智能型高精度限流閘刀的製作方法

2023-06-02 23:00:11 1

專利名稱：智能型高精度限流閘刀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種閘刀開關，特別是智能型高精度限流閘刀。
人們在使用電能時，往往重視發電和用電設備的安全，而輕視傳輸電能的技術的正確使用和傳輸導線的安全運行，故而引發出一起又一起的停電事故和許多的火災事故。為了減少停電事故和由此引發的火災事故，人們不得不適時地採用低熔點的鉛錫合金熔斷器(俗稱保險絲)保護技術對供電線路的安全加以保護。但保險絲卻有著許多無法克服的缺點和不盡人意的地方。如保險絲的截面與線路電流的關係，一般群眾無法正確掌握，以至在用電過程中，大量出現因選用保險絲不當而引起的事故。繼鉛錫合金熔斷保護技術之後，近年來建築行業又在新一代建築裡大量採用「空氣開關」作線路保護之用，以取代傳統的保險絲技術。「空氣開關」的技術核心是一個由「熱脫扣器」和「電磁脫扣器」聯合控制的人工復位閘刀開關，它在負載電流超出一定數量時，可以自動脫扣，從而使閘刀自動切斷電路，實現限流保護。但因它終究是一個機械脫扣裝置，對線路的正常過載與非正常過載無識別能力。因此，它的控制精度不可能做得很高。
本實用新型的目的是，針對上述現有技術的不足進行改進，提出並設計一種智能型高精度限流閘刀。
本實用新型的解決方案是，由執行部分和控制部分組成，包括可控矽開關、電磁脫扣器和人工復位開關，其特徵在於，控制部分由整流單元、穩壓電路、電源電壓檢測電路、反向器電路、電壓波動顯示器、電流取樣、整流、電壓檢測與比較電路、反向器、負載狀態顯示器、功能免除開關組成，其中，控制部分與電磁脫扣器和人工復位開關組成可控閘刀。
其特徵在於，電源電壓檢測電路由運算放大器A3和A4組成一個窗口式電壓檢測比較電路，電壓值是從串聯的分壓電阻R19、R20和R21上分壓後取得的，該電路的信號輸入端是運放A3的同相輸入端與運放A4的反相輸入端的聯點D。
其特徵在於，電壓檢測與比較電路採用了由運算放大器A1和A2組成一個窗口式電流檢測與比較電路，該電路的高穩定度的直流工作電壓VCC是經串聯式分壓電阻R8、R9和R10分壓後得到的直流工作電壓。
其特徵在於，負載狀態顯示器採用紅黃綠三色燈線路負載狀況顯示器。
其特徵在於，可控閘刀的人工復位開關採用了由一個定位掛鈎所控制的雙路閘刀J，定位掛鈎一端與電磁脫扣器的電磁鐵動銜鐵聯接，電磁鐵J1是受控於控制部分的電源電壓檢測電路和電壓檢測與比較電路，定位掛鈎的另一端與其控制的雙路閘刀J配接。
其特徵在於，定位掛鈎配有人工操作手柄。
其特徵在於，電磁脫扣器由電磁鐵線圈、電磁鐵動銜鐵、定位掛鈎組成，電磁脫扣器在底座上，定位掛鈎配接人工操作手柄，定位掛鈎的一端與電磁鐵動銜鐵配接，其另一端與人工操作手柄配接，人工操作手柄通過裝在其上的壓板與受其控制的雙路閘刀J配合，雙路閘刀J的兩隻動觸頭通過鏍釘固定在底座上，兩隻靜觸頭直接固定在底座上，控制部分的實體電路裝在印刷電路板上，印刷電路板為U形，人工操作手柄裝印刷電路板的U形空檔中，並能夠與其下方雙路閘刀J的動觸頭作配合，人工操作手柄的下端部通過銷軸安裝在底座上，裝有線圈H的電流取樣磁環由穿過它的與外接交源電源線配連的導線固定在底座上，導線一端裝在底座上的輸入接線端子上，導線的另一端與靜觸頭焊連，此外，兩隻輸出接線端子與兩隻動觸頭之間分別接有導線，構成電通道，底座配有外殼，外殼上裝有四隻按鍵開關，它們是K1、K2、K3、K4，外殼2的側面下方有過線孔。
