專利名稱：民用漏電、過(guò)流、偷電保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
民用漏電、過(guò)流、偷電保護(hù)器、屬于民用電力系統(tǒng)安全保護(hù)領(lǐng)域。是對(duì)用戶線路用電情況進(jìn)行定量監(jiān)測(cè)控制的一種裝置。它通過(guò)測(cè)量干線“火”“零”線之間的電流差，完成漏電斷電；通過(guò)測(cè)量干線總電流完成過(guò)流斷電；通過(guò)比較干線電流與各用戶電表電流之和的差異完成偷電斷電。
目前市場(chǎng)所售關(guān)于民用電力系統(tǒng)安全保護(hù)裝置有漏電保護(hù)器，限量器等，這些裝置只能實(shí)現(xiàn)線路漏電及過(guò)流時(shí)切斷電源的作用。
目前，我國(guó)電力比較緊張，有些地區(qū)對(duì)用戶的用電量采取了一些限制辦法，加之某些人覺(jué)悟低，這就形成了現(xiàn)在所看到的偷電風(fēng)，結(jié)果造成了線路燒壞，電壓不穩(wěn)等現(xiàn)象，給人民的生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)了損失，也給國(guó)家計(jì)劃用電帶來(lái)障礙，給國(guó)家財(cái)產(chǎn)造成損害，而使用目前生產(chǎn)的保護(hù)裝置無(wú)法解決偷電問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的在干實(shí)現(xiàn)漏電保護(hù)，過(guò)流保護(hù)，偷電保護(hù)功能，達(dá)到保護(hù)人身安全，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃用電，制止偷電的目的。
本實(shí)用新型的目的是以下列方式實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型由三大部分組成信號(hào)處理系統(tǒng)，傳感取樣系統(tǒng)，斷電指行系統(tǒng)，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳述

圖1為本實(shí)用新型流程框圖。
圖2為信號(hào)處理系統(tǒng)電路原理圖。
在本實(shí)用新型中，漏電保護(hù)開關(guān)構(gòu)成斷電執(zhí)行系統(tǒng)，信號(hào)分離器3、過(guò)流放大器4、偷電放大器5、抗干擾比較器6、抗干擾比較器7過(guò)流指示8、斷電控制9、偷電指示10組成了信號(hào)處理系統(tǒng)。同相電流取樣器2和反相電流取樣器11、反相電流取樣器12、反相電流取樣器13等構(gòu)成傳感取樣系統(tǒng)。斷電執(zhí)行系統(tǒng)和信號(hào)處理系統(tǒng)，以及同相電流取樣器2組裝在一個(gè)盒子里，裝在干線上，各用戶從它的輸出端取電。反相電流取樣器和用戶電表裝在一起構(gòu)成用戶傳感取樣系統(tǒng)，直接取樣流經(jīng)電表驅(qū)動(dòng)線圈的電流。反相電流取樣器可以放入電表內(nèi)，也可以放在表外與電表的接線端緊密連接，然后作封裝處理，應(yīng)注意的是正相電流取樣和反相電流取樣應(yīng)在同一相導(dǎo)線上。
本實(shí)用新型的工作流程干線經(jīng)過(guò)漏電保護(hù)開關(guān)1，進(jìn)入同相電流取樣器2，由同相取樣器2的出端進(jìn)入各用戶的反相電流取樣器和電表。同相電流取樣器2的取樣輸出進(jìn)入信號(hào)分離器3。用戶的反相電流取樣器11、反相電流取樣器12、反相電流取樣器13的取樣輸出并聯(lián)后進(jìn)入信號(hào)分離器3，在信號(hào)分離器里將用電電流信號(hào)和偷電電流信號(hào)分離出來(lái)，分別進(jìn)入過(guò)流放大器4和偷電放大器5。
過(guò)流放大器4輸出的信號(hào)進(jìn)入抗干擾比較器6，在抗干擾比較器6里可消除瞬間電流干擾，測(cè)量用電電流是否超過(guò)額定電流，如果超過(guò)額定電流將給出控制信號(hào)，打開過(guò)流指示8，同時(shí)啟動(dòng)斷電控制9，由斷電控制9去控制漏電保護(hù)開關(guān)1斷電。
偷電放大器4的輸出信號(hào)進(jìn)入抗干擾比較器7，它可以消除瞬間干擾。當(dāng)偷電時(shí)，它將給出控制信號(hào)去控制偷電指示10和斷電控制9，再由斷電控制9去控制漏電保護(hù)開關(guān)1斷電。
