專(zhuān)利名稱(chēng)：一種可傳感負(fù)載電阻信號(hào)的限流保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電工技術(shù)領(lǐng)域中的控制、保護(hù)電器，它適用于電力系統(tǒng)與電力用戶(hù)中的節(jié)能控制及安全保護(hù)，它具有當(dāng)用戶(hù)負(fù)荷電流超標(biāo)準(zhǔn)時(shí)自動(dòng)斷電等功能。
現(xiàn)有的用于節(jié)能控制的負(fù)荷電流限制器不能用簡(jiǎn)單的電路傳感超載斷路后的負(fù)載電阻、從而判斷用戶(hù)是否已切除超限額負(fù)載并自動(dòng)決定是否恢復(fù)供電。此外，同類(lèi)設(shè)備還存在信號(hào)不精確，工作不夠可靠，電路結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜或功能不完善，自動(dòng)化程度低等缺點(diǎn)，影響了該類(lèi)設(shè)備更廣泛地被推廣使用。
本實(shí)用新型具有較之現(xiàn)有技術(shù)更為先進(jìn)的電路結(jié)構(gòu)；因?yàn)樗粌H可以用簡(jiǎn)單的電路傳感斷路狀態(tài)的負(fù)載電阻、據(jù)用戶(hù)是否已遵守限定用電負(fù)載而自動(dòng)決定是否給予通電，而且具有信號(hào)精確、工作可靠、功能完善、同樣功能的造價(jià)低廉等顯著優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)如下本實(shí)用新型由短路電流保護(hù)開(kāi)關(guān)，控制供電交流電源與負(fù)載之間相線(xiàn)通斷的負(fù)荷電流開(kāi)關(guān)，接于相線(xiàn)與零線(xiàn)之間的直流操作電源，限流保護(hù)的控制電路和放大電路，執(zhí)行限流保護(hù)動(dòng)作的繼電器，發(fā)光二極管或指示燈及其限流電阻組成，其特征是繼電器或負(fù)荷電流開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)中至少有1對(duì)常閉接點(diǎn)，該常閉接點(diǎn)通過(guò)調(diào)節(jié)電阻(R1)將放大電路功率放大3極管的基極與相線(xiàn)負(fù)載側(cè)相連接；該功率放大3極管的輸出端、即放大電路的輸出端與繼電器的動(dòng)作線(xiàn)圈相串聯(lián)；放大電路初級(jí)放大3極管的基極則接限流控制電路；繼電器動(dòng)作線(xiàn)圈及放大電路的正電端均接操作電源的正電端，放大電路的負(fù)電端和操作電源的負(fù)電端均與供電交流電源的零線(xiàn)端相連。
放大電路有3種類(lèi)型具有1至2個(gè)3極管的放大電路；具有3至4個(gè)3極管的放大電路；具有1至2個(gè)555集成電路及3個(gè)或3個(gè)以上3極管的放大電路。
既可將繼電器的常開(kāi)接點(diǎn)與作為相線(xiàn)負(fù)荷電流開(kāi)關(guān)的交流接觸器的合閘線(xiàn)圈相串聯(lián)，使該常開(kāi)接點(diǎn)通過(guò)控制串聯(lián)于相線(xiàn)上的接觸器至觸頭的閉合分?jǐn)?，?lái)控制交流電源與負(fù)載之間電路的通斷；又可將該常開(kāi)接點(diǎn)串聯(lián)于相線(xiàn)上，兼作為相線(xiàn)負(fù)荷電流開(kāi)關(guān)，直接控制交流電源與負(fù)載之間電路的通斷，而不另設(shè)單獨(dú)的相線(xiàn)負(fù)荷電流開(kāi)關(guān)。