本實用新型具有的特點是1、對線路電流的高指標的控制精度，本實用新型採用了高效電流電壓變換器、集成穩壓器、三色顯示器等新型器件等組成高精度的電壓比較電路。由電壓比較電路輸出的檢測信號再經高精度的計量儀表校準到5％的動作點上，從而可靠地確保這一技術指標。這就是本實用新型能以5％的精度操縱電磁脫扣器實施線路保護的技術措施。2、紅黃綠三色燈線路負載狀況顯示器，本實用新型在其中採用了共陰級紅綠雙色發光二極體的指示燈，用以顯示被保護線路的負載狀態，經校準後的發光二極體在負載電流小於或等於額定保護值的8％時，只亮單只綠色發光二極體，指示燈對外呈綠色光輝，表示為「輕載」。而在負載電流等於額定保護值的80％~105％時，紅、綠兩隻發光二極體均同時點燃發光，對外呈橙黃色光輝，此為「滿載」。當負載電流大於額定保護值105％時，除實施斷路保護外，只亮單只紅色發光二極體，指示燈對外呈紅色光輝，此為「過載」。故稱「三色燈狀態顯示」。3、對線路中正常過載與非正常過載有識別能力。由於本實用新型是以新型電子器件、新電路技術構成的電子「智能」型檢測電路。它對被保護線路的正常過載(如大功率用電器啟動、電動機啟動時)和數量為105％的輕微過載加以識別，而不誤保護。這一性能不僅是高精度控制指標的保障，而且是平穩持續供電的保障。4、對電源電壓大幅波動有應變保護功能。眾所周知當電源電壓出現大幅度的波動時，很容易對用電設備造成損害。因此，國家標準規定電源電壓波動幅度應小於±10％。但由於種種客觀原因，我國很多地區，特別是廣大農村和邊遠地區，根本無法達到這一技術指標。為了保護用電設備，本實用新型能按用電意願，對電源電壓大幅波動的狀況，實施(或不實施)斷電保護。由本實用新型構成的「開關」，經校準後設定電源電壓在高於253V(大於額定值15％)為「過電壓」；而電源電壓低於176V時(小於額定值-20％)為「欠電壓」；只有電源電壓在~176V之間(即15％~-20％之間)時為「正常」(企業標準)。當出現過電壓或欠電壓時，「開關」將自動斷路實施保護。但用戶也可操作「免除鍵」以避免實施斷電保護，以求持續平穩從電。5、與前述第2點相似，對電源電壓大幅波動，「自動開關」還另設有一隻紅、黃、綠三色燈對應於「過電壓」、「正常」、「欠電壓」作顯示。經濟、美觀、新穎、實用。6、機器自檢功能。本實用新型設有「模擬過載」、「模擬過電壓」、「模擬欠電壓」按鍵，用戶可在任意時刻按下上述按鍵，此時「自動斷電開關」應作出相應的保護反應。通過操作該功能，用戶可隨時檢查「開關」工作的可靠性。7、無電源變壓器電路。常規的電子儀器中，短少不了電源變壓器。但本實用新型「開關」中的檢測電路耗電極微，故經改進後去掉了電源變壓器。此舉不但降低了成本，減輕了產品重量、消除了變壓器造成的熱損耗，最大優點還在於避免了因電源變壓器長期觸電而發高熱所引起的一系列故障，在很大程度上提高了工作的穩定性。
本實用新型的優點是，設計新穎、結構合理，功能多、性能穩定可靠，控制精度高。


圖1，本實用新型的實施例採用的基本結構示意圖圖2，本實用新型的實施例採用的基本結構示意圖的側視圖圖3，本實用新型實施例採用的電路方框圖圖4，本實用新型實施例採用的控制部分電路原理圖下面根據附圖，詳細描述本實用新型的實施例。
如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本實用新型由執行部分和控制部分組成。包括可控制矽開關21、電磁脫扣器18和人工復位開關17。其中，電磁脫扣器18由電磁鐵線圈12、電磁鐵動銜鐵11、定位掛鈎10組成，電磁脫扣器18在底座上，定位掛鈎10配接人工操作手柄8。定位掛鈎10的一端與電磁鐵動銜鐵11配接，其另一端與人工操作手柄8配接。人工操作手柄8通過裝在其上的壓板7與受其控制的雙路閘刀J配合。雙路閘刀J的兩隻動觸頭6通過鏍釘10固定在底座上，兩隻靜觸頭15直接固定在底座上。控制部分的實體電路裝在印刷電路板5上，印刷電路板5為U形，人工操作手柄8裝印刷電路板5的U形空檔中，並能夠與其下方雙路閘刀J的動觸頭6作配合，人工操作手柄8的下端部通過銷軸安裝在底座上。