專利名稱：電力終端節(jié)電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種提高電路有功功率的裝置，屬于電路保護(hù)裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電是工農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?，也是生活中不可缺少的能源。隨著生產(chǎn)的迅猛發(fā)展和生活水平的提高，對(duì)電力的需求越來越大，電力生產(chǎn)的供求矛盾日益顯現(xiàn)。當(dāng)前，除了加大建設(shè)各種電站，提高電力生產(chǎn)能力之外，節(jié)約用電、最大限度地發(fā)揮現(xiàn)有電力能力的作用也是解決電力供給不足的重要措施之一。提高供電線路的功率因數(shù)，對(duì)提高電源設(shè)備的利用率，減少線路電壓損失和節(jié)約電能有著重要的意義。一般電源設(shè)備的容量是由它的視在功率決定的，而負(fù)載實(shí)際應(yīng)用的有功功率小于視在功率，即負(fù)載的功率因數(shù)小于1。因此電源設(shè)備輸出的有功功率與用電設(shè)備的功率因數(shù)的大小成正相關(guān)。理論上講，如果交流線路中感性負(fù)載和容性負(fù)載相互平衡，成為純電阻負(fù)載時(shí)，功率因數(shù)為1，電流全部轉(zhuǎn)化為有功功率。但是在實(shí)際應(yīng)用中這種理想情況是不存在的，人們能夠做到的是盡量減少無功功率，使電流盡可能多地轉(zhuǎn)化為有功功率。由于工礦企業(yè)和生活中絕大多數(shù)用電設(shè)備和器具均是感性負(fù)載，提高功率因數(shù)的具體方法是在電感性負(fù)載兩端并聯(lián)適當(dāng)容量的電容器，可以減少或完全抵消電路中的感性無功電流分量，從而提高功率因數(shù)。從目前實(shí)際情況看，這種提高電路功率因數(shù)的補(bǔ)償裝置主要應(yīng)用于大型電力設(shè)備和遠(yuǎn)距離輸送電路中，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較高，且還不能夠?qū)﹄娐方K端的電器給予補(bǔ)償。而適合于眾多小型企事業(yè)單位和居民家庭使用的提高功率因數(shù)的補(bǔ)償設(shè)備仍未發(fā)現(xiàn)。此外，對(duì)于一般電器設(shè)備的漏電、觸電問題目前也缺乏理想的裝置。因此開發(fā)一種適合一般單位和家庭使用的兼有防止漏電、觸電保護(hù)功能的負(fù)載功率因數(shù)補(bǔ)償裝置對(duì)于節(jié)約用電、解決電力供給矛盾是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服已有技術(shù)之不足而提供一種電力終端節(jié)電器，它能夠減少線路電能損耗、提高功率因數(shù)。
解決上述問題的技術(shù)方案是一種電力終端節(jié)電器，它由3級(jí)補(bǔ)償電路組成，3級(jí)補(bǔ)償電路由電容C1、C2、C3、電阻R1、R2、R3、開關(guān)K1、K2、熔斷保護(hù)器RD1、RD2、RD3組成，電容C1、C2、C3分別并聯(lián)在電源輸入回路中，其中，電容C2、C3分別經(jīng)開關(guān)K1、K2接入電源，在電容C1、C2、C3的支路中分別串接熔斷保護(hù)器RD1、RD2、RD3，電阻R1、R2、R3分別并聯(lián)在電容C1、C2、C3的兩端。
上述電力終端節(jié)電器，它還設(shè)有浪涌電流平衡器，浪涌電流平衡器的電感線圈L1、L2分別串聯(lián)在電源回路中一級(jí)補(bǔ)償電路的后面。
上述電力終端節(jié)電器，它還設(shè)有漏、觸電保護(hù)電路，漏、觸電保護(hù)電路由零序電流互感器ZCT、555時(shí)基電路芯片、可控硅SCR、交流接觸器CJ1、二極管D1、D2、D3、電阻R4、R5、R6、R9、電容C4、C6組成，零序電流互感器ZCT套在電源輸入導(dǎo)線上，其二次線圈L3分別接555時(shí)基電路芯片的7腳和2、6腳，555時(shí)基電路芯片的1腳接地，3腳為輸出端，接由電阻R9和電容C6組成的微分電路，8腳接電源，可控硅SCR的陽極和陰極分別接電源相線端和零線端，交流接觸器CJ1為可控硅SCR陽極負(fù)載，二極管D1、D2、電阻R4、R5、電容C4均接在555時(shí)基電路芯片的7腳和2、6腳之間，二極管D3、電阻R6組成半波整流電路，一端接555時(shí)基電路芯片的8腳，另一端接交流電源的一端，可控硅SCR的控制極接電容C6的一端，電容C5為濾波電容，交流接觸器CJ1的一對(duì)常閉觸頭CJ1-1、CJ1-2串接在交流電源的相線端和零線端。