限流控制電路既可采用串聯(lián)于電源與負(fù)載間零線(xiàn)上的取樣電阻(R101)；又可采用與負(fù)載相串聯(lián)的電流互感器(LH) 或熱繼電器(JR)作為負(fù)荷電流信號(hào)的傳感元件。當(dāng)采用取樣電阻時(shí)限流控制電路為從取樣電阻與負(fù)載連接的端點(diǎn)引出導(dǎo)線(xiàn)通過(guò)1個(gè)2極管(D101)及可為可變、定值、零值的電阻(R102)，接往放大電路初級(jí)放大3極管的基極；當(dāng)采用電流互感器時(shí)限流控制電路為從電流互感器2次側(cè)的1端串聯(lián)1個(gè)2極管(D101)及電阻(R102)后，接往放大電路初級(jí)放大電路3極管的基極，電流互感器2次側(cè)的另一端接放大電路負(fù)電端，并于電流互感器2次側(cè)并聯(lián)1個(gè)可變或定值的分流電阻(R13)。當(dāng)采用熱繼電器時(shí)其接點(diǎn)串聯(lián)于3極管基極饋電回路中。
直流操作電源電路既可以由降壓電容(C1)，整流2極管(D1)，回流2極管(D2)，濾波電容(C2)，穩(wěn)壓管(DW)組成；又可以由降壓電源變壓器(T)，整流器 (D0)，濾波電容(C2)，穩(wěn)壓管(DW)組成。
與常閉接點(diǎn)串聯(lián)的電阻(R1)，既可為可變電阻，又可為定值電阻、零值電阻。
短路電流保護(hù)開(kāi)關(guān)串聯(lián)于相線(xiàn)上電源之后，其余所有元件、電路之前，它既可為熔斷器，又可為自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)。
本實(shí)用新型的實(shí)施例及相應(yīng)于各實(shí)施例的附圖的說(shuō)明如下“

圖1”為1種實(shí)施例，它是放大電路包括4個(gè)3極管，具有1個(gè)由電容電阻組成的延時(shí)跳閘電路，采用取樣電阻R101作為負(fù)荷電流信號(hào)傳感器，采用降壓電容C1、整流2極管D1、回流2極管D2、濾波電容C2、穩(wěn)壓管DW為直流操作電源電路的實(shí)施例。圖中其余標(biāo)記如下述A、B與C、D分別為電源側(cè)的相線(xiàn)、零線(xiàn)和負(fù)載側(cè)的相線(xiàn)、零線(xiàn)；J為具有常開(kāi)接點(diǎn)JK和常閉接點(diǎn)Jb的繼電器，JK兼充當(dāng)負(fù)荷電流開(kāi)關(guān)的主觸頭串聯(lián)于相線(xiàn)上BG1、BG2、BG3、BGn分別為放大電路中的初級(jí)、第2級(jí)、第3級(jí)、最后一級(jí)放大的3極管，均為NPN管；從JK的負(fù)載側(cè)連接Jb一端，Jb的另一端接調(diào)節(jié)電阻R1，然后接于BGn的基極bn；取樣電阻R101串聯(lián)于B、D之間的零線(xiàn)上，由D端引向2極管D101再和電阻R102(可為可變、定值、零值)串聯(lián)后接往BG1的基極b1，繼電器動(dòng)作線(xiàn)圈J串聯(lián)于BGn的集電極Cn與操作直流電源正電端E＋之間。負(fù)載電阻信號(hào)由JK之負(fù)載側(cè)經(jīng)由Jb、R1送至bn；負(fù)載電阻Rfz過(guò)低，則BGn因bn點(diǎn)分壓過(guò)低而不能導(dǎo)通，J也就不能通電，JK則處于斷開(kāi)不會(huì)閉合；當(dāng)Rfz上升至允許值則BGn方可導(dǎo)通，JK方可重合。超負(fù)荷電流信號(hào)由D點(diǎn)經(jīng)D101、R102至b1，使BG1導(dǎo)通，零輸出電壓由電阻R3、R4、電容C7延時(shí)發(fā)出至BG2，使BG2阻斷，E＋經(jīng)電阻R6使BG3導(dǎo)通，零輸出電壓經(jīng)電阻R8送至BGn，使BGn阻斷后使J被切斷、JK斷開(kāi)。電阻R2、R5、R7則分別為BG1、BG2、BG3的集電極負(fù)載電阻；C3與C4、C5、C6分別為J與BG1基極、BG2基極、BG3基極的濾波電容；D3、D4，D5、D6，D7、D8，D9、D10分別為BG1、，BG2，BG3，BGn的基極保護(hù)2極管(亦可無(wú)D4、D6、D8、D10)；LED1(綠)和LED2(紅)分別為指示運(yùn)行、跳閘的發(fā)光2極管(亦可改用其他指示燈)，R11、R12分別為它們的限流電阻；E＋、E－分別為操作直流電源的正電端(正極)與負(fù)電端(負(fù)極)；短路電流保護(hù)開(kāi)關(guān)K既可為熔斷器，又可為自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)。整個(gè)裝置裝配與外殼之中，并裝設(shè)有接線(xiàn)設(shè)備。
