專利名稱：載波型觸電保護(hù)、防竊電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于觸電保護(hù)、防竊電裝置。
無論是電力系統(tǒng)還是用電單位，時常出現(xiàn)觸電事故，輕者受到電擊、電傷，重者造成死亡事故，給家庭帶來了痛苦，給社會帶來了負(fù)擔(dān);同時社會上竊電現(xiàn)象也較嚴(yán)重，一方面造成了電力緊張，另一方面嚴(yán)重影響了電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益。這就促使人們研究觸電保護(hù)裝置和防竊電裝置。
早期的觸電保護(hù)裝置主要有電壓動作型觸電保護(hù)裝置，在六十年代末已經(jīng)淘汰了，后來又出現(xiàn)了現(xiàn)在的電流動作型保護(hù)裝置，其主要原理可結(jié)合附

圖1來說明，其主要由零序電流互感器A，脫扣機構(gòu)T及主開關(guān)K組成，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生人身觸電或由其它原因造成的接地漏電等故障時，觸電電流ir接地漏電等故障電流iz的合成電流id通過大地經(jīng)接地線Sd返回變壓器B中性點，因此零序電流互感器的原邊就有激磁電流流過，在環(huán)形鐵芯b中產(chǎn)生一個磁通Φd，使副邊線圈感應(yīng)出一個與此磁通量相對應(yīng)的二次電壓E，這個二次電壓E加在觸電保護(hù)器的脫扣線圈T上，當(dāng)觸電或接地等故障電流達(dá)到某一定值時，脫扣線圈即推動脫扣器主開關(guān)K迅速斷開電源，從而達(dá)到觸電保護(hù)之目的，干線、分支回路觸電保護(hù)的情況也是如此。該保護(hù)的優(yōu)點是可以做全系統(tǒng)的總保護(hù)，也可以做分路的分級保護(hù);靈敏度高，工作可靠，管理方便。但是由于其后部零線不能重復(fù)接地和家用電器金屬外殼不能接零，所以不能解決零線斷或分不清零線而誤接火線造成家用電器燒損及因家用電器漏電而造成間接觸電問題;從工作原理看，人觸電在火線與零線之間成了正常負(fù)荷，零序電流互感器上無激磁，開關(guān)不動作，起不到保護(hù)作用，做為分級保護(hù)，當(dāng)?shù)谌壉Ｗo(hù)跳閘時，有關(guān)的一、二級保護(hù)同時跳閘，使停電范圍較大，不易查找事故點，停電時間長，供電可靠性低;不適宜在架空線路系統(tǒng)中使用，受外界氣候影響較大，且只能在變壓器中性點直接接地系統(tǒng)中的電纜網(wǎng)絡(luò)中比較適用。
防竊電裝置主要有引爆式竊電警報裝置和帶監(jiān)視線的電橋平衡式防竊電裝置。帶監(jiān)視線的防竊電裝置的工作原理可結(jié)合附圖2來說明，該裝置主要由主體A和附件B及監(jiān)視線[4]構(gòu)成，當(dāng)電能表[6]正常工作時，兩個變比和性能相同的電流互感器[1]和[2]的原邊流過相同的電流，而且監(jiān)視線[4]連接的副邊產(chǎn)生的電壓也成一定電阻比R1/R2，因利用了兩個阻值相同的兩個電阻R1和R2，這樣電流互感器[1]和[2]及電阻R1和R2組成了平衡電橋，當(dāng)報警器件[3]的輸入電壓為零時不工作。當(dāng)發(fā)生電能表[6]的火線進(jìn)線[8]和出線[9]相接的竊電行為時，使電能表的電流線圈[5]和與此緊貼的電流互感器[1]的原邊被短接，這時平衡電橋被破壞，報警顯示器件[3]的兩端將有一定的輸入電壓，而發(fā)出光亮報警，此報警亮光通過一小片固定在主體外殼[10]上的紅色透明物[11]反映至主體外殼[10]以外，同時已被藏于主體[10]內(nèi)的亮光紙[12]所記錄。當(dāng)越表竊電拆除，電橋即恢復(fù)平衡，報警顯示亦停止。當(dāng)監(jiān)視器附加引線[4]切斷或附加引線[4]與電能表[6]的出線[9]或進(jìn)線[8]短接竊電時，該監(jiān)視器的平衡電橋同樣被破壞而發(fā)出報警顯示。該裝置能夠記錄竊電時間，機構(gòu)比較簡單，但是只能記錄竊電行為，不能防止竊電行為;若發(fā)展成防竊電裝置，防止在外露的監(jiān)視線和監(jiān)視線以外的竊電、觸電，主體必須裝在離表較遠(yuǎn)的地方，又增加了長度和維修費用;因此不能有效地控制竊電行為，只能起報警作用。因此有必要發(fā)明一種既能防觸電，又能防竊電的裝置。