上述電力終端節(jié)電器，它還設(shè)有過壓保護(hù)電路，過壓保護(hù)電路由電阻R7、R8、開關(guān)K3組成，電阻R7為壓敏電阻，按鈕K3和電阻R7并聯(lián)，其一端接零序電流互感器ZCT中的電感線圈L4，后者經(jīng)電阻R8接零線端，另一端接在電源相線端。
采用這種電路結(jié)構(gòu)的電力終端節(jié)電器，可以由3級(jí)補(bǔ)償電路根據(jù)負(fù)載的容量大小對(duì)電路中的感性負(fù)載進(jìn)行分級(jí)補(bǔ)償，以準(zhǔn)確地提高負(fù)載的功率因數(shù)，達(dá)到節(jié)約電能的目的。同時(shí)該節(jié)電器還可以通過漏、觸電保護(hù)電路對(duì)負(fù)載出現(xiàn)的漏電、過壓等故障進(jìn)行保護(hù)，不但可以起到保護(hù)用戶安全的作用，也可以達(dá)到節(jié)電的目的。


圖1是本實(shí)用新型的電原理框圖；圖2是本實(shí)用新型的電原理圖。
圖中各標(biāo)號(hào)為補(bǔ)償電路1，漏、觸電保護(hù)電路2，過壓保護(hù)電路3。
具體實(shí)施方式
從圖中可以看到，本實(shí)用新型采用3級(jí)電容補(bǔ)償電路1。在2、3級(jí)補(bǔ)償電路中設(shè)按鈕開關(guān)K1、K2，其作用是，當(dāng)由電容C1構(gòu)成的1級(jí)補(bǔ)償電路不能滿足補(bǔ)償要求時(shí)，可以接通開關(guān)K1增加補(bǔ)償，進(jìn)而再接通K3以滿足負(fù)載的需要。電路中的熔斷保護(hù)器RD1、RD2、RD3對(duì)補(bǔ)償電容起保護(hù)作用。在補(bǔ)償電路1中還設(shè)有浪涌電流平衡器，浪涌電流平衡器的電感線圈L1、L2分別串聯(lián)在電源回路的兩根輸入導(dǎo)線中，其作用是防止線路中的浪涌電流。
本實(shí)施例中元件參數(shù)為C1、C2、C3＝30μ，L1、L2＝100mH，RD1、RD2、RD3＝0.5A。
本實(shí)用新型的漏、觸電保護(hù)電路2由零序電流互感器ZCT、555時(shí)基電路芯片、可控硅SCR、交流接觸器CJ1、二極管D1、D2、D3、電阻R4、R5、R6、電容C4、C5、C6組成。零序電流互感器ZCT套在電源輸入導(dǎo)線上，其二次線圈L3接555時(shí)基電路芯片，555時(shí)基電路芯片的輸出端接可控硅SCR的控制極，可控硅SCR的陽極和陰極分別接交流電源的相線端和零線端，它控制交流接觸器CJ1的動(dòng)作，交流接觸器CJ1的一對(duì)常閉觸頭CJ1-1、CJ1-2串接在電源輸入導(dǎo)線中。在供電正常時(shí)，零序電流互感器(其環(huán)狀磁芯采用高導(dǎo)磁材料)ZCT中的兩根電源輸入導(dǎo)線所產(chǎn)生的磁通為零，線圈L3中無感應(yīng)電流，555時(shí)基電路芯片的輸出端無信號(hào)輸出，可控硅關(guān)斷，交流接觸器CJ1無動(dòng)作，電路正常供電。如果漏電、觸電發(fā)生，零序電流互感器ZCT中的電源輸入導(dǎo)線產(chǎn)生磁通變化，線圈L3中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，555時(shí)基電路芯片的輸出端發(fā)出輸出信號(hào)，可控硅控制極被觸發(fā)，可控硅導(dǎo)通，交流接觸器CJ1的線圈得電，接在電源輸入導(dǎo)線上的一對(duì)常閉觸頭CJ1-1、CJ1-2斷開，切斷供電線路，以進(jìn)行保護(hù)。在電路中555時(shí)基電路芯片的2、6腳是信號(hào)輸入端，3腳是信號(hào)輸出端，二極管D1、D2起平衡作用，D3是整流二極管，它將交流電整流成直流。電阻R4、R5為可調(diào)電阻，可以調(diào)節(jié)漏、觸電的靈敏度，電容C5是濾波電容，電阻R1、R2、R3分別為電容C1、C2、C3的泄流電阻。