裝有線圈H的電流取樣磁環3由穿過它的與外接交源電源線配連的導線4固定在底座上，導線4一端裝在底座上的輸入接線端子1上，導線4的另一端與靜觸頭15焊連，此外，兩隻輸出接線端子13與兩隻動觸頭6之間分別接有導線4，構成電通道。底座配有外殼2，外殼2上裝有四隻按鍵開關16，它們是K1、K2、K3、K4。外殼2的側面下方有過線孔14。控制部分由整流單元19、穩壓電路23、電源電壓檢測電路22、反向器電路25、電壓波動顯示器27、電流取樣20、整流24、電壓檢測與比較電路28、反向器29、負載狀態顯示器30、功能免除開關26組成。其中，控制部分與電磁脫扣器18和人工復位開關17組成可控閘刀。
電源部分由整流單元19、穩壓電路23構成，鎮流降壓電容C1與整流橋ZL1組成的整流單元23，跨接在輸入端子AN1和AN2相連的導線之間，整流單元19的輸出端與地之間接有電容C2，再配接由集成塊IC2與電容C3、電阻R1、可調電阻R2配連的，同IC3與電容C5、電阻R3、可調電阻R4配連的串聯組成的兩級穩壓電路，在集成塊IC2和IC3串聯點與地之間接有電容C4。整流單元的輸出端A點對地電壓為22V，集成塊IC2和IC3串聯點B點對地電壓為17V,IC3的輸出端C點對地電壓為12V。
電源電壓檢測電路22由R19、R20、R21串聯分壓支路，R17、R18串聯分壓支路，按鍵開關K2、R22串聯支路和按鍵開關K3、R23串聯支路，運算放大器A1、A2組成。其中，R17、R18串聯點D是按鍵開關K2、K3、運算放大器A3的輸入+端、運算放大器A4的輸入-端、R18、C12的公共端，運算放大器A3的輸入-端接R19、R20的串聯點E，運算放大器A4的輸入+端接R20、R21的串聯點F。
運算放大器A3的輸出端配接由R24、BG2、R26組成的反向器，運算放大器A4的輸出端配接由R25、BG3、R27組成的反向器電路25，反向器與電壓波動顯示器配接。電壓波動顯示器27採用共陰級紅綠雙色發光二極體DZ2，即「三色燈」。其中，紅色發光二極體的正極接BG3的集電極，綠色發光二極體的正極接BG2的集電極。
電流取樣20與整流24採用電感線圈H與整流橋ZL2、電容C8、R6組成，與其配接的電壓檢測與比較電路28由開關K1、R11串聯支路，R8、R9、R10及運算放大器A1、A2組成。其採用了有運算放大器A1和A2的窗口式電壓檢測與比較電路，該電路的高穩定度的直流工作電壓VCC是經串聯式分壓電阻R8、R9和R10分壓後得到的直流工作電壓。其中，R11、R7的串聯點為運算放大器A1的輸入一端、運算放大器A2的輸入+端、R6、C9的公共端，運算放大器A1的輸入+端接R8與R9的串聯點H點，運算放大器A2的輸入-端接R9與R10的串聯點I點。負載狀態顯示器29採用共陰級紅綠雙色發光二極體DZ2，即「三色燈」。運算放大器A1的輸出端通過R12與負載狀態顯示器29的綠色發光二極體的正極配接。運算放大器A2的輸出端通過R13與負載狀態顯示器29的綠色發光二極體的正極配接。此外，運算放大器A1的輸出端配接有由R14、R15、C10、BG1組成的反向器30，反向器通過D1、R16、D4與組成可控制矽開關21的可控矽3CT的控制極相接，R16、D4串聯點與地之間接有C11，可控矽3CT與電磁脫扣器的電磁線圈配接二級管D5接於電磁線圈兩端。二極體D1的負極通過開關K4、二極體D2、D3的負極的共接端。D2的正極接於運算放大器A3的輸出端、D3的正極接於運算放大器A4的輸出端其中，控制部分與電磁脫扣器18和人工復位開關17組成可控閘刀。
