外殼接地良好時(shí)，可在非隔離取電端9處取電，使保護(hù)器可控功率提高，體積成本減少。對(duì)單相供電電路中的電壓、電流和功率同時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量和指示、數(shù)字化直觀顯示，讀數(shù)方便。實(shí)施例參見圖1，數(shù)顯式多功能用電安全保護(hù)器，包括電流互感器4、組合表5、交流接觸器7和變壓器10，交流電源的一端連接開關(guān)1并穿過電流互感器4連接按鈕開關(guān)6 和交流接觸器7觸頭KMpKM2;通過交流接觸器7觸頭KM2連接電感8輸入端，電感8輸出端分別連接備用非隔離取電端9和變壓器10初級(jí)，備用非隔離取電端9和變壓器10初級(jí)的另一端與交流電源的另一端連接，交流電源的另一端與壓敏電阻3和交流接觸器7控制端連接，并連接組合表5，隔離電源指示燈電路11和隔離取電端12并聯(lián)，且連接變壓器10 的次級(jí)，開關(guān)1的另一端分別與保險(xiǎn)2和組合表7UA端連接，并通過保險(xiǎn)2與壓敏電阻3的另一端連接，且連接組合表1端，電流互感器4的感應(yīng)電路的兩端與組合表5中ΙΑ、IA*端連接，按鈕開關(guān)6和交流接觸器7觸頭KM1并聯(lián)后與組合表5中COM端連接。組合表型號(hào)A0B194Z-9X4-UIP，交流接觸器型號(hào)CJlO 60電源隔離變壓器輸入/輸出電壓比=250V / 250V本實(shí)用新型技術(shù)指標(biāo)與電壓互感器配合電壓測(cè)量范圍可達(dá)-M 0 380千伏。與電流互感器配合電流測(cè)量范圍可達(dá)-AC 0 999. 9千安。有功功率測(cè)量顯示范圍可達(dá)AC 0 999千瓦。最小分辨力電壓為0. IV、電流為0. 001A、功率為IW。開關(guān)1 (SB1)起到控制組合表和取電端電源的通/斷，接觸器觸頭KM2起到控制取電端電源接通與斷開的執(zhí)行作用。隔離變壓器10起到輸入與輸出電源隔離作用由于取電端12輸出電源對(duì)地電壓為零伏，避免用電人員誤操作接觸取電端12或用電負(fù)載內(nèi)部電源時(shí)的對(duì)地觸電；達(dá)到安全用電目的。本實(shí)用新型具有以下功能1)同時(shí)準(zhǔn)確顯示三項(xiàng)主要用電參數(shù)功能采用三排各四位有效數(shù)字實(shí)時(shí)準(zhǔn)確顯示(精度1.0 % FS)供電電源的電壓、電流、 功率值；并且可通過組合表上的“位移”鍵啟動(dòng)(或關(guān)閉)查看以上參數(shù)的最大值和最小值， 方便人員了解供電電壓、負(fù)載耗電電流和功率等用電參數(shù)。用電保護(hù)按用戶使用要求的不同全量程范圍設(shè)定輸出電壓上、下限值，當(dāng)供電電壓超過設(shè)定電壓值的上限或者低于設(shè)定電壓值下限時(shí)，斷開供電電源輸出，并用對(duì)應(yīng)上或下限電壓報(bào)警指示燈報(bào)警。[0037]當(dāng)用電負(fù)載耗電電流或功率超過用戶設(shè)定電流或功率輸出上、下限值范圍時(shí)，可迅速切斷供電電源輸入并用相應(yīng)報(bào)警指示燈報(bào)警。取得效果當(dāng)供電電源出現(xiàn)故障如輸入電壓過高(或過低)持續(xù)0. 0秒 60. 0秒時(shí)(可依使用要求的不同用組合表內(nèi)相應(yīng)參數(shù)設(shè)定)，及時(shí)切斷電源輸出對(duì)用電負(fù)載進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)用電負(fù)載出現(xiàn)耗電異常或發(fā)生短路故障時(shí)，迅速切斷電源輸入，防止供電電源受損。因保護(hù)器取電端12輸出電源對(duì)地間電壓為零伏，所以可避免用電人員誤操作碰觸取電端或用電負(fù)載內(nèi)部電源，發(fā)生對(duì)地觸電。配電線路有接觸不良時(shí)(輸出電源時(shí)有時(shí)無)，能切斷供電電源輸出并自鎖保護(hù)。本實(shí)用新型的使用范例用一臺(tái)額定電壓為220V、額定電流為25A、額定功率5.5KW的用電安全保護(hù)器為一臺(tái)允許輸入電壓范圍176V M2V ；輸入電流范圍OA IOA，用電設(shè)備正常工作耗電功率為1. 5KW 2. 