過壓保護(hù)電路3中的電阻R7是壓敏電阻，壓敏電阻R7在過壓時(shí)，其阻值由高變低，通過電流增大，這相當(dāng)于漏電情況，變化的電流使零序電流互感器ZCT中的電源輸入導(dǎo)線產(chǎn)生變化的磁通，線圈L3中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，同樣會(huì)使上述常閉觸頭CJ1-1、CJ1-2斷開，切斷供電線路，以進(jìn)行保護(hù)。
權(quán)利要求1.一種電力終端節(jié)電器，其特征在于它由3級(jí)補(bǔ)償電路[1]組成，3級(jí)補(bǔ)償電路[1]由電容C1、C2、C3、電阻R1、R2、R3、開關(guān)K1、K2、熔斷保護(hù)器RD1、RD2、RD3組成，電容C1、C2、C3分別并聯(lián)在電源輸入回路中，其中，電容C2、C3分別經(jīng)開關(guān)K1、K2接入電源，在電容C1、C2、C3的支路中分別串接熔斷保護(hù)器RD1、RD2、RD3，電阻R1、R2、R3分別并聯(lián)在電容C1、C2、C3的兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力終端節(jié)電器，其特征在于它還設(shè)有浪涌電流平衡器，浪涌電流平衡器的電感線圈L1、L2分別串聯(lián)在電源回路中一級(jí)補(bǔ)償電路的后面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力終端節(jié)電器，其特征在于它還設(shè)有漏、觸電保護(hù)電路[2]，漏、觸電保護(hù)電路[2]由零序電流互感器ZCT、555時(shí)基電路芯片、可控硅SCR、交流接觸器CJ1、二極管D1、D2、D3、電阻R4、R5、R6、R9、電容C4、C6組成，零序電流互感器ZCT套在電源輸入導(dǎo)線上，其二次線圈L3分別接555時(shí)基電路芯片的7腳和2、6腳，555時(shí)基電路芯片的1腳接地，3腳為輸出端，接由電阻R9和電容C6組成的微分電路，8腳接電源，可控硅SCR的陽極和陰極分別接電源相線端和零線端，交流接觸器CJ1為可控硅SCR陽極負(fù)載，二極管D1、D2、電阻R4、R5、電容C4均接在555時(shí)基電路芯片的7腳和2、6腳之間，二極管D3、電阻R6組成半波整流電路，一端接555時(shí)基電路芯片的8腳，另一端接交流電源的一端，可控硅SCR的控制極接電容C6的一端，電容C5為濾波電容，交流接觸器CJ1的一對(duì)常閉觸頭CJ1-1、CJ1-2串接在交流電源的相線端和零線端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電力終端節(jié)電器，其特征在于它還設(shè)有過壓保護(hù)電路[3]，過壓保護(hù)電路[3]過壓保護(hù)電路由電阻R7、R8、開關(guān)K3組成，電阻R7為壓敏電阻，按鈕K3和電阻R7并聯(lián)，其一端接零序電流互感器ZCT中的電感線圈L4，后者經(jīng)電阻R8接零線端，另一端接在電源相線端。
專利摘要一種電力終端節(jié)電器，屬電路保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，用于提高功率因數(shù)、節(jié)約電能。其技術(shù)方案是它的3級(jí)補(bǔ)償電路由電容C1、C2、C3、電阻R1、R2、R3、開關(guān)K1、K2組成、電容C1、C2、C3分別并聯(lián)在電源輸入回路中，電阻R1、R2、R3分別為電容C1、C2、C3的泄流電阻，開關(guān)K1、K2控制電容C2、C3的投入。除此之外，它還設(shè)有漏、觸電和過壓保護(hù)電路。本實(shí)用新型可以用3級(jí)補(bǔ)償電路根據(jù)負(fù)載的容量大小對(duì)電路中的感性負(fù)載進(jìn)行分級(jí)補(bǔ)償，以提高負(fù)載的功率因數(shù)，達(dá)到節(jié)約電能的目的。
文檔編號(hào)H02J3/18GK2710230SQ200420016250
公開日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2004年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月27日
發(fā)明者胡士千 申請(qǐng)人:胡士千