專利名稱：避免壓敏電阻失效的裝置及方法以及接地故障斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及接地故障保護(hù)，特別是涉及避免壓敏電阻失效的裝置及方法以及接地故障斷路器。
背景技術(shù)：
由于接地故障斷路器能有效防止人身觸電、電氣設(shè)備及火災(zāi)事故。因而得到廣泛應(yīng)用。
壓敏電阻(MOV)是GFCI(接地故障斷路器)內(nèi)部重要元件，通常并聯(lián)在電力線輸入端，其作用吸收浪涌電壓，但因壓敏電阻本身質(zhì)量問題，老化和溫度，濕度變化，都會引起壓敏電阻性能變化，在某些情況下，甚至還會發(fā)生爆炸，引起火災(zāi)。
目前，解決上述問題的各種技術(shù)方案，主要集中于壓敏電阻的性能方面，即提高壓敏電阻的壽命和性能，但是仍然不能解決壓敏電阻老化而失效的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供避免壓敏電阻失效的裝置及方法以及接地故障斷路器。
本發(fā)明通過實(shí)時檢測壓敏電阻正常漏電流，來判斷壓敏電阻的當(dāng)前性能，以便及時更換老化或失效的壓敏電阻，從而避免接地故障斷路器中壓敏電阻的失效問題。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種避免壓敏電阻失效的裝置，裝置可以用于任何一種家用電器，如電視機(jī)、電冰箱收錄機(jī)等需要長期使用電力的電器設(shè)備。
所述避免壓敏電阻失效的裝置，包括
一個壓敏電阻，一端連接一條電力線的輸入端，另一端通過斷路裝置的斷路開關(guān)連接另一條電力線；一個壓敏電阻的失效檢測裝置，包括一個檢測壓敏電阻漏電流的檢測器，當(dāng)所述檢測器所檢測的壓敏電阻漏電流達(dá)到預(yù)定值時，輸出一個觸發(fā)信號；一個斷路裝置，連接所述壓敏電阻的失效檢測裝置的觸發(fā)端，在所述觸發(fā)信號的激勵下，斷開所述斷路開關(guān)；一個壓敏電阻失效顯示裝置，包括由所述斷路裝置控制的指示燈開關(guān)和指示燈。
其中，所述壓敏電阻的失效檢測裝置還包括一個比較器，將所檢測的壓敏電阻漏電流值與一個閾值進(jìn)行比較。
其中，所述檢測器是檢測線圈。
其中，所述檢測器是與壓敏電阻串聯(lián)的電阻。
其中，所述斷路裝置是串聯(lián)連接的可控硅和分?jǐn)嗑€圈。
本發(fā)明利用敏電阻的失效檢測裝置，檢測壓敏電阻失效時所產(chǎn)生的漏電流。當(dāng)漏電流到達(dá)一定值時，該失效檢測裝置觸發(fā)斷路裝置工作，以切斷電力線對壓敏電阻所形成的電回路，從而實(shí)現(xiàn)對壓敏電阻的保護(hù)，同時通過壓敏電阻失效顯示裝置，發(fā)出壓敏電阻失效的警告。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明提供了一種避免壓敏電阻失效的方法，包括以下步驟將壓敏電阻的一端連接一條電力線的輸入端，將另一端通過一個斷路開關(guān)連接另一條電力線，使壓敏電阻通過斷路開關(guān)并聯(lián)在電力線上；由檢測裝置檢測壓敏電阻壓敏電阻漏電流的值；由比較裝置對所檢測的壓敏電阻漏電流的值與一個閾值進(jìn)行比較；如果壓敏電阻漏電流的值大于所述閾值，則比較裝置輸出一個觸發(fā)信號，以使斷路裝置切斷所述斷路開關(guān)，同時通過一個顯示裝置發(fā)出壓敏電阻失效警告。