綜上所述，本實用新型主要有四部分，第一部分為電源第二部分為電源電壓檢測及狀態顯示；第三部分為負載電流檢測及狀態顯示；第四部分為執行部分；其中，對負載電流的限制數量又分為不同的額定量值即12.5A、25A和50A三種。現在基本原理和工作狀態分別介紹如下一、電源當單相交流電源電壓(有效值220V)接入輸入端子AN1和AN2後，控制部分電路的鎮流降壓電容C1將其連至橋式整流器ZL1，經整流後可在其輸出端A點獲得對地正22V的直流電壓。該電壓將隨交流電源電壓的波動而波動。該電壓經C2濾波後分三路輸出一路送至由IC2和IC3串聯組成的穩壓電路23，經穩壓後向整機各級提供工作電壓。另一路送至由R17和R18組成的分壓電路，經分壓後再送入由運放A3和A4組成的電壓檢測電路，作為反映電源電壓波動、變化的信號源。第三路則接到電磁脫扣器18的電磁鐵線圈上，作為電磁脫扣的驅動電壓之用。
因集成穩壓器7805早已為大家所熟悉，故將其工作原理及工作過程從略。高速抬高電阻R2和R4可在IC2和IC3的輸出端分別獲得對地+17V和對地+12V的穩定直流電壓VB和VC。其中，VC為整機各級的工作電壓。
二、電源電壓檢測及三色燈顯示所謂「電源電壓檢測」意指對輸入的單相交流電源220V正弦有效值的檢測。本實用新型對輸入的單相交流電源電壓有效值為標準電壓(220V)-20％~+15％範圍內的電壓設定為「正常」供電範圍。當該電壓有效值小於標準電壓-20％(即低於176V)時，設定為「欠壓」；當電壓有效值大於標準電壓+15％(即高於253V)時，設定為「過壓」。這樣的設定優於國家標準(±10％)。
按上述設定標準研製的實用新型，在上述「正常」供電電壓時，可向單相交流用電設備提供額定電流值內的單相交流電力電流。而當電源電壓在上述「過壓」或「欠壓」範圍時，將自動實施斷電保護。但是，如果用戶認定當電源電壓在上述「過壓和欠壓」範圍時，均不會對用電設備造成損壞，用戶也可自行操作電壓檢測功能的免除開關26即K4，將電壓檢測及其保護功能免除掉，從而可獲得持續供電。
下面簡單介紹電源電壓檢測及相關的「三色燈」的狀態顯示電路27的工作原理及工作過程。由運算放大器A3和A4組成一個窗口式電壓檢測、比較電路。按照本實用新型設定的標準，該電路的上限基準值為4.6V、下限基準值為3.2V。這兩個電壓值是從串聯的分壓電阻R19、R20和R21上分壓後取得的。該電路的信號輸入端是運放A3的同相輸入端與運放A4的反相輸入端的聯點D。該點的信號取自分壓電阻R17和R18的分壓點。R18，可在交流輸入電壓220V、VA為+22V時獲得對地+4V的分壓值。如在「電源」部分所講，該電壓在數量上，線性地反映了交流電源電壓的波動、變化情況。當電源電壓從220V上升到253V時，VD也隨之上升到4.6V。由於A3、A4均處於開環放大狀態，增益極高，具有極強的正反饋效應，故運放的輸出端電位完全取決於兩個輸入端電位的高低之比。即此時的運放如果同相電位高於反向端電位，則輸出端電位為高電平「1」態；如果同相端電位低於反相端電位，則輸出端電位為低電平「0」態。因此，在該電路中，當VD處在+4.6V與3.2V之間時，A3與A4輸出端旁所畫0/1符號即表示「常態輸出端電位為低電平0態。當VD電壓上升到大於4.6V約10mV時，A3輸出端電位即電低電位「0」態躍升到高電位「1」態，向後級輸出約+12V的電壓。同理，當VD電壓下降到小於3.2V時，A4輸出端電位即刻由低電位「0」態躍升到高電位「1」態，向後級輸出約+12V的直流電壓。這裡VD大於4.6V實質上反映了交流電源電壓已經上升到253V以上。同樣，VD小於3.2V時，實際上反映了交流輸出電壓已經低於176V了。因此，只要交流電源電壓在前述範圍以內波動變化，由A3與A4組成的窗口電壓檢測、比較電路將不向外輸出高電位信號。