圖1框圖中各部分單元電路可由以下原件構(gòu)成。
漏電保護(hù)開關(guān)1，使用市場(chǎng)所售家用漏電保護(hù)器，將其牽引電磁鐵的控制端引出供斷電控制用，同相電流取樣器2和反相電流取樣器11等使用磁平衡式霍爾電流傳感器。它的特點(diǎn)是取樣輸出為電流輸出形式，便于長(zhǎng)距傳輸，而且當(dāng)導(dǎo)線沿正方向穿過(guò)傳感器時(shí)，輸出電流的相位與干線電流相位相同，當(dāng)導(dǎo)線沿反向穿過(guò)傳感器時(shí)輸出電流的相位與干線電流相位相反。信號(hào)分離器3由電阻R1、R2、R3、R4構(gòu)成，它的作用是將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)并分離出偷電信號(hào)。過(guò)流放大器4由C1、R5、R6、R7、C2、IC1構(gòu)成，它是一個(gè)普通交流放大器，它的作用是放大信號(hào)?？垢蓴_比較器5由D1、D2、C3、R8、D13、R9、R10、R19、R20、IC2、D5、D6、R12、R13、BG1、C7構(gòu)成，它的作用是將IC1輸出信號(hào)整流后與基準(zhǔn)信號(hào)比較，消除瞬間干擾，給后面電路提供相應(yīng)信號(hào)，偷電放大器6由C4、R14、R15、R16、C5、IC3組成，它的作用是放大偷電信號(hào)?？垢蓴_比較器7由D3、D4、C6、R17、D14、IC4、R21、R18、R19、R20、D10、R22、D11、R23、BG2、C8構(gòu)成。過(guò)流指示8由R26、D20、BG5、D15、C10、R11、D7構(gòu)成，其作用是在過(guò)流斷電時(shí)作出指示。偷電指示器10由D12、R24、C11、D16、BG4、D21、R27構(gòu)成，其作用是在偷電斷電時(shí)作出指示。斷電控制9由D8、D9、R25、C9、D17、BG3、D18、K1組成，它的作用是通過(guò)控制繼電器K1，接通漏電保護(hù)器牽引電磁鐵控制端，達(dá)到斷電的目的。
以下將詳述各種功能下的電路工作狀態(tài)1、漏電保護(hù)功能當(dāng)用電系統(tǒng)對(duì)地產(chǎn)生漏電時(shí)，將直接反應(yīng)在漏電保護(hù)開關(guān)上，使其斷電。
2、過(guò)流保護(hù)功能過(guò)流可分沖擊過(guò)流和用電過(guò)流兩種。
(1)沖擊過(guò)流，由于電器設(shè)備的啟動(dòng)電流比正常工作電流大的很多，所以在啟動(dòng)電器設(shè)備時(shí)可能造成過(guò)流現(xiàn)象。此時(shí)從P3輸出 的信號(hào)經(jīng)C1偶合給過(guò)流放大器IC1，放大后的信號(hào)經(jīng)C2偶合經(jīng)D1、D2整流C3濾波后與經(jīng)R19、R20分壓后提供給IC2正向輸入端的電壓進(jìn)行比較，當(dāng)IC2反向輸入端電壓低于正向端電壓時(shí)，IC2的輸出由負(fù)變正，經(jīng)D5、R12對(duì)C7充電，由于沖擊電流時(shí)間都比較短，所以C7上的電壓還不足以使D17、D15導(dǎo)通時(shí)，IC2的輸出就由正變回到負(fù)，此時(shí)IC2的輸出經(jīng)D6、R13使BG1導(dǎo)通，使C7上的電荷快速放掉，所以沖擊電流不能夠使斷電控制9工作，這樣就達(dá)到了抗干擾的目的。
(2)用電過(guò)流當(dāng)線路由于用電量過(guò)大造成過(guò)流時(shí)，IC2的輸出將保持高電平，當(dāng)C7的電壓高于D15、D17的擊穿電壓時(shí)，電流通過(guò)D7、R11、D15使可控硅BG5導(dǎo)通，發(fā)光二極管D20發(fā)光指示，同時(shí)電流通過(guò)D8、R25、D17使BG3導(dǎo)通，繼電器K1吸合，控制漏電保護(hù)開關(guān)1斷電。
3、偷電保護(hù)功能目前偷電的途徑可分為3類(1)打開電表接線盒從接線端子上跨線，造成與電表的分流，這是由于供電部門沒(méi)有封表造成的，實(shí)際上電表接線盒上有封表孔。(2)從接線端子外跨線，造成與電表分流。(3)直接從表前引線造成電流不通過(guò)電表等。
本實(shí)用新型的反相電流取樣器，在作新電表時(shí)，可以加入表內(nèi)的驅(qū)動(dòng)線圈上，對(duì)老表改造時(shí)可以套在表的驅(qū)動(dòng)線圈入口，用一個(gè)盒子連同表的接線端一起封住，這樣就防止了第一種偷電方法。