本發(fā)明的方法利用對壓敏電阻漏電流的檢測，實(shí)現(xiàn)對壓敏電阻的保護(hù)。當(dāng)漏電流到達(dá)超過閾值時，切斷電力線對壓敏電阻形成電回路的斷路開關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)對壓敏電阻的保護(hù)，同時通過顯示裝置發(fā)出壓敏電阻失效的警告。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明還提供了一種避免壓敏電阻失效的接地故障斷路器，包括一個壓敏電阻MOV1，一端連接一條電力線的輸入端，另一端通過所述動觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)的接觸連接另一條穿過接地檢測裝置的電力線；接地檢測裝置N1，通過不平衡電流檢測，檢測接地故障電流和壓敏電阻漏電流，并輸出故障檢測信號；故障觸發(fā)模塊IC，接收接地檢測裝置N1所輸出的故障檢測信號，當(dāng)所述故障檢測信號大于閾值時，輸出觸發(fā)信號；接地故障斷路執(zhí)行裝置，包括分?jǐn)嗑€圈J2和可控硅VD7，可控硅VD7由故障觸發(fā)模塊所輸出的觸發(fā)信號導(dǎo)通，使分?jǐn)嗑€圈J2通電產(chǎn)生分?jǐn)啻艌觯纱耸箶嗦菲鞯膭佑|點(diǎn)與通電的靜觸點(diǎn)斷開；一個壓敏電阻失效顯示裝置，包括由所述分?jǐn)嗑€圈控制的開關(guān)K4和指示燈，如發(fā)光二極管。
其中，本發(fā)明還包括一個中性誤接地保護(hù)裝置N2，當(dāng)發(fā)生誤接地現(xiàn)象時，向故障觸發(fā)模塊IC輸出故障檢測信號。
其中，所述接地故障檢測裝置是零序電流互感器N1，所述中性誤接地保護(hù)裝置是中性誤接地保護(hù)線圈N2，其中線圈N1N2構(gòu)成變壓器耦合振蕩器，當(dāng)有中性誤接地現(xiàn)象發(fā)生時，此振蕩器起振，當(dāng)振幅達(dá)到故障觸發(fā)模塊IC閥值時，故障觸發(fā)模塊腳IC 7輸出信號，使GFCI分?jǐn)唷?br> 本發(fā)明把接地檢測裝置N1利用為壓敏電阻的失效檢測裝置。當(dāng)檢測的壓敏電阻漏電流到達(dá)一定值時，故障觸發(fā)模塊IC觸發(fā)執(zhí)行裝置(VD7、J2)工作，以切斷電力線對壓敏電阻所形成的電回路，從而實(shí)現(xiàn)對壓敏電阻的保護(hù)，同時通過壓敏電阻失效顯示裝置，發(fā)出壓敏電阻失效的警告。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1是本發(fā)明的避免壓敏電阻失效的接地故障斷路器。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的基本原理是，通過實(shí)時檢測壓敏電阻正常漏電流，來判斷壓敏電阻的當(dāng)前性能，以便及時更換老化或失效的壓敏電阻，從而避免接地故障斷路器中壓敏電阻的失效問題。
首先，本發(fā)明提供了一種避免壓敏電阻失效的裝置，該裝置可以用于任何一種家用電器，如電視機(jī)、電冰箱收錄機(jī)等需要長期使用電力的電器設(shè)備。
本發(fā)明的避免壓敏電阻失效的裝置，包括一個壓敏電阻(如圖1中的壓敏電阻MOV1)，一端連接一條電力線的輸入端，另一端通過短路裝置的斷路開關(guān)(即，動觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn))連接另一條電力線；一個壓敏電阻的失效檢測裝置，包括一個檢測壓敏電阻漏電流的檢測器(如圖1中的檢測線圈N1)，當(dāng)所述檢測器所檢測的壓敏電阻漏電流達(dá)到預(yù)定值時，輸出一個觸發(fā)信號(如圖1所述的IC第7腳輸出的觸發(fā)信號)；一個斷路裝置(如圖1的可控硅DV7和分?jǐn)嗑€圈J2)，連接所述壓敏電阻的失效檢測裝置的觸發(fā)端(如圖1所述的IC第7腳)，在所述觸發(fā)信號的作用下，斷開所述斷路開關(guān)(即，動觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn))；一個壓敏電阻失效顯示裝置，包括由所述斷路裝置控制的指示開關(guān)(如圖1中的開關(guān)K4)和指示燈((如圖1中的發(fā)光二極管)。