而當電源電壓由上述「正常」數值變為「過壓」或「欠壓」範圍時，該電路均以大約+12V的直流電壓，向外輸出高電平驅動信號。在運放A3和A4的輸出端，均接有兩路負載「一路是由BG2和BG3組成的反相器25及後面的」共陰級紅綠雙色發光二極體DZ2所組成的電壓波動顯示電路27。另一路負載則是由D2和D3組成的二極體或門及其後的驅動、執行電路。當交流電源電壓在前述「正常」範圍數值時，A3與A4輸出端均為低電位，故BG2與BG3均為截止狀態，兩管的集電極均為高電位，故而接在其後面的雙色發光二極體DZ2內部兩管均同時發光。在限流電阻R26和R27的配合控制下，紅、綠雙色光將熔合為橙黃色光輝，這即顯示輸入的交流電源電壓為「正常」。當電源電壓上升到253V以上時，A3即輸出高電平電壓。該高電平電壓除迫使二極體D2導通外，還通過限流電阻R24迫使三極體BG2導通。BG2導通的結果將是接在集電極的綠色發光二極體失去驅動電位而熄。此時，雙色發光二極體DZ2隻剩紅色發光管仍在發光。這即表示電源電壓已經進入「過壓」範圍了。同理，當電源電壓低於176V時，運放A3雖保持原「正常」時的狀態不變，無高電位輸出，但A4卻因為反相輸入端電位低於作為下限基準的同相輸入端的電位而發生翻轉，輸出端電位由低而躍變為高電位。同上述A3翻轉一樣A4輸出的高電平電壓除迫使二極體D3導通外，還通過限流電阻R25迫使三極體BG3導通。BG3導通後將使紅色發光二極體DZ2中僅剩綠色光管在發光。這即表示交流輸入電壓已降低到「欠壓」範圍了。以上便是本實用新型中，「三色燈」顯示電源電壓狀態的工作原理及工作過程。
另外，在電源電壓由「正常」轉為「過壓或欠壓」時，運放A3或A4輸出端產生的高電位電壓經由D2和D3組成的二極體或門電路後，送至功能免除開關K4。若K4為通態，則高電位電壓繼而進入由R16和C11組成的RC延時電路中，經0.5~0.8秒的延時後再經D4進入可控矽3CT的觸發極。可控矽3CT因此而導通。3CT導通後貯於C2中的電荷將向電磁鐵J放電，J吸合，其上的掛鈎9被拉動，使閘刀上的動觸頭失去限位而被簧片驅動，最終動觸頭6與靜觸頭15分離，完成自動斷電保護。而後，若三色燈由紅色或綠色轉變為橙黃色光輝時，通過人工手推合閘方可重新供電。
若功能免除開關K4為斷開態，則電壓檢測及保護功能將免除，前文已有講述。
三、負載電流的檢測與顯示所謂「負載電流」，這裡是指單相交流用電設備接在本實用新型的供電輸出端子的BN1和BN2的引出(電力)線上時所產生的總電流之和。對於具有高精度限流功能的保護電器而言，本實用新型設定當負載電流在限流額定值90~105％範圍為「滿載」，當負載電流大於限流額定值(超過105％)時，為「過載」而對於負載電流在限流額定值120％以上者，統定為「重過載」，其中包含在額定值200％、300％(甚至更高)的超重過載。在此，特別要說明的是對於電力線而言，最具危險性的並不是重過載和超重過載。與傳統觀念相反，統計資料反覆表明對電力線最大威脅和危害的，恰恰是還沒有引起人們重視的「輕過載」！故此，本實用新型將負載電流限流額定值105~120％定義為「輕過載」。本襟用新型的重點就是確保電力線不在「過載」(其中也包括上述「輕過載」)狀態下運行。
對於前述「滿載」或「輕載」(甚至空載)，實用新型只作狀態顯示，無需作斷電保護。而對於達到限流額定值105~120％的「輕過載」，本實用新型將根據過載量的大小，按「反向幅時特性」自動高速時間常數而予以延時斷電保護，即我們常說的「反時限特性」。下面簡介其工作原理與工作過程。與電源電壓檢測類似，由運算放大器A1和A2組成一個窗口式電壓檢測與比較電路。該電路的上限基準值為+6.3V，而下限基準值為+5.4V。當負載電流等於額定限流值時，磁環線圈H將感生電壓送與橋式整流器ZL2，經整流後再經C8濾波後送入由R6與R7組成的分壓電阻上。