“圖2”為放大電路包括2個(gè)3極管BG1、BGn，不具有延時(shí)電路，采用取樣電阻、降壓電容的實(shí)施例，其中R2與R03為BG1集電極負(fù)載電阻和放大后輸出放大信號(hào)至BGn的電阻，圖中其余標(biāo)記意義與在圖1中的相同標(biāo)記相同。
“圖3”為放大電路包括3個(gè)3極管BG1、BG2、BGn，具有兩個(gè)由555集成電路、電容、電阻、2極管組成的延時(shí)電路，采用取樣電阻、降壓電容的實(shí)施例，其中R05為第1個(gè)555集成電路555－Ⅰ向BGn輸出延時(shí)后的超負(fù)荷跳閘信號(hào)的分壓電阻；C07、C8，R04，D07，D9為555－Ⅰ共組延時(shí)電路的2個(gè)電容，電阻，2個(gè)2極管；C9、C10，R06，D08、D10為555－Ⅱ共組延時(shí)電路的電容，電阻，2極管；R07、R9、R10為第2個(gè)555集成電路555－Ⅱ向BG1輸出延時(shí)消失的保持跳閘信號(hào)的分壓電阻，R08則是在BGn與J導(dǎo)通時(shí)降低此種信號(hào)的分流電阻；D11、D12均為逆止2極管；圖中其余標(biāo)記意義同圖1的同標(biāo)記。Ⅰ1～Ⅰ8與Ⅱ1～Ⅱ8為555Ⅰ與555Ⅱ的8個(gè)接線(xiàn)端。圖3中的555延時(shí)電路亦可去掉1個(gè)而保留另1個(gè)，形成具有單個(gè)555延時(shí)電路的實(shí)施例。
“圖4”為具有1個(gè)3極管、采用熱繼電器JR的實(shí)施例，JRb為JR常閉接點(diǎn)，其余標(biāo)記同圖2。
各實(shí)施例的負(fù)荷電流開(kāi)關(guān)還可用交流接觸器充當(dāng)，而用JK控制交流接觸器的線(xiàn)圈CJ，以達(dá)到控制交流接觸器主觸頭CJK的通斷。這一部分電路見(jiàn)“圖5”；這時(shí)各實(shí)施例的附圖中除了JK、Jb被CJK、CJb代替，并加入圖5電路外，其余部分電路不變。圖5中A、B、C、D、K的意義同圖1，CJb為交流接觸器CJ的常閉接點(diǎn)。
各實(shí)施例的負(fù)荷電流信號(hào)傳感元件還可采用電流互感器，這時(shí)負(fù)荷電流信號(hào)傳感電路見(jiàn)“圖6”，LH為電流互感器，D101的意義同圖1，為2極管，R13為分流電阻；各實(shí)施例附圖除了以圖6取代R101，并令R101兩端短接外，其余部分電路不變。D101流出端仍接放大電路初級(jí)放大3極管的基極。
各實(shí)施例的操作直流電源還可采用降壓電源變壓器，這時(shí)操作直流電源電路見(jiàn)“圖7”，T為變壓器，D0為整流器，圖7其余各標(biāo)記意義同圖1；各實(shí)施例附圖中除了以圖7中的T取代C1并去掉C2外，其余部分電路不變。(本產(chǎn)品集中多個(gè)安裝時(shí)可用統(tǒng)一的操作直流電源。)各實(shí)施例還可變動(dòng)局部電路得到新實(shí)施例。例如圖1可將R8換為“控制自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)K的熱元件接點(diǎn)的第2繼電器的動(dòng)作線(xiàn)圈”；且不再與BGn基極、R1相連，而改接E＋；將R7換為濾波電容；將R6與R3、R4位置對(duì)換，C7正端仍連在R3與R4的連接點(diǎn)上；E＋與BGn之間加連1個(gè)分壓電阻，這樣又是1個(gè)實(shí)施例。又如圖2將BG1、R102、D101、R101去掉，R101所接兩端短接，即可得放大電路具有1個(gè)3極管的實(shí)施例，前例若再加上2級(jí)放大、2個(gè)3極管，可得放大電路具有3個(gè)3極管的實(shí)施例。有2個(gè)3極管，熱繼電器的實(shí)施例見(jiàn)圖8，標(biāo)記同圖1、4。