所述壓敏電阻的失效檢測裝置還包括一個比較器(內(nèi)建于IC之內(nèi))，將所檢測的壓敏電阻漏電流值與一個閾值進(jìn)行比較。
所述檢測壓敏電阻漏電流的檢測器既可以是檢測線圈，也可以是與壓敏電阻串聯(lián)的電阻(未示出)。
所述斷路裝置是串聯(lián)連接的可控硅DV7和分?jǐn)嗑€圈J2。
本發(fā)明利用敏電阻的失效檢測裝置，檢測壓敏電阻失效時所產(chǎn)生的漏電流。當(dāng)漏電流到達(dá)一定值時，該失效檢測裝置觸發(fā)斷路裝置工作，以切斷電力線對壓敏電阻所形成的電回路，從而實(shí)現(xiàn)對壓敏電阻的保護(hù)，同時通過壓敏電阻失效顯示裝置，發(fā)出壓敏電阻失效的警告。
根據(jù)上述裝置的工作原理，可以得到本發(fā)明的避免壓敏電阻失效的方法，該方法包括以下步驟將壓敏電阻的一端連接一條電力線的輸入端，將另一端通過一個斷路開關(guān)連接另一條電力線，使壓敏電阻通過斷路開關(guān)并聯(lián)在電力線上；由檢測裝置檢測壓敏電阻壓敏電阻漏電流的值；由比較裝置對所檢測的壓敏電阻漏電流的值與一個閾值進(jìn)行比較；如果壓敏電阻漏電流的值大于所述閾值，則比較裝置輸出一個觸發(fā)信號，以使斷路裝置切斷所述斷路開關(guān)，同時通過一個顯示裝置發(fā)出壓敏電阻失效警告。
本發(fā)明的上述原理可以應(yīng)用于接地故障斷路器(參見圖1)，因而本發(fā)明可以提供一種避免壓敏電阻失效的接地故障斷路器，包括一個壓敏電阻MOV1，一端連接一條電力線的輸入端，另一端通過所述動觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)的接觸連接另一條穿過接地檢測裝置的電力線；接地檢測裝置N1，通過不平衡電流檢測，檢測接地故障電流和壓敏電阻漏電流，并輸出故障檢測信號；故障觸發(fā)模塊IC，接收接地檢測裝置N1所輸出的故障檢測信號，當(dāng)所述故障檢測信號大于閾值時，輸出觸發(fā)信號；接地故障斷路執(zhí)行裝置，包括分?jǐn)嗑€圈J2和可控硅VD7，可控硅VD7由故障觸發(fā)模塊所輸出的觸發(fā)信號導(dǎo)通，使分?jǐn)嗑€圈J2通電產(chǎn)生分?jǐn)啻艌觯纱耸箶嗦菲鞯膭佑|點(diǎn)與通電的靜觸點(diǎn)斷開；一個壓敏電阻失效顯示裝置，包括由所述分?jǐn)嗑€圈控制的開關(guān)K4和指示燈。
其中，本發(fā)明還包括一個中性誤接地保護(hù)裝置N2，當(dāng)發(fā)生誤接地現(xiàn)象時，向故障觸發(fā)模塊IC輸出故障檢測信號。
其中，所述接地故障檢測裝置是零序電流互感器N1，所述中性誤接地保護(hù)裝置是中性誤接地保護(hù)線圈N2，其中線圈N1N2構(gòu)成變壓器耦合振蕩器，當(dāng)有中性誤接地現(xiàn)象發(fā)生時，此振蕩器起振，當(dāng)振幅達(dá)到故障觸發(fā)模塊IC閥值時，故障觸發(fā)模塊腳IC 7輸出信號，使GFCI分?jǐn)唷?br> 本發(fā)明把接地檢測裝置N1利用為壓敏電阻的失效檢測裝置。當(dāng)檢測的壓敏電阻漏電流到達(dá)一定值時，故障觸發(fā)模塊IC觸發(fā)執(zhí)行裝置(VD7、J2)工作，以切斷電力線對壓敏電阻所形成的電回路，從而實(shí)現(xiàn)對壓敏電阻的保護(hù)，同時通過壓敏電阻失效顯示裝置，發(fā)出壓敏電阻失效的警告。
下面結(jié)合圖1對本發(fā)明的避免壓敏電阻失效的接地故障斷路器的電路原理進(jìn)行詳細(xì)說明。
