專利名稱：單相電流異常時的保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種安全保護(hù)電路，尤其是一種當(dāng)相線和零線電流發(fā)生異常時，可起到保護(hù)電器產(chǎn)品不被燒壞或防止竊電的保護(hù)電路。
現(xiàn)有技術(shù)供電終端大多為單相進(jìn)戶，這種進(jìn)戶方式，在許多情況下會產(chǎn)生人為的電流或電壓失常。如當(dāng)有人采用一火一地、分流竊電、零線失壓，以及使用電流型竊電器竊電時，都會產(chǎn)生單相電流的異常現(xiàn)象發(fā)生。再如如果用戶終端超負(fù)荷運行，也會產(chǎn)生用電電路的電流的異?，F(xiàn)象的發(fā)生。電流的異常輕則燒壞電器設(shè)備，重則易引起火災(zāi)。另外就是當(dāng)有人竊電時，會使供電部門遭受巨大的損失。目前，供電管理部門還沒有很好地措施來解決這個問題。
技術(shù)方案本實用新型解決的技術(shù)問題是提供當(dāng)單相電路的電流發(fā)生異常時，能自動同時切斷相線和零線的單相電流異常時的保護(hù)電路。
本實用新型的另一目的是當(dāng)電流正常后，不需人工合閘能自動供電的單相電流異常時的保護(hù)電路。
本實用新型的技術(shù)方案是提供一種單相電流異常時的保護(hù)電路，包括電源電路、零序電流互感器的電流平衡檢測電路和包含兩個執(zhí)行元件的控制電路；電源電路給電流平衡檢測電路、控制電路提供電源，零序電流互感器套在相線與零線之上，電流平衡檢測電路中的互感器T1的線圈L感應(yīng)出電壓，通過比較器IC1與基準(zhǔn)電壓相比較，并輸出控制信號給控制電路，所述兩個執(zhí)行元件同時切斷電源的零線和相線。
所述控制電路的結(jié)構(gòu)為，二極管D8的負(fù)極、D9的負(fù)極與電阻R7的一端、三極管T3的基極相連，電阻R7的另一端與三極管T3的發(fā)射極相連，三極管T3的發(fā)射極與三極管T5的發(fā)射極、電容C2的負(fù)極相連，三極管T5的集電極與三極管T4的集電極、繼電器J1的線包的一端、J2的線包的一端、二極管D6的正極相連；繼電器J1的線包的另一端、繼電器J2的線包的另一端、二極管D6的負(fù)極、電容C2的正極相連。
作為對本電路的改進(jìn)，所述單相電流異常時的保護(hù)電路還包括負(fù)載電流檢測電路，負(fù)載電流互感器T2套在火線上，感應(yīng)出的電壓通過比較器IC2與基準(zhǔn)電壓相比較，輸出控制信號給控制電路。
所述電源電路結(jié)構(gòu)為包括電容C1、C2，電阻R1、R2、R3、三極管T1、T2，電容C1的一端與電阻R1的一端、相線A相連，電容C1的另一端與電阻R1的另一端、二極管D1的負(fù)極、二極管D4的正極相連，二極管D1的正極與二極管D2的正極、電容C2的負(fù)極相連，二極管D2的負(fù)極、D3的正極與零線N相連，二極管D4、D3的負(fù)極、電容C2的正極、電阻R2的一端、三極管T1、T2的集電極相連，電阻R2的另一端與三極管T1的基極、電阻R3的一端相連，電阻R3的另一端與電容C2的負(fù)極相連，三極管T1的發(fā)射極與三極管T2的基極相連，三極管T2的發(fā)射極與電容C2的負(fù)極相連。
所述電流平衡檢測電路的結(jié)構(gòu)為所述零序電流互感器T1的線圈L一端與二極管D5正極、電容C3的一端相連，另一端與電源電路的電容C2負(fù)極相連，所述二極管D5的負(fù)極、比較器IC1的同相輸入端、電阻R5的一端、電容C6的正極相連，電阻R5的另一端、電容C6的負(fù)極與電容C2的負(fù)極相連。比較器IC1的反相輸入端與電阻R6、R4的一端相連，R6的另一端與電容C2的負(fù)極相連，R4的另一端與電容C2的正極相連。IC1的輸出端接二極管D9的正極，IC1的正電源端接電容C2的正極，IC1負(fù)電源端接電容C2的負(fù)極。
