專利名稱：多功能防竊電防觸漏電保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種多功能防竊電、防觸漏電保護(hù)器，屬于用電保安器領(lǐng)域。
本實(shí)用新型的技術(shù)背景是根據(jù)現(xiàn)有發(fā)明的防竊電保器以及市售的保安器產(chǎn)品存在以下不足而制成的。
一、防竊電(一)、功能少且性能不穩(wěn)定由于電路設(shè)計(jì)采用兩只電流互感器測(cè)量進(jìn)層火線電流與通過(guò)電度表中電流信號(hào)進(jìn)行比較放大，認(rèn)為前者火線電流＞電度表中電流屬竊電。這種設(shè)計(jì)，存在一定弊病，分別用兩只電流通感器檢測(cè)兩處動(dòng)態(tài)變化電流，由于磁芯性能的分散性，結(jié)構(gòu)不一致性，即使在同一電流作用下，信號(hào)輸出值也有一定差異，電流越大，差值越大。加之用運(yùn)放比較放大輸出這些環(huán)節(jié)，運(yùn)放本身存在零點(diǎn)漂移以及差其模干擾的問(wèn)題，輸出始終隨電流大小在動(dòng)態(tài)變化和漂移，電路很難達(dá)到高穩(wěn)定。既使可用電位器模擬調(diào)得使運(yùn)放在無(wú)竊電時(shí)O輸入O輸出，但是只能相對(duì)于火線電流的某一個(gè)值而言，負(fù)載電流隨時(shí)變化，會(huì)使已調(diào)好的值發(fā)生新的變化，造成無(wú)竊電電路動(dòng)作。同時(shí)根據(jù)這種原理設(shè)計(jì)的防竊電保護(hù)器，功能范圍小，不易做到多方式防竊電。
(二)、竊電靈敏度與負(fù)載電流大小有關(guān)當(dāng)通過(guò)電度表電流大時(shí)，在電度表前對(duì)火零線，火地線竊電，由于電流互感器磁芯飽和，感生電熱力很小，不足以使觸發(fā)電路可靠工作，使防竊電電路失控。
(三)、通過(guò)電度表電流小時(shí)，短接電度表電流線圈，使兩電流互感器取出的變化信號(hào)很小，不足以使觸發(fā)電路可靠工作，雖然可以通過(guò)增加放大環(huán)節(jié)對(duì)信號(hào)放大，但使電路復(fù)雜化，不但成本增加，而且電路穩(wěn)定性變差。綜上(二)，(三)，防竊電靈敏度可靠性在接與線路中電流大小有關(guān)，并受其制約。
(四)、大部分防竊電保護(hù)器由于采用了放大器件，不但需要專用的工作電源，且易受電源波動(dòng)干擾影響。
(五)、現(xiàn)有發(fā)明的防竊電器，采用切斷電源后，將一低壓大電流接入電度表電流線圈內(nèi)使轉(zhuǎn)盤(pán)快速轉(zhuǎn)動(dòng)，防止竊電。這種方法電路不但復(fù)雜、龐大、而且要損耗電能。
(六)、現(xiàn)有發(fā)明的防竊電保護(hù)器有的性能可靠，但功能不全。不能同時(shí)較全面防止竊電。例如倒換進(jìn)層火零線接線位置竊電，電度表端子上任意一組合方式接線竊電，斷火、零線竊電，短接電度表電流線圈使電度表停轉(zhuǎn)竊電，調(diào)換電度表的電流線圈端子上接線位置，使電度表反轉(zhuǎn)竊電以及外加阻尼磁場(chǎng)使電度表慢轉(zhuǎn)竊電等。
二、防觸漏電保護(hù)(一)、現(xiàn)有發(fā)明和市售保安器保護(hù)功能少，只具有觸片，漏電，瞬間過(guò)壓保護(hù)，無(wú)正弦穩(wěn)態(tài)過(guò)壓保護(hù)，短路過(guò)流保護(hù)，防竊電功能。
(二)、現(xiàn)有保安器不適用于樓房上用戶使用，失去保護(hù)作用。因樓房未設(shè)計(jì)專用家用地線，家用電器金屬外殼未接地，對(duì)大地絕緣電阻很大，如家電冰箱，電扇等外殼帶電，保安器不會(huì)跳閘切斷電源，這是現(xiàn)有保安器中一個(gè)至命的弱點(diǎn)。