本發(fā)明的目的，就是提供一種既能做到觸電保護(hù)，又能防止竊電、違章用電的裝置。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，在被監(jiān)視段內(nèi)，當(dāng)發(fā)生觸電、竊電、超容量用電等情況時，產(chǎn)生故障媒介高頻信號，當(dāng)故障媒介高頻信號電位高于標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)視信號電位一定值時，繼電器常閉節(jié)點斷開，被監(jiān)視段停止供電，當(dāng)故障消除時，故障媒介信號消失，繼電器常閉節(jié)點閉合，恢復(fù)送電。
附圖3、載波型觸電保護(hù)、防竊電裝置方框圖。
附圖4、載波型觸電保護(hù)、防竊電裝置使用安裝線路圖。
附圖5、載波型觸電保護(hù)、防竊電裝置主體元件結(jié)構(gòu)圖。
附圖6、載波型觸電保護(hù)、防竊電裝置之監(jiān)視器結(jié)構(gòu)圖。
附圖7、載波型觸電保護(hù)、防竊電裝置之監(jiān)視棒結(jié)構(gòu)圖。
載波型觸電保護(hù)、防竊電裝置實現(xiàn)可結(jié)合附圖來說明。
載波型觸電保護(hù)、防竊電裝置由附圖3中的高、中頻信號發(fā)生器S1，高、中頻信號接受器S2，信號放大器F，分析處理器bh，開關(guān)操作線圈KQ以及開關(guān)F，直流電源裝置ZL，信號監(jiān)視器ZC1組成的主體ZT、各用電器上的監(jiān)視器ZC2、電能表上的監(jiān)視棒ZCF、電能表的內(nèi)觸電ZCQ、導(dǎo)板ZCC構(gòu)成。將該裝置主體ZT安裝在要控制的電路首端，見附圖4，監(jiān)視棒ZCF裝在電能表火線進(jìn)口處，電能表里內(nèi)觸點ZCQ經(jīng)電阻R接在火線端子上，導(dǎo)板ZCC裝在電能表零線端子上，監(jiān)視器ZC2裝在用電器火線末端或零線末端。
在監(jiān)視器ZC1與ZC2監(jiān)視段內(nèi)，正常用電時，信號發(fā)生器S1向監(jiān)視段內(nèi)發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)視高頻信號;當(dāng)監(jiān)視段內(nèi)發(fā)生觸電、竊電、超用量用電時，監(jiān)視段內(nèi)監(jiān)視高頻信號發(fā)生流失，信號發(fā)生器S1向監(jiān)視段內(nèi)發(fā)射量大的高頻信號，與此同時信號接受器S2接受此大的高頻信號并經(jīng)信號放大器F放大，送到分析處理器bh分析處理后開關(guān)K斷開，此時恒定直流電源裝置ZL向裝置提供電源，裝置本身仍工作。當(dāng)觸電、竊電、超容量消除時，監(jiān)視段內(nèi)又呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)視高頻信號，分析處理器bh分析處理后開關(guān)K閉合，監(jiān)視段恢復(fù)送電。
附圖5中的變壓器T1，電阻R1、Rc，電容C1-3和集成塊HC132的[9]、[10]、[11]、[12]腳組成監(jiān)視信號發(fā)生器S1，其頻率從120KHZ到190KHZ連續(xù)可調(diào)，由信號發(fā)生器S1發(fā)出的大約150KHZ的監(jiān)視信號經(jīng)主變壓器T1次級，電容C7送由ZC1、ZC2監(jiān)視的被控制段內(nèi)火線，用電器和有ZCF、ZCQ、ZCC的電能表內(nèi)。
附圖5中斬波二級管D1、D2，電容C4-6，變壓器T2、T3和集成塊HC132[14]、[15]腳構(gòu)成收信號器S2(不收50HZ工頻)和迭頻放大器F，收取高頻信號后，迭頻放大器F濾掉干擾頻率，對信號頻率加以放大。
附圖5中電源變壓器T、整流二級管D3-6，穩(wěn)壓電容C8，集成塊L7611構(gòu)成恒定直流電源裝置，向本裝置提供直流電源，并向分析處理器bh提供標(biāo)準(zhǔn)正常電位值。
附圖5中集成塊L857，標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)視信號分壓電阻R5、R6，故障媒介信號分壓電阻R3、R4，放大器T11，放大器T11的保護(hù)電阻R7繼電器J組成分析處理器bh，其作用是監(jiān)視信號流失的判斷和執(zhí)行機構(gòu)。