此外，本實(shí)用新型還可增加觸電保護(hù)、漏電保護(hù)、高、低壓保護(hù)電路，用2至6個(gè)3極管，而形成有多種不同功能的實(shí)施例，即“可傳感負(fù)載電阻信號(hào)的多功能限流保護(hù)器”。本實(shí)用新型可制成與用電器配套的“專(zhuān)用保護(hù)器”。它可以有效地保護(hù)通電前預(yù)先存在著受潮、短路等故障的作為負(fù)載的用電設(shè)備(事實(shí)上，本實(shí)用新型的所有實(shí)施例均已具有此種保護(hù)功能，但其保護(hù)的未必是一個(gè)電器，一般地是保護(hù)著負(fù)載用電網(wǎng)絡(luò))，為此可將本實(shí)用新型還可制成“電器專(zhuān)用保護(hù)插座或插頭”這一類(lèi)實(shí)施例；本實(shí)用新型還可制成用于三相電力系統(tǒng)或用戶(hù)系統(tǒng)的實(shí)施例(此時(shí)負(fù)荷開(kāi)關(guān)采用三相交流接觸器以通斷3個(gè)相線(xiàn)，負(fù)載電阻信號(hào)傳感電路及負(fù)荷電流信號(hào)傳感電路也應(yīng)當(dāng)裝在三相的每一相上)；還可制成空載切除、拒合器，見(jiàn)圖9，LH1為電流互感器，余標(biāo)記同前。
可見(jiàn)，本實(shí)用新型所能形成的實(shí)施例將可以應(yīng)用于廣泛的場(chǎng)合、用途，通過(guò)其方便而又準(zhǔn)確地傳感負(fù)載電阻信號(hào)的特殊功能，及其他各種綜合功能。
作為一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而功能完善的限流保護(hù)器，本實(shí)用新型尤其適用于學(xué)校、廠礦、部隊(duì)、機(jī)關(guān)，作為集體宿舍節(jié)電管理的有力工具。它可以就地或集中安裝，可以免于浩繁的線(xiàn)路改造工作，并可以在外殼設(shè)計(jì)及安裝中加設(shè)防撬技術(shù)措施。
權(quán)利要求1.一種可傳感負(fù)載電阻信號(hào)的限流保護(hù)器，它由短路電流保護(hù)開(kāi)關(guān)，控制供電交流電源與負(fù)載之間相線(xiàn)通斷的負(fù)荷電流開(kāi)關(guān)，接于相線(xiàn)與零線(xiàn)之間的直流操作電源，限流保護(hù)的控制電路和放大電路，執(zhí)行限流保護(hù)動(dòng)作的繼電器組成，其特征是放大電路功率放大3極管的基極通過(guò)調(diào)節(jié)電阻(R1)、常閉接點(diǎn)與相線(xiàn)負(fù)載側(cè)相連接；該功率放大3極管的輸出端、即放大電路的輸出端與繼電器的動(dòng)作線(xiàn)圈相串聯(lián)；放大電路初級(jí)放大3極管的基極則接限流控制電路；繼電器動(dòng)作線(xiàn)圈及放大電路的正電端均接操作電源的正電端，放大電路的負(fù)電端和操作電源的負(fù)電端均與供電交流電源的零線(xiàn)端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可傳感負(fù)載電阻信號(hào)的限流保護(hù)器，其特征是放大電路有3種類(lèi)型具有1至2個(gè)3極管的放大電路；具有3至4個(gè)3極管的放大電路；具有1至2個(gè)555集成電路及3個(gè)或3個(gè)以上3極管的放大電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的可傳感負(fù)載電阻信號(hào)的限流保護(hù)器，其特征是既可將繼電器的常開(kāi)接點(diǎn)與作為相線(xiàn)負(fù)荷電流開(kāi)關(guān)的交流接觸器的合閘線(xiàn)圈相串聯(lián)，使該常開(kāi)接點(diǎn)通過(guò)控制串聯(lián)于相線(xiàn)上的接觸器主觸頭的閉合分?jǐn)啵瑏?lái)控制交流電源與負(fù)載之間電路的通斷；又可將該常開(kāi)接點(diǎn)串聯(lián)于相線(xiàn)上，兼作為相線(xiàn)負(fù)荷電流開(kāi)關(guān)，直接控制交流電源與負(fù)載之間電路的通斷，而不另設(shè)單獨(dú)的相線(xiàn)負(fù)荷電流開(kāi)關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的可傳感負(fù)載電阻信號(hào)的限流保護(hù)器，其特征是限流控制電路既可采用串聯(lián)于電源與負(fù)載間零線(xiàn)上的取樣電阻(R101)；又可采用 與負(fù)載相串聯(lián)的電流互感器(LH) 或熱繼電器(JR) 作為負(fù)荷電流信號(hào)的傳感元件。