本實(shí)用新型目的是針對(duì)現(xiàn)有發(fā)明的防竊電防觸漏電保護(hù)器中功能不全，電路穩(wěn)定性不高，實(shí)用性不強(qiáng)的問(wèn)題研制出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，低成本，多功能，高穩(wěn)定性的防竊電防觸漏電為一體的保護(hù)器取代現(xiàn)有的此類產(chǎn)品。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該多功能防竊電防觸漏電保護(hù)器，是由絕緣外殼，兩種不同構(gòu)造的三只零序電流互感器，磁敏開(kāi)關(guān)，斷零線及火零線互換位置監(jiān)視電路，竊電及觸漏電信號(hào)采集電路，可控硅控制的脫扣器，以及報(bào)警，過(guò)流過(guò)壓，用電器免接地線保護(hù)電路等構(gòu)成；其特征在于安裝在同一火線上的兩只零序電流互感器，一只裝在保護(hù)器的絕緣外殼內(nèi)，另一只裝在電度表內(nèi)，竊電信號(hào)由該兩只零序電流互感器取出；防外加阻尼磁場(chǎng)竊電采集器是由并聯(lián)安裝在電度表內(nèi)側(cè)的兩只干簧管構(gòu)成；進(jìn)層火零線互倒接線位置以及斷電度表接線孔上零線竊電信號(hào)采集器是由兩只二極管負(fù)極分別接于火，零線上，正極并聯(lián)在一起通過(guò)電阻，二極管接入電度表內(nèi)零線上，從而取出竊電信號(hào)；報(bào)警電路的輸入端接在脫扣器開(kāi)關(guān)的進(jìn)線端火，零線上，報(bào)警電路是由光電耦合器，可控硅及報(bào)警裝置等構(gòu)成，報(bào)警觸發(fā)信號(hào)是由脫扣器開(kāi)關(guān)線圈的得，失電獲取；用戶免接地線保護(hù)電路由家用電器金屬外殼，接點(diǎn)B及相應(yīng)的二極管，電阻，電容，可控硅及脫扣器構(gòu)成，家用電器的金屬外殼并聯(lián)后接于B點(diǎn)；用兩只二極管正極分別接火線，零線，負(fù)極并接電路元件接于另兩只二極管正極上，另兩只二極管的負(fù)極分別接于火，零線上，構(gòu)成火，零線倒換位置仍能可靠獲取過(guò)壓信號(hào)。
它是在絕緣外殼中，兩種不同構(gòu)造的三只零序電流互感器，磁敏開(kāi)關(guān)，斷零線及火零線互換位置監(jiān)視電路，竊電及觸漏電信號(hào)采集電路，可控硅驅(qū)動(dòng)電路，脫扣器線圈及開(kāi)關(guān)，竊電報(bào)警電路，具有防火零線互換位置的正弦穩(wěn)態(tài)過(guò)壓保護(hù)電路，瞬間過(guò)壓保護(hù)電路，短路過(guò)流保護(hù)電路，具有防火零線互換位置的用電器免接地線保護(hù)電路，漏電試驗(yàn)電路電連接。防竊電脫扣器開(kāi)關(guān)位置在絕緣外殼左上方內(nèi)，觸漏電保護(hù)脫扣器開(kāi)關(guān)設(shè)置在絕緣外殼右上方內(nèi)，其開(kāi)關(guān)手柄露出絕緣外殼外，以便用戶操作。進(jìn)屋火零線從絕緣機(jī)殼底部?jī)搔?孔進(jìn)入殼內(nèi)接于防竊電脫扣器開(kāi)關(guān)R1接線端子上。