附圖6中監(jiān)視器ZC，由電容C，電感L，可調(diào)電阻R1和R2組成，其作用是對50-60HZ工頻交流電可以通過，但對中、高頻監(jiān)視信號呈現(xiàn)很高的阻抗，把信號發(fā)生器S1發(fā)出的信號控制在被監(jiān)視段內(nèi)的整個火線、用電器、電能表內(nèi)。并通過調(diào)R1、R2來調(diào)整高、中頻信號的消失，以調(diào)整主體ZT的靈敏度。
附圖7中的監(jiān)視棒ZCF，由兩層導(dǎo)體d1、d2和兩層絕緣體組成，導(dǎo)體d2經(jīng)電阻R與電能表零線端子相連。ZCF、ZCQ、ZCC的作用是把主體ZT中發(fā)射的信號隔離開，監(jiān)視電能表外竊電行為。
電容C7、C9是交聯(lián)電容，作用是不接收50HZ工頻，只收高、中頻信號。
當(dāng)被控制段內(nèi)出現(xiàn)觸電、竊電、超用量用電時，監(jiān)視信號流失，信號發(fā)生器S1向監(jiān)視段內(nèi)發(fā)射量大的高頻信號，與此同時信號接受器S2接收此高頻信號，并經(jīng)迭頻放大器F放大，經(jīng)R3、R4分壓后，送到L857的[2]腳，而通過恒定直流電源裝置獲得的標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)視信號經(jīng)R5、R6分壓送至L857的[3]腳，二者比較;若監(jiān)視器發(fā)出流失信號在L857[2]腳即a點電位比標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)視信號在L857[3]腳即b點電位高一定值時，L857[5]腳觸發(fā)高電位經(jīng)保護(hù)電阻R7送至放大器T11，T11帶動繼電器J，常閉節(jié)點J1打開，線路停止供電;但裝置始終工作，繼續(xù)發(fā)出信號，只要信號流失不停止，a點電位始終高于b點電位，繼續(xù)停止供電;但解除上述行為，火線、用電器、電能表在正常狀態(tài)時信號不流失，a點電位低于b點電位，L857停止觸發(fā)高電位，T11、J停止工作，J的常閉節(jié)點J1閉合，線路恢復(fù)送電。
載波型觸電保護(hù)、防竊電裝置，由于零線多點接地有效地防止了因零線斷或分不清零線造成家用電器燒壞現(xiàn)象，又由于可實現(xiàn)家用電器金屬外殼接零，有效地防止了家用電器漏電而造成的間接觸電問題;也解決了火線與零線之間的觸電問題;可進(jìn)行分級保護(hù)，各級保護(hù)互不干擾，所以易查找故障點，停電范圍小，時間短，供電可靠性高;適用于中性點接地、不接地、零線絕緣的電纜系統(tǒng)，架空線路系統(tǒng)。也由于本裝置不帶監(jiān)視線，可以有效地防止竊電。
載波型觸電保護(hù)、防竊電裝置的實施例可結(jié)合前述來實施。
權(quán)利要求
1.一種在由火線、用電器、電能表組成的控制段內(nèi)裝設(shè)的載波型觸電保護(hù)、防竊電裝置，其特征在于由A、信號發(fā)生器S1，信號接受器S2，迭頻放大器F、分析處理器bh，恒定直流電源裝置AL組成主本ZT；B、監(jiān)視器ZC1、ZC2；C、電能表進(jìn)口處裝設(shè)的監(jiān)視棒ZCF；組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載波型觸電保護(hù)、防竊電裝置，其特征在于電能表內(nèi)經(jīng)電阻R裝設(shè)有火線上的內(nèi)觸點ZCQ，裝在零線上的有導(dǎo)板ZCC。
全文摘要
本載波型觸電保護(hù)、防竊電裝置是將用電器、電能表、線路監(jiān)視在控制段內(nèi)，由信號發(fā)生器發(fā)射高頻監(jiān)視信號，當(dāng)監(jiān)視段出現(xiàn)觸電、竊電、超容量用電時，高頻監(jiān)視信號流失，通過一定裝置，分析處理后，觸發(fā)繼電器觸點斷開，停止供電；當(dāng)上述行為消除時恢復(fù)標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)視高頻信號，線路恢復(fù)送電，該裝置既能防止觸電又能保證家用電器不致因零線斷或分不清零線而燒損，又可解決火線與零線之間的觸電問題；又能防止竊電。
文檔編號H02H3/08GK1056023SQ9110313
公開日1991年11月6日 申請日期1991年5月8日 優(yōu)先權(quán)日1991年5月8日
發(fā)明者許永詢, 金秀榮 申請人:許永詢, 金秀榮