所述負(fù)載電流檢測電路的結(jié)構(gòu)為電流互感器T2的線圈L的一端與電容C2的負(fù)極相連，另一端與電容C4的一端、二極管D7的正極相連，電容C4的另一端與電容C2的負(fù)極相連，二極管D7的負(fù)極與電容C5的正極、電阻R9的一端、集成電路IC2的同相輸入端相連，電容C5的負(fù)極、電阻R9的另一端與電容C2的負(fù)極相連，電阻R10的一端與電容C2的正極相連，另一端與電阻R11的一端、集成電路IC2的反相輸入端相連，R11的另一端與電容C2的負(fù)極相連，IC2的輸出端與二極管D8的正極相連，IC2的正電源端接電容C2的正極，IC2負(fù)電源端接電容C2的負(fù)極。
由于本實用新型采用了零序電流互感器套在相線與零線之上，電流平衡檢測電路中的互感器T1的線圈L感應(yīng)出電壓，與基準(zhǔn)電壓相比較，并輸出控制信號給控制電路，兩個執(zhí)行元件同時切斷電源的零線和相線，負(fù)載電流檢測電路T2的線圈L感應(yīng)出電壓，與基準(zhǔn)電壓相比較，并輸出控制信號給控制電路，兩個執(zhí)行元件同時切斷電源的零線和相線，這樣就確保了當(dāng)單相電流或電壓發(fā)生異常時，不會發(fā)生任何生命或財產(chǎn)安全問題。另外，本實用新型采用了在控制電路用三個三極管聯(lián)連的方式，它可以實現(xiàn)當(dāng)電流異常時，T3導(dǎo)通，T4、T5截止，可切斷電源；當(dāng)電流恢復(fù)正常后，則T3截止，T4、T5導(dǎo)通，繼電器自動恢復(fù)供電，免去了人工合閘的麻煩。在比較器IC2的反相輸入端設(shè)置了可變電阻R11，可根據(jù)用戶的需要，自由設(shè)定電流值。


圖1為本實用新型電路原理方框示意圖；圖2為本實用新型一種實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
實施方式下面以一種單相電流異常時的保護(hù)電路來說明本實施例。
請參見圖1和圖2，一種單相電流異常時的保護(hù)電路，包括電源電路1，或見圖2中的虛線框(下同)、一種單相電流異常時的保護(hù)電路，包括電源電路1、零序電流互感器的電流平衡檢測電路2和包含兩個執(zhí)行元件的控制電路3；電源電路1給電流平衡檢測電路2、控制電路3、負(fù)載電流檢測電路4提供電源，零序電流互感器T1套在相線與零線之上，電流平衡檢測電路中的互感器T1的線圈L感應(yīng)出電壓，通過比較器IC1與基準(zhǔn)電壓相比較，并輸出控制信號給控制電路；負(fù)載電流檢測電路4，負(fù)載電流互感器T2套在火線上，感應(yīng)出的電壓通過比較器IC2與基準(zhǔn)電壓相比較，輸出控制信號給控制電路；所述兩個執(zhí)行元件同時切斷電源的零線和相線。
下面為對各種電路的具體結(jié)構(gòu)的連接關(guān)系的解釋，但下述電路的電路連接關(guān)系不是唯一的，它可由許多等效電路來實現(xiàn)。
上述電源電路結(jié)構(gòu)為包括電容C1、C2，電阻R1、R2、R3、三極管T1、T2，電容C1的一端與電阻R1的一端、相線A相連，電容C1的另一端與電阻R1的另一端、二極管D1的負(fù)極、二極管D4的正極相連，二極管D1的正極與二極管D2的正極、電容C2的負(fù)極相連，二極管D2的負(fù)極、D3的正極與零線N相連，二極管D4、D3的負(fù)極、電容C2的正極、電阻R2的一端、三極管T1、T2的集電極相連，電阻R2的另一端與三極管T1的基極、電阻R3的一端相連，電阻R3的另一端與電容C2的負(fù)極相連，三極管T1的發(fā)射極與三極管T2的基極相連，三極管T2的發(fā)射極與電容C2的負(fù)極相連。