GFCI電路由傳感器，電子線路，接地故障檢測電路和動作控制機(jī)構(gòu)組成。
傳感器由檢測磁環(huán)(零序電流互感器)N1和中性誤接地保護(hù)線圈N2組成。
電子電路由直流電源，IC放大電路，中性誤接地保護(hù)電路，GFCI接通電路，分?jǐn)嗫刂齐娐方M成。
線圈J2一端與LINE連接，另一端與二極管D1正極相連。D1另一端IC 5腳連接，電源經(jīng)二極管D1整流供IC約27V工作直流電源。
復(fù)位(RESET)按鈕K3一端與D1負(fù)端連接，另一端與電容C7和電阻R4連接，電容C7和電阻R4另一端與電容C8和電阻R3連接，電容C8和電阻R3另一端接地，當(dāng)K3按下時，接通電路產(chǎn)生一個脈沖信號使SCR VD5導(dǎo)通，接通線圈J1帶電，GFCI接通。
檢測磁環(huán)N1一端與IC 3腳連接另一端經(jīng)過電阻R1與IC 2腳連接，電阻R2一端與IC 1腳連接，R2另一端與IC 2腳連接。分?jǐn)嗑€圈J2一端與電源連接，J2另一端與可控硅VD7一端連接，可控硅VD7另一端接地，可控硅VD7觸發(fā)極與IC 7腳連接。當(dāng)有接地故障電流時，檢測磁環(huán)二次感應(yīng)信號經(jīng)IC放大，其達(dá)到設(shè)定值(一般為5mA)，IC 7腳輸出觸發(fā)信號，可控硅VD7導(dǎo)通，分?jǐn)嗑€圈帶電，使GFCI分?jǐn)唷?br> R2值確定GFCI分?jǐn)喙收想娏鞔笮　?br> 線圈N1N2構(gòu)成變壓器耦合振蕩器，當(dāng)有中性誤接地現(xiàn)象發(fā)生時，此振蕩器超振，當(dāng)振幅達(dá)到IC閥值時，IC 7腳輸出信號，使GFCI分?jǐn)唷?br> 壓敏電阻(MOV)是GFCI內(nèi)部重要元件，其作用吸收浪涌電壓，但因壓敏電阻本身質(zhì)量問題，老化和溫度，濕度變化，都會引起壓敏電阻性能變化，由此會引起GFCI失效，甚至燒毀現(xiàn)象的發(fā)生，為此改變傳統(tǒng)壓敏電阻(MOV)的接法，壓每敏電阻(MOV)一端接電源端，而另一端接GFCI輸出端，因壓敏電阻(MOV)正常漏電流為μA量級不會影響GFCI正常工作。因各種原因壓敏電阻漏電流增加達(dá)到5mA時GFCI分?jǐn)?，同時壓敏電阻(MOV)同時斷開，這樣使GFCI分?jǐn)啵直Ｗo(hù)壓敏電阻不被擊穿燒毀。
權(quán)利要求
1.一種避免壓敏電阻失效的裝置，包括一個壓敏電阻，一端連接一條電力線的輸入端，另一端通過斷路裝置的斷路開關(guān)連接另一條電力線；一個壓敏電阻的失效檢測裝置，包括一個檢測壓敏電阻漏電流的檢測器，當(dāng)所述檢測器所檢測的壓敏電阻漏電流達(dá)到預(yù)定值時，輸出一個觸發(fā)信號；一個斷路裝置，連接所述壓敏電阻的失效檢測裝置的觸發(fā)端，在所述觸發(fā)信號的激勵下，斷開所述斷路開關(guān)；一個壓敏電阻失效顯示裝置，包括由所述斷路裝置控制的指示燈開關(guān)和指示燈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述壓敏電阻的失效檢測裝置還包括一個比較器，將所檢測的壓敏電阻漏電流值與一個閾值進(jìn)行比較。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的裝置，其中，所述檢測器是檢測線圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的裝置，其中，所述檢測器是與壓敏電阻串聯(lián)的電阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4所述的裝置，其中，所述斷路裝置是串聯(lián)連接的可控硅和分?jǐn)嗑€圈。