在用戶有用電行為時(shí)，本實(shí)用新型便自動(dòng)識(shí)別用戶的用電行為，如果是竊電用電，竊電信號(hào)采集電路取出信號(hào)，送入竊電信號(hào)變換電路將交流信號(hào)變?yōu)橹绷餍盘?hào)，經(jīng)濾波，限壓后觸發(fā)可探硅，驅(qū)動(dòng)防竊電脫扣器線圈得電，脫扣器動(dòng)作，打開(kāi)開(kāi)關(guān)，防止了竊電，并報(bào)警；使左右鄰居互相監(jiān)督，一旦此脫扣器動(dòng)作，用戶無(wú)法恢復(fù)只能由電管部門(mén)處理后恢復(fù)供電；當(dāng)用戶用電時(shí)出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，如觸漏電發(fā)生，則觸漏電信號(hào)采集電路取出信號(hào)，送入信號(hào)變換電路將交流信號(hào)變?yōu)橹绷餍盘?hào)，濾波限壓后觸發(fā)可控硅，驅(qū)動(dòng)保護(hù)脫扣器線圈得電，使開(kāi)關(guān)打開(kāi)使用戶得到人身保護(hù)，當(dāng)排出異?，F(xiàn)象后可自動(dòng)恢復(fù)用電。
由于采用一上述方案，可以有效地防止11種方式的竊電，9種保護(hù)功能，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定可靠。
下面結(jié)合實(shí)用新型電路原理圖2進(jìn)一步逐條功能說(shuō)明。
圖1是電路原理方框圖，圖2電路原理圖，注電度表四個(gè)接線孔按圖2接線，1、2、3、4孔均接火線，零線從電度表底部打一φ8孔接入電壓線圈接線點(diǎn)5上。
干簧管JA1、JA2沾貼在電度表塑料外殼內(nèi)側(cè)加大阻尼磁場(chǎng)方向上，零序電流互感器H2裝在電度表內(nèi)。由表前系指接于零序電流互感器H1與電度表接線孔1、2、3、上接的火線。
1、防電度表前火線對(duì)零線竊電凡在電度表前火線對(duì)零線竊電，竊電信號(hào)均由H1或H2取出，送入信號(hào)變換器ZQ2或ZQ3將交流變成直流，經(jīng)電容C2濾波二極管D2，D3限壓→觸發(fā)可控硅SCR1，使脫扣器線圈Kl1得電，K1開(kāi)關(guān)打開(kāi)切斷電源，同時(shí)報(bào)警器報(bào)警不停。
2、電度表前火線對(duì)地線竊電原理同1。
3、斷開(kāi)電度表上火線對(duì)零線竊電原理同1。
4、斷開(kāi)電度表火線對(duì)地線竊電原理同1。
5、短接電度表電流線圈使電度表停轉(zhuǎn)竊電如附圖2中孔1，2，竊電信號(hào)由H2取出→ZQ3→C2波濾，二極管D2，D3限壓→可探硅SCR1→脫扣器線圈KL1→脫扣器開(kāi)關(guān)K1斷電，同時(shí)報(bào)警。
6、倒換電度表電流線圈接使電度表反轉(zhuǎn)竊電如附圖2中電度表端1，2接線位置互換，使零序電流互感器H2原邊電流同相流動(dòng)，付邊感應(yīng)信號(hào)→信號(hào)變換電路ZQ3→C2濾波→二極管D2，D3限壓→觸發(fā)可控硅SCR1→使脫扣器線圈KL1得電→脫扣開(kāi)關(guān)K1打開(kāi)，防止了竊電，并報(bào)警不停。
7、任意一短接電度表四個(gè)火線接線孔端子組合方式竊電原理同1。
8、對(duì)調(diào)進(jìn)層火，零線竊電電源經(jīng)電度表接線孔5→二極管D14，電阻R6，R7，二極管D12形成回路，竊電信號(hào)由R7取出→二極管D1→電容C2濾波→D2，D3限壓→觸發(fā)可控硅SCR1→KL1得電→K1斷電。二極管D12，D13是火零線監(jiān)視，用它保證火零線調(diào)換位置后使電度表反轉(zhuǎn)竊電時(shí)信號(hào)的可靠取出。
9、斷電度表零線使電度表停轉(zhuǎn)竊電電源經(jīng)電度表中電壓線圈→二極管D14，電阻R6，R7，二極管D13形成回路，竊電信號(hào)由R7取出→二極管D1，C2濾波，D2，D3限壓→觸發(fā)可控硅SCR1→KL1得電→K1斷電。
10、外加阻尼磁場(chǎng)使電度表慢轉(zhuǎn)竊電竊電信號(hào)由電度表內(nèi)側(cè)于簧管JA1或JA2觸點(diǎn)閉合，將整流器ZQ1輸出直流電壓，經(jīng)電阻R1限流→C2濾波→二極管D2，D3限壓→觸發(fā)可控硅SCR1→KL1得電→K1斷電。