4KW的用電設(shè)備做用電安全保護(hù)。合上開關(guān)1 (SB1)按組合表上設(shè)定鍵set當(dāng)組合表顯示設(shè)置口令code菜單時(shí)，輸入口令803繼續(xù)按set鍵直至出現(xiàn)L1時(shí)，輸入最低電壓百分比176V / 220VX 100 %=80 %即輸入數(shù)字80即可繼續(xù)按set鍵直至出現(xiàn)H1時(shí)，輸入最高電壓百分比M2V / 220VX100 %=110 %即輸入數(shù)字110即可繼續(xù)按set鍵直至出現(xiàn)L2時(shí)，輸入最低電流百分比OA / 25AX 100 %= 0 %即輸入數(shù)字0即可繼續(xù)按set鍵直至出現(xiàn)H2時(shí)，輸入最高電流百分比IOA / 25AX100 %= 40 %即輸入數(shù)字40即可繼續(xù)按set鍵直至出現(xiàn)L3時(shí)，輸入最低功率百分比1.5KW / 5.5 Kff XlOO %= 27. 3 %即輸入數(shù)字27. 3即可繼續(xù)按set鍵直至出現(xiàn)H3時(shí)，輸入最高功率百分比2. 4 Kff / 5. 5 KffXlOO %= 43. 6 %即輸入數(shù)字43. 6即可輸入完成后按set鍵2秒或超過60秒無按鍵動(dòng)作，組合表5自動(dòng)返回測(cè)量值顯示狀態(tài)，按下啟動(dòng)按鈕當(dāng)用電負(fù)載上的電壓、電流、功率值均在上述所設(shè)范圍內(nèi)時(shí)，接觸器控制端得電、帶動(dòng)其上觸點(diǎn)KM1IM2K合，并自鎖。用電設(shè)備持續(xù)得電，指示燈LED點(diǎn)亮。用電設(shè)備在“數(shù)顯式多功能用電安全保護(hù)器”保護(hù)下安全工作。反之，則斷電保護(hù)，并用指示燈報(bào)警。
權(quán)利要求1.數(shù)顯式多功能用電安全保護(hù)器，包括電流互感器(4)、組合表(5)、交流接觸器(7)和變壓器(10)，其特征在于，交流電源的一端連接開關(guān)(1)并穿過電流互感器(4)，連接按鈕開關(guān)(6)和交流接觸器(7)觸頭，通過交流接觸器(7)觸頭KM2連接電感(8)輸入端，電感 (8)輸出端分別連接備用非隔離取電端(9)和變壓器(10)初級(jí)，備用非隔離取電端(9)和變壓器(10)初級(jí)的另一端與交流電源的另一端連接，交流電源的另一端與壓敏電阻(3)和交流接觸器(7)的控制端連接，并連接組合表(5)；隔離電源指示燈電路(11)和隔離取電端 (12)并聯(lián)，且連接變壓器(10)的次級(jí)，開關(guān)(1)的另一端分別與保險(xiǎn)(2)和組合表(5)連接，并通過保險(xiǎn)(2)與壓敏電阻(3)的另一端連接，且連接組合表(5)，電流互感器(4)的感應(yīng)電路的兩端與組合表(5)連接，按鈕開關(guān)(6)和交流接觸器(7)觸頭KM1并聯(lián)后與組合表 (5)連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及數(shù)顯式多功能用電安全保護(hù)器。其交流電源的一端連接開關(guān)并穿過電流互感器，連接按鈕開關(guān)和交流接觸器觸頭，經(jīng)交流接觸器觸頭連接電感輸入端，電感輸出端連接備用非隔離取電端和變壓器初級(jí)，備用非隔離取電端和變壓器初級(jí)的另一端與交流電源的另一端連接，交流電源的另一端與壓敏電阻和交流接觸器控制端連接，并連接組合表。隔離電源指示燈電路和隔離取電端并聯(lián)，且連接變壓器的次級(jí)，開關(guān)的另一端與保險(xiǎn)和組合表連接，并通過保險(xiǎn)與壓敏電阻的另一端連接，且連接組合表，電流互感器的感應(yīng)電路的兩端與組合表連接，按鈕開關(guān)和交流接觸器另一觸頭并聯(lián)后與組合表連接。本實(shí)用新型具有對(duì)用電人員、供電線路及用電負(fù)載的三重保護(hù)功能。
文檔編號(hào)H02H7/26GK202206128SQ201120341528
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者張洪生, 李忠文, 童棣 申請(qǐng)人:江西洪都航空工業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司