當(dāng)采用取樣電阻時(shí)限流控制電路為從取樣電阻與負(fù)載連接的端點(diǎn)引出導(dǎo)線(xiàn)通過(guò)1個(gè)2極管(D101)及可為可變、定值、零值的電阻(R102)，接往放大電路初級(jí)放大3極管的基極；當(dāng)采用電流互感器時(shí)限流控制電路為從電流互感器2次側(cè)的1端串聯(lián)1個(gè)2極管(D101)及電阻(R102)后，接往放大電路初級(jí)放大電路3極管的基極，電流互感器2次側(cè)的另一端接放大電路負(fù)電端，并于電流互感器2次側(cè)并聯(lián)1個(gè)可變或定值的分流電阻(R13)。當(dāng)采用熱繼電器時(shí)，其接點(diǎn)串聯(lián)于3極管基極饋電回路中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的可傳感負(fù)載電阻信號(hào)的限流保護(hù)器，其特征是直流操作電源電路既可以由降壓電容(C1)，整流2極管(D1)，回流2極管(D2)，濾波電容(C2)，穩(wěn)壓管(DW)組成；又可以由降壓電源變壓器(T)，整流器 (D0)，濾波電容(C2)，穩(wěn)壓管(DW)組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的可傳感負(fù)載電阻信號(hào)的限流保護(hù)器，其特征是繼電器或負(fù)荷電流開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)中至少有1對(duì)常閉接點(diǎn)，其串聯(lián)的電阻(R1)可為可變、定值、零值電阻。
7.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2所述的可傳感負(fù)載電阻信號(hào)的限流保護(hù)器，其特征是短路電流保護(hù)開(kāi)關(guān)串聯(lián)于相線(xiàn)上電源之后，其余所有元件、電路之前，它即可為熔斷器，又可為自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)。
專(zhuān)利摘要一種可傳感負(fù)載電阻信號(hào)的限流保護(hù)器，是由短路電流保護(hù)開(kāi)關(guān)、負(fù)荷電流開(kāi)關(guān)、直流操作電源、限流保護(hù)的控制電路和放大電路和繼電器組成。適用于集體宿舍節(jié)電管理之用。當(dāng)用戶(hù)負(fù)荷電流超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)、它自動(dòng)的切斷電路。它的特點(diǎn)是可以用簡(jiǎn)單的電路傳感斷路狀態(tài)的負(fù)載電阻，據(jù)用戶(hù)是否已切除超限額負(fù)載而自動(dòng)決定是否恢復(fù)通電。此外，它還具有信號(hào)精確、工作可靠、制造及安裝成本非常低廉等顯著優(yōu)點(diǎn)，并具有保護(hù)通電前預(yù)先存在受潮、短路等故障的用電設(shè)備的功能，因而可形成用途廣泛的各種功能的限流保護(hù)器。
文檔編號(hào)H02H3/08GK2138355SQ9123056
公開(kāi)日1993年7月14日 申請(qǐng)日期1991年11月22日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月22日
發(fā)明者沈驪天 申請(qǐng)人:沈驪天