11、斷開(kāi)負(fù)載(即保護(hù)用脫扣器開(kāi)關(guān)K2打開(kāi))，按以上各要方法竊電原理同前述各條。
12、電度表前火線對(duì)零線短路保護(hù)信號(hào)由零序電流互感器H1，或H2取出，控制原理同1。
13、電度表前火線對(duì)地線短路保護(hù)原理同12。
14、電度表前火線對(duì)零線或?qū)Φ鼐€觸電，漏電保護(hù)原理同12。
15、觸電保護(hù)(電度表后火線對(duì)地線)保護(hù)信號(hào)由附圖2中火零線構(gòu)成的零序電流互感器H3取出→信號(hào)變換器ZQ5將交流信號(hào)變成直流信號(hào)→電容C5濾波→二極管D4，D5限壓→觸發(fā)可控硅SCR2→脫扣器線圈KL2得電→脫扣器開(kāi)關(guān)K2斷電，保護(hù)了用戶人身安全，當(dāng)排出異?，F(xiàn)象后，用戶自行恢復(fù)K2開(kāi)關(guān)恢復(fù)用電。
16、漏電保護(hù)原理同15。
17、瞬間過(guò)壓保護(hù)擊穿壓敏電壓YZG→使脫扣器線圈KL2得電→脫扣器開(kāi)關(guān)K2斷電。
18、正弦穩(wěn)態(tài)過(guò)壓保護(hù)電源經(jīng)二極管D10(或D11)→電阻R5→電位器W→電容C6→二極管D8(或D9)形成回路，C6充電電壓達(dá)到預(yù)定動(dòng)作電壓時(shí)擊穿觸發(fā)二極管ST→二極管D6→觸發(fā)可控硅SCR2→KL2得電→K2斷電。二極D10，D11，D8，D9用于監(jiān)視火零線調(diào)換位置后，保證正弦穩(wěn)態(tài)過(guò)壓信號(hào)的取出。
19、短路過(guò)流保護(hù)干簧管JA3觸點(diǎn)閉合，整流器ZQ4輸出直流高壓經(jīng)電阻R3限流→C5濾波→D4、D5限壓→觸發(fā)SCR2→KL2得電→K2斷電。
20、用戶用電器免接地線保護(hù)功能家用電器金屬外殼并接后接于附圖2中B點(diǎn)，漏電經(jīng)B點(diǎn)→二極管D7→電阻R4→二極管D8(或D9)形成回路，信號(hào)由R4取出→電阻R2限流→C5濾波，D4，D5限壓→觸發(fā)可控硅SCR2→KL2得電→K2斷電。為保證家庭用電器免接地線保護(hù)功能可靠，防止火零線調(diào)換位置失控，故設(shè)置了二極管D8，D9進(jìn)行監(jiān)視，保證漏電信號(hào)的可靠取出。防止了家庭人身觸電的危險(xiǎn)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果電路設(shè)計(jì)新穎，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能齊全，防竊電防觸漏電電路中無(wú)放大器件，性能穩(wěn)定可靠。防竊電靈敏度與負(fù)載電流大小無(wú)關(guān)，只取決于同一火線上構(gòu)成的兩只零序電流互感器中的剩余電流。經(jīng)樣機(jī)實(shí)測(cè)，剩余電流△I≤25mA時(shí)防竊電可靠動(dòng)作。觸漏電保護(hù)△I≤28mA可靠保護(hù)。報(bào)警功能，提醒左右鄰居互相監(jiān)督，有利加強(qiáng)管理。用戶家用電器免接地線保護(hù)功能克服了現(xiàn)有保安器不適用于樓房上用戶的弱點(diǎn)。
綜上原理介紹，本實(shí)用新型，不但防竊電，對(duì)節(jié)約電能起到了積極作用。而且對(duì)用戶財(cái)產(chǎn)和人身安全起到了可靠的保護(hù)作用。