所述電流平衡檢測電路的結(jié)構(gòu)為所述零序電流互感器T1的線圈L一端與二極管D5正極、電容C3的一端相連，另一端與電源電路的電容C2負(fù)極相連，所述二極管D5的負(fù)極、比較器IC1的同相輸入端、電阻R5的一端、電容C6的正極相連，電阻R5的另一端、電容C6的負(fù)極與電容C2的負(fù)極相連。比較器IC1的反相輸入端與電阻R6、R4的一端相連，R6的另一端與電容C2的負(fù)極相連，R4的另一端與電容C2的正極相連。IC1的輸出端接二極管D9的正極，IC1的正電源端接電容C2的正極，IC1負(fù)電源端接電容C2的負(fù)極。
所述負(fù)載電流檢測電路的結(jié)構(gòu)為電流互感器T2的線圈L的一端與電容C2的負(fù)極相連，另一端與電容C4的一端、二極管D7的正極相連，電容C4的另一端與電容C2的負(fù)極相連，二極管D7的負(fù)極與電容C5的正極、電阻R9的一端、集成電路IC2的同相輸入端相連，電容C5的負(fù)極、電阻R9的另一端與電容C2的負(fù)極相連，電阻R10的一端與電容C2的正極相連，另一端與電阻R11的一端、集成電路IC2的反相輸入端相連，R11的另一端與電容C2的負(fù)極相連，IC2的輸出端與二極管D8的正極相連，IC2的正電源端接電容C2的正極，IC2負(fù)電源端接電容C2的負(fù)極。
所述控制電路的結(jié)構(gòu)為，二極管D8的負(fù)極、D9的負(fù)極與電阻R7的一端、三極管T3的基極相連，電阻R7的另一端與三極管T3的發(fā)射極相連，三極管T3的發(fā)射極與三極管T5的發(fā)射極、電容C2的負(fù)極相連，三極管T5的集電極與三極管T4的集電極、繼電器J1的線包的一端、J2的線包的一端、二極管D6的正極相連；繼電器J1的線包的另一端、繼電器J2的線包的另一端、二極管D6的負(fù)極、電容C2的正極相連。
本實用新型電路接到被控電網(wǎng)之中之后，當(dāng)相線與零線電流不平衡時，零序電流互感器T1感應(yīng)出電壓與比較器IC1的基準(zhǔn)電壓相比較，和/或當(dāng)負(fù)載電流互感器T2感應(yīng)出電壓與比較器IC2的基準(zhǔn)電壓相比較，輸出控制信號使三極管T3導(dǎo)通，三極管T4、T5截止，繼電器J1、J2斷開相線和零線。
權(quán)利要求1.一種單相電流異常時的保護(hù)電路，包括電源電路、零序電流互感器的電流平衡檢測電路和包含兩個執(zhí)行元件的控制電路；其特征在于電源電路給電流平衡檢測電路、控制電路提供電源，零序電流互感器套在相線與零線之上，電流平衡檢測電路中的互感器T1的線圈L感應(yīng)出電壓，通過比較器IC1與基準(zhǔn)電壓相比較，并輸出控制信號給控制電路，所述兩個執(zhí)行元件同時切斷電源的零線和相線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相電流異常時的保護(hù)電路，其特征在于所述控制電路的結(jié)構(gòu)為，二極管D8的負(fù)極、D9的負(fù)極與電阻R7的一端、三極管T3的基極相連，電阻R7的另一端與三極管T3的發(fā)射極相連，三極管T3的發(fā)射極與三極管T5的發(fā)射極、電容C2的負(fù)極相連，三極管T5的集電極與三極管T4的集電極、繼電器J1的線包的一端、J2的線包的一端、二極管D6的正極相連；繼電器J1的線包的另一端、繼電器J2的線包的另一端、二極管D6的負(fù)極、電容C2的正極相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單相電流異常時的保護(hù)電路，其特征在于單相電流異常時的保護(hù)電路還包括負(fù)載電流檢測電路，負(fù)載電流互感器T2套在火線上，感應(yīng)出的電壓通過