6.一種避免壓敏電阻失效的方法，包括以下步驟將壓敏電阻的一端連接一條電力線的輸入端，將另一端通過一個斷路開關(guān)連接另一條電力線，使壓敏電阻通過斷路開關(guān)并聯(lián)在電力線上；由檢測裝置檢測壓敏電阻壓敏電阻漏電流的值；由比較裝置對所檢測的壓敏電阻漏電流的值與一個閾值進(jìn)行比較；如果壓敏電阻漏電流的值大于所述閾值，則比較裝置輸出一個觸發(fā)信號，以使斷路裝置切斷所述斷路開關(guān)，同時通過一個顯示裝置發(fā)出壓敏電阻失效警告。
7.一種避免壓敏電阻失效的接地故障斷路器，包括一個壓敏電阻(MOV1)，一端連接一條電力線的輸入端，另一端通過所述動觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)的接觸連接另一條穿過接地檢測裝置的電力線；接地檢測裝置(N1)，通過不平衡電流檢測，檢測接地故障電流和壓敏電阻漏電流，并輸出故障檢測信號；故障觸發(fā)模塊(IC)，接收接地檢測裝置(N1)所輸出的故障檢測信號，當(dāng)所述故障檢測信號大于閾值時，輸出觸發(fā)信號；接地故障斷路執(zhí)行裝置，包括分?jǐn)嗑€圈(J2)和可控硅(VD7)，可控硅(VD7)由故障觸發(fā)模塊所輸出的觸發(fā)信號導(dǎo)通，使分?jǐn)嗑€圈(J2)通電產(chǎn)生分?jǐn)啻艌?，由此使斷路器的動觸點(diǎn)與通電的靜觸點(diǎn)斷開；一個壓敏電阻失效顯示裝置，包括由所述分?jǐn)嗑€圈控制的開關(guān)(K4)和指示燈。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的接地故障斷路器，還包括一個中性誤接地保護(hù)裝置(N2)，當(dāng)發(fā)生誤接地現(xiàn)象時，向故障觸發(fā)模塊(IC)輸出故障檢測信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求7、8所述的接地故障斷路器，其中，所述接地故障檢測裝置是零序電流互感器(N1)，所述中性誤接地保護(hù)裝置是中性誤接地保護(hù)線圈(N2)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7、8、9所述的接地故障斷路器，其中線圈N1N2構(gòu)成變壓器耦合振蕩器，當(dāng)有中性誤接地現(xiàn)象發(fā)生時，此振蕩器起振。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種避免壓敏電阻失效的裝置，一種避免壓敏電阻失效的裝置，包括一個壓敏電阻，一端連接一條電力線的輸入端，另一端通過斷路裝置的斷路開關(guān)連接另一條電力線；一個壓敏電阻的失效檢測裝置，包括一個檢測壓敏電阻漏電流的檢測器，當(dāng)所述檢測器所檢測的壓敏電阻漏電流達(dá)到預(yù)定值時，輸出一個觸發(fā)信號；一個斷路裝置，連接所述壓敏電阻的失效檢測裝置的觸發(fā)端，在所述觸發(fā)信號的激勵下，斷開所述斷路開關(guān)；一個壓敏電阻失效顯示裝置，包括由所述斷路裝置控制的指示燈開關(guān)和指示燈。本發(fā)明利用敏電阻的失效檢測裝置檢測壓敏電阻失效時所產(chǎn)生的漏電流，并由此切斷電力線對壓敏電阻所形成的電回路，從而實(shí)現(xiàn)對壓敏電阻的保護(hù)。
文檔編號H01H83/02GK1815658SQ200510007239
公開日2006年8月9日 申請日期2005年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月5日
發(fā)明者陳伍勝, 王富, 劉佩成 申請人:希珂爾電氣有限公司