本實(shí)用新型的實(shí)施例是將防竊電防觸漏電功能為一體，脫扣器KL1，K1裝在絕緣外殼內(nèi)，K1開(kāi)關(guān)由電管部門(mén)使用，脫扣器KL2，K2裝在絕緣外殼右側(cè)內(nèi)，K2開(kāi)關(guān)手柄露出外殼，由用戶使用。按鎖開(kāi)關(guān)AQ2置于殼外上方。干簧管JA1，JA2，零序電流互感器H2裝于電度表內(nèi)，其余元件裝在本實(shí)施例機(jī)殼內(nèi)印制電路板上和相應(yīng)的位置上。安裝在用戶進(jìn)層線處，注意進(jìn)層線進(jìn)入本實(shí)施例機(jī)殼內(nèi)應(yīng)隱蔽接線點(diǎn)，從機(jī)殼底部面φ8孔進(jìn)入殼內(nèi)，接于K1開(kāi)關(guān)接線端上。同時(shí)必須保證電表前的火零線安裝不得有因工藝不好或走線絕緣不好，造成短路或觸漏電。
本實(shí)用新型實(shí)施例，還可將H1裝在用戶進(jìn)層線處，其余全部元件可裝在經(jīng)外殼改造后的電度表內(nèi)，做成一個(gè)多功能防竊電防觸漏電單相電度表。
權(quán)利要求1.一種多功能防竊電防漏電保護(hù)器，是由絕緣外殼，兩種不同構(gòu)造的三只零序電流互感器，磁敏開(kāi)關(guān)，斷零線及火零線互換位置監(jiān)視電路，竊電及觸漏電信號(hào)采集電路，可控硅控制的脫扣器，以及報(bào)警，過(guò)流、過(guò)壓，用電器免接地線保護(hù)電路構(gòu)成；其特征在于--安裝在同一火線上的兩只零序電流互感器，一只裝在保護(hù)器的絕緣外殼內(nèi)，另一只裝在電度表內(nèi)，竊電信號(hào)由該兩只零序電流互感器取出；--防外加阻尼磁場(chǎng)竊電采集器是由并聯(lián)安裝在電度表內(nèi)側(cè)的兩只干簧管構(gòu)成；--進(jìn)屋火零線互倒接線位置以及斷電度表接線孔上零線竊電信號(hào)采集器是由兩只二極管負(fù)極分別接于火、零線上，正極并聯(lián)接在一起通過(guò)電阻，二極管接入電度表內(nèi)零線上，從而取出竊電信號(hào)；--報(bào)警電路的輸入端接在脫扣器開(kāi)關(guān)的進(jìn)線端的火，零線上，報(bào)警電路是由光電耦合器，可控硅及報(bào)警裝置等構(gòu)成，報(bào)警觸發(fā)信號(hào)是由脫扣器開(kāi)關(guān)線圈的得、失電獲取；--用戶免接地線保護(hù)電路由家用電器金屬外殼，接點(diǎn)B及相應(yīng)的二極管、電阻、電容、可控硅及脫扣器構(gòu)成，家用電器的金屬外殼并聯(lián)后接于B點(diǎn)；--用兩只二極管正極分別接火線、零線，負(fù)極并接經(jīng)電路元件接于另兩只二極管正極上，另兩只二極管的負(fù)極分別接于火、零線上，構(gòu)成火、零線倒換位置仍能可靠獲取過(guò)壓信號(hào)。
專利摘要一種配電度表用多功能防竊電防觸漏電保護(hù)器，在絕緣外殼中，兩種不同構(gòu)造的三只零序電流互感器，磁敏開(kāi)關(guān)，斷零線及火零線變換監(jiān)視，空電及觸漏電信號(hào)采集，可控硅，脫扣器，報(bào)警，過(guò)流過(guò)壓，用電器免接地線保安支路電連接。它可以自動(dòng)識(shí)別用電行為，竊電由電管部門(mén)處理后供電，保護(hù)動(dòng)作，排除異常用戶恢復(fù)用電。它克服了現(xiàn)有產(chǎn)品功能單一，且不適用于樓層上用戶弱點(diǎn)。防11種竊電，9種保護(hù)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，性能穩(wěn)定可靠。
文檔編號(hào)H02H3/32GK2163471SQ93216348
公開(kāi)日1994年4月27日 申請(qǐng)日期1993年6月16日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月16日
發(fā)明者康中揚(yáng) 申請(qǐng)人:康中揚(yáng)