比較器IC2與基準(zhǔn)電壓相比較，輸出控制信號給控制電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單相電流異常時的保護(hù)電路，其特征在于所述電源電路結(jié)構(gòu)為包括電容C1、C2，電阻R1、R2、R3、三極管T1、T2，電容C1的一端與電阻R1的一端、相線A相連，電容C1的另一端與電阻R1的另一端、二極管D1的負(fù)極、二極管D4的正極相連，二極管D1的正極與二極管D2的正極、電容C2的負(fù)極相連，二極管D2的負(fù)極、D3的正極與零線N相連，二極管D4、D3的負(fù)極、電容C2的正極、電阻R2的一端、三極管T1、T2的集電極相連，電阻R2的另一端與三極管T1的基極、電阻R3的一端相連，電阻R3的另一端與電容C2的負(fù)極相連，三極管T1的發(fā)射極與三極管T2的基極相連，三極管T2的發(fā)射極與電容C2的負(fù)極相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單相電流異常時的保護(hù)電路，其特征在于所述電流平衡檢測電路的結(jié)構(gòu)為所述零序電流互感器T1的線圈L一端與二極管D5正極、電容C3的一端相連，另一端與電源電路的電容C2負(fù)極相連，所述二極管D5的負(fù)極、比較器IC1的同相輸入端、電阻R5的一端、電容C6的正極相連，電阻R5的另一端、電容C6的負(fù)極與電容C2的負(fù)極相連。比較器IC1的反相輸入端與電阻R6、R4的一端相連，R6的另一端與電容C2的負(fù)極相連，R4的另一端與電容C2的正極相連。IC1的輸出端接二極管D9的正極，IC1的正電源端接電容C2的正極，IC1負(fù)電源端接電容C2的負(fù)極。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單相電流異常時的保護(hù)電路，其特征在于負(fù)載電流檢測電路的結(jié)構(gòu)為電流互感器T2的線圈L的一端與電容C2的負(fù)極相連，另一端與電容C4的一端、二極管D7的正極相連，電容C4的另一端與電容C2的負(fù)極相連，二極管D7的負(fù)極與電容C5的正極、電阻R9的一端、集成電路IC2的同相輸入端相連，電容C5的負(fù)極、電阻R9的另一端與電容C2的負(fù)極相連，電阻R10的一端與電容C2的正極相連，另一端與電阻R11的一端、集成電路IC2的反相輸入端相連，R11的另一端與電容C2的負(fù)極相連，IC2的輸出端與二極管D8的正極相連，IC2的正電源端接電容C2的正極，IC2負(fù)電源端接電容C2的負(fù)極。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單相電流異常時的保護(hù)電路，其特征在于所述電阻R11為可變電阻。
專利摘要一種單相電流異常時的保護(hù)電路，包括電源電路1、電流平衡檢測電路2和包含兩個執(zhí)行元件的控制電路3、負(fù)載電流檢測電路4；電源電路1給電流平衡檢測電路2和控制電路3、負(fù)載電流檢測電路4提供電源，電流平衡檢測電路2通過比較器IC1、負(fù)載電流檢測電路4比較器IC2比較感應(yīng)電壓與基準(zhǔn)電壓，并輸出控制信號給控制電路3。這樣就確保了當(dāng)單相電流發(fā)生異常時，不會發(fā)生任何生命或財產(chǎn)安全問題；當(dāng)電流恢復(fù)正常后，本保護(hù)電路可以自動恢復(fù)供電。
文檔編號H02H3/32GK2886888SQ200620096228
公開日2007年4月4日 申請日期2006年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月18日
發(fā)明者萬家盛, 汪志強 申請人:萬家盛