調整R7可在分壓點G上獲得+6V電壓，該電壓即為反映負載電流變化的信號電壓，它的90％為+5.4V，它的105％為6.3V。此二電壓即是上述的上、下限基準值。它們是由高穩定度的直流工作電壓VCC經串聯式分壓電阻R8、R9和R10分壓後得到的。A1與A2的輸入端在這種輸入電壓作用下運行時，其輸出端均成高電位「1」態，此即為本實用新型所設定「滿載」狀態。在輸出端高電位的驅動下，紅綠雙色發光二極體DZ1將同時發出紅、錄兩色光，從外看上去即成橙黃色光輝。顯然，當負載電流由額定值增加5％時，A1與A2信號輸入端電壓將由6V上升到6.3V。若負載電流繼續增加，A1與A2的信號輸入端電壓將大於6.3V。如上節所講原理，此時運放A1將發生翻轉，輸出端電位即由原來的高電位躍變為低電位「0」態。由A1輸出端高電位所驅動的綠色發光二極體因此而熄滅。此時，因A2同相輸入端電壓仍高於反相輸入端電壓，故A2工作狀態沒有改變，其輸出端仍呈高電位，故接在其後的紅色發光二極體仍向外發出紅色光輝。此即顯示負載電流等於或大於額定值105％，已進入「過載」狀態了。由於A1輸出端電位由高變低，除迫使DZ1中綠色發光管熄滅外，還會迫使原先高電位驅動而導通的三極體BG21由導通轉為截止。三極體BG1是一個反向器30，由它的集電極輸出的電位自然就變成了高電位，開始通過隔離二極體D1向輸出級可控矽3CT輸出執行指令。該指令的高電位同樣經0.5~0.8秒的延時的後將驅動可控矽3CT導通。由R16和C11組成的短延時電路負責將「短暫的意外性金屬短路」現象與過量用電造成的「持續性過載」區別開來。加上本節中介紹的「反時限延時電路」，將使得本實用新型對「輕」、「重」不同程度的過載和短暫性意外短路能適當的區別對待，以有效的保護。與上節中所講一樣可控矽3CT導通後將使執行電磁鐵J1吸合，繼而帶動雙路閘刀J動觸頭6與靜觸頭15分離，完成斷電保護任務。
另外，當負載電流由「滿載」轉為「輕載」或「空載」狀態時，運放A1與A2的輸入端電壓將由6V下降到5.4V以下。此時運放A2將發生翻轉，共輸出端電位將由原來的高電位躍變為低電位，從而使接在其後的紅色發光二極體失去驅動而熄滅。此時雙色發光二極體中綠色燈仍因A1狀態未改變，而受其輸出端高電位驅動，故仍發出綠光，此狀態即為前述的「空載或輕載」，故此產品只作狀態顯示，並無斷電保護反應。
四、執行電路及其他本實用新型處在「非正常狀態」時，能確保對單相交流用設備實施斷電保護，而終端執行機構為帶電磁脫扣器18的單相雙路閘刀J。其保護過程及工作原理在前兩節中均已介紹，故此不再贅述。下面僅就「故障模擬發生及自檢」功能作一介紹首先在電源電壓檢測電路中運放A3與A4的信號輸入端接有兩隻按鍵開關K2和K3。其中K2接通，使用權電阻R22與電源VCC相連；K3接通，使電阻R23與地相連。如果電路在正常狀態工作時，人為地按通按鍵開關K2，信號輸入端K2點電位將被上拉到4.6V以上，A3即刻發生翻轉。按前文所講，接在其後的顯示電路27及執行電路將發生相應的反應。同樣，如果按通K3，D點電位將被下拉到3.2V以下。此時A4將發生翻轉，並作出相應反應便知有故障否。
同樣，在「負載電流檢測及顯示電路」中也設有一隻按鍵開關K1。人為按通此鍵即應模擬產生「過載」的相關反應，也知有故障否。
由一個定位掛鈎所控制的雙路閘刀是本實用新型的終端執行器件。它控制著一棟樓或一間房屋的所有用電設備得電與否。而定位掛鈎9是與電磁脫扣器18的動銜鐵11所聯接，。而電磁脫扣器18是受控於電流監測電路和電壓監測電路的。這兩個監測電路合裝在一塊U形印刷電路板上，可以由一塊電子計算機專用的集成電路組成。另外，作為終端執行器件的單相雙路閘刀J除了受定位掛鈎9的控制外，它還受操作手柄8上的壓板7所控制。這樣，由人工操作的手柄8在「推上」和「拉下」的兩個位置上，可以人為地控制該閘刀的閉合與分斷。