對(duì)于第2種偷電方法，直接從表外跨線分流，會(huì)造成正相電流取樣器2的輸出電流和各用戶反相電流取樣器輸出的電流和不相等，此時(shí)造成P2點(diǎn)有電壓信號(hào)輸出，此信號(hào)經(jīng)IC3放大，經(jīng)IC4比較，使IC4輸出高電平。由于IC3構(gòu)成的放大器增益很高，所以抗干擾能力較差，因此IC4的輸出先經(jīng)D10、R22、D11、R23、C8、BG2組成的抗干擾電路，當(dāng)C8的電壓高于D16、D17的擊穿電壓時(shí)，電流通過(guò)D9、R25、D17使BG3導(dǎo)通，繼電器K1吸合，控制漏電保護(hù)開關(guān)1斷電，同時(shí)電流通過(guò)D12、R24、D16使可控硅BG4導(dǎo)通，偷電指示發(fā)光管D21亮。
對(duì)于第3種偷電方法，直接從表前跨線，由于各用戶的供電線都是從正相電流取樣器2的輸出端供給的，而且它同信號(hào)處理系統(tǒng)一起裝在干線上，所以用戶的偷電部位在同相電流取樣器2與用戶反相電流取樣器之間，這同樣造成正相取樣輸出電流與用戶反相取樣輸出電流不平衡，使P2點(diǎn)有信號(hào)輸出，造成斷電。
本實(shí)用新型中的各主要元件可按下述范圍選擇，遠(yuǎn)放電路IC1、IC2、IC3、IC4可選用324或4741。R1、R2、R3、R4可選用百分之一或千分之一的1／2W精密電阻，其它電阻選擇1／8W的普通電阻即可。BG1、BG2可選用普通中功率PNP管，BG3選用普通中功率NPN管，BG4、BG5選BT169M之類的小功率可控硅即可。D13、D15、D17、D16、D14可選用6伏左右的穩(wěn)壓管。C1、C4、C2、C5選用無(wú)極性電容，其它二極管可選用普通整流二極管。
漏電保護(hù)開關(guān)可選擇市場(chǎng)上的家用漏電保護(hù)器。
電流取樣器可選用市場(chǎng)上所售的“磁平衡式電流霍爾傳感器”。國(guó)外可選用LA系列電流傳感器。國(guó)內(nèi)可選用SD－A／A系列電流傳感器。
本實(shí)用新型適用于密集住宅區(qū)的小范圍控制用，它可以有效的防止偷電或超計(jì)劃用電，有利于供電部門計(jì)劃用電的實(shí)施。
權(quán)利要求1.民用漏電、過(guò)流、偷電保護(hù)器，由信號(hào)處理系理系統(tǒng)，斷電執(zhí)行系統(tǒng)和傳感取樣系統(tǒng)構(gòu)成，其特征在于正相電流取樣器和反相電流取樣器和反相電流取樣器采用了磁平衡式電流霍爾傳感器，信號(hào)處理系統(tǒng)由信號(hào)分離器3，過(guò)流放大器4，偷電放大器6，抗干擾比較器5，抗干擾比較器7，過(guò)流指示8，斷電控制9，偷電指示10構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的民用漏電，過(guò)流，偷電保護(hù)器，其特征在于信號(hào)分離器由R1、R2、R3、R4構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的民用漏電，過(guò)流，偷電保護(hù)器，其特征在于抗干擾比較器5由D1、D2、C3、R8、D13、R10、R9、R19、R20、D5、D6、R12、R13、BG1、C7、IC2組成，抗干擾比較器7由D3、D4、C6、R17、D14、R19、R18、R20、R21、D10、D11、R22、R23、C8、BG2、IC4組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的民用漏電、過(guò)流保護(hù)器，其特征在于過(guò)流指示8由R26、D20、BG5、D15、C10、R11、D7構(gòu)成，偷電指示10由D12、R24、C11、D16、BG4、D21、R27構(gòu)成。
專利摘要民用漏電、過(guò)流、偷電保護(hù)器，由信號(hào)處理系統(tǒng)，斷電執(zhí)行系統(tǒng)和傳感取樣系統(tǒng)構(gòu)成。它可有效的防止偷電，或過(guò)荷用電，可廣泛應(yīng)用于密集住宅使用。
文檔編號(hào)H02H3/32GK2132317SQ92226850
公開日1993年5月5日 申請(qǐng)日期1992年7月13日 優(yōu)先權(quán)日1992年7月13日
發(fā)明者王國(guó)潤(rùn), 潘仲武, 田平 申請(qǐng)人:潘仲武, 田平, 王國(guó)潤(rùn)