權利要求1.智能型高精度限流閘刀，由執行部分和控制部分組成，包括可控矽開關、電磁脫扣器和人工復位開關，其特徵在於，控制部分由整流單元(19)、穩壓電路(23)、電源電壓檢測電路(22)、反向器電路(25)、電壓波動顯示器(27)、電流取樣(20)、整流(24)、電壓檢測與比較電路(28)、反向器(30)、負載狀態顯示器(29)、功能免除開關(26)組成，其中，控制部分與電磁脫扣器(18)和人工復位開關(17)組成可控閘刀。
2.根據權利要求1所述的智能型高精度限流閘刀，其特徵在於，電源電壓檢測電路(22)由運算放大器A3和A4組成一個窗口式電壓檢測比較電路，電壓值是從串聯的分壓電阻R19、R20和R21上分壓後取得的；該電路的信號輸入端是運放A3的同相輸入端與運放A4的反相輸入端的聯點D。
3.根據權利要求1所述的智能型高精度限流閘刀，其特徵在於，電壓檢測與比較電路(28)採用了由運算放大器A1和A2組成一個窗口式電流檢測與比較電路，該電路的高穩定度的直流工作電壓VCC是經串聯式分壓電阻R8、R9和R10分壓後得到的直流工作電壓。
4.根據權利要求1所述的智能型高精度限流閘刀，其特徵在於，負載狀態顯示器(29)採用紅黃綠三色燈線路負載狀況顯示器。
5.根據權利要求1所述的智能型高精度限流閘刀，其特徵在於，可控閘刀的人工復位開關(17)採用了由一個定位掛鈎(9)所控制的雙路閘刀J，定位掛鈎(9)一端與電磁脫扣器(18)的電磁鐵動銜鐵(11)聯接，電磁鐵J1是受控於控制部分的電源電壓檢測電路(25)和電壓檢測與比較電路(28)，定位掛鈎(9)的另一端與其控制的雙路閘刀J配接。
6.根據權利要求5所述的智能型高精度限流閘刀，其特徵在於，定位掛鈎(9)配有人工操作手柄(8)。
7.根據權利要求6所述的智能型高精度限流閘刀，其特徵在於，電磁脫扣器(18)由電磁鐵線圈(12)、電磁鐵動銜鐵(11)、定位掛鈎(10)組成，電磁脫扣器(18)在底座上，定位掛鈎(10)配接人工操作手柄(8)，定位掛鈎(10)的一端與電磁鐵動銜鐵(11)配接，其另一端與人工操作手柄(8)配接，人工操作手柄(8)通過裝在其上的壓板(7)與受其控制的雙路閘刀J配合，雙路閘刀J的兩隻動觸頭(6)通過鏍釘(10)固定在底座上，兩隻靜觸頭(15)直接固定在底座上，控制部分的實體電路裝在印刷電路板(5)上，印刷電路板(5)為U形，人工操作手柄(8)裝印刷電路板(5)的U形空檔中，並能夠與其下方雙路閘刀J的動觸頭(6)作配合，人工操作手柄(8)的下端部通過銷軸安裝在底座上，裝有線圈H的電流取樣磁環(3)由穿過它的與外接交源電源線配連的導線(4)固定在底座上，導線(4)一端裝在底座上的輸入接線端子(1)上，導線(4)的另一端與靜觸頭(15)焊連，此外，兩隻輸出接線端子(13)與兩隻動觸頭(6)之間分別接有導線(4)，構成電通道，底座配有外殼(2)，外殼(2)上裝有四隻按鍵開關(16)，它們是K1、K2、K3、K4，外殼2的側面下方有過線孔(14)。
專利摘要本實用新型涉及智能型高精度限流閘刀,其由執行部分和控制部分組成,包括可控矽開關、電磁脫扣器和人工復位開關,控制部分由整流單元、穩壓電路、電源電壓檢測電路、反向器電路、電壓波動顯示器、電流取樣、整流、電壓檢測與比較電路、反向器、負載狀態顯示器、功能免除開關組成,其中,控制部分與電磁脫扣器和人工復位開關組成可控閘刀。優點是,設計新穎、結構合理,功能多、性能穩定可靠,控制精度高。
文檔編號H01H71/10GK2454892SQ0025588
公開日2001年10月17日 申請日期2000年12月6日 優先權日2000年12月6日
發明者盛衍平 申請人:冷斌