多功能用電保護器的製作方法

2023-05-29 12:59:51

專利名稱：多功能用電保護器的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種和單相電度表配合使用，具有「防漏(觸)電、防過壓、防竊電三個功能用電保護器。既能可靠地保護漏電、過壓時人的生命和家用電器財產的安全，又可以有效地制止在被監控線路上發生的各種竊電行為。廣泛用於家庭和使用單相電源的單位。
根據家用電器的大量增加，人身觸電和電器燒毀的情況不斷發生，以及存在較普遍的竊電現象，本實用新型有很大的價值。但市場上只有單功能的漏電保護器、防竊電器和漏電過壓兩功能保護器。這樣用戶需用三功能用電保護器就得幾次安裝，非常麻煩，價格也很高。而且漏電保護器較普遍存在質量不夠穩定和誤動作較多。假若把這三個功能機械的組合到一個殼體內，由於漏電過壓和防竊電分別存在能自復位和不能自復位兩種情況，就需要有兩個脫扣裝置。這樣增大了殼體，價格同樣很高，仍然不能解決上述存在的問題。
我們設計的這種實用新型，是把上述三種功能有機地融為一體，只需要一個脫扣機構，即實現了三種功能，又滿足了兩種復位情況。並且設計安裝了綠、紅兩種發光指示，清楚顯示出各種用電情況，較圓滿解決了以上存在的問題。
本實用新型的目的是通過以下工作原理來實現的(見附

圖1)漏電保護部分電源進入保護器，通過開關雙線併線經過零序互感器LH，到用電側。當正常用電時，進入火線與零線的電流相等，方向相反，零序互感，無電壓輸出。當漏電時，從火線通過的電流大於從零線通過的電流，在零序互感器感應出一個電壓經二極體D1整流後觸發可控矽帶動繼電器，推動脫扣機構斷電，從而保護人身安全。電容C1是起抗幹擾作用。電阻R1是一個可調電阻，它的阻值可以改變觸發可控矽的電壓過流，從而起到整定漏電的額定動作值的作用。電容C2可以在接通電源的瞬間防止可控矽誤動作。同時黨漏電信號過來通過二極體D1整流後首先為電容C2充電，又充當一個延時電容。如果這時過來的是幹擾信號，在尚未將電容C2兩端充到可控矽的觸發電壓，信號已過去，這時電容C2又進一步起到抗幹擾作用。電阻R1的另一個作用就是洩放電容C2上的電荷。電阻R2是試驗電阻，作模擬漏電試驗，檢查保護器漏電部分是否正常。二極體D2是保護可控矽不受反向電壓的衝擊。
過壓保護部分只用壓敏電阻MY一個元件(在附圖1中虛框線Ⅰ內)，它的一端接在繼電器J的下側，另一端接在零序互感器LH靠二極體D1正極的一側。它的檢測迴路是從火線通過繼電器線圈，壓敏電阻MY，零序互感器LH的二次線圈，二極體D2到零線。在無過壓情況時，壓敏電阻相當於斷路，只有很小的漏電電流通過上述檢測迴路不會出現脫扣斷電。當出現過壓情況時，壓敏電阻MY突然放電，相當於短路。在檢測迴路中就有一定電流通過，這時零線互感器LH上二次線圈產生一定電壓，使二極體D1導通，觸發可控矽帶動繼電器推動脫扣機構斷電。根據需要的過壓值來確定相匹配的壓敏電阻MY，從而完成了過壓保護。
過壓保護部分只用了一個壓敏電阻，大大簡化了製作工藝，降低了產品成本，(一個壓敏電阻0.6元)，保證了質量穩定可靠。
防竊電部分由兩個電阻(R3、R4)，兩個發光管LED－L、LED－H和一套熔斷管RD組成。(見附圖1中虛框線Ⅱ內)本實用新型的進、出火線採用屏蔽線，用屏蔽層保護火線，竊電時必然把屏蔽層與火線接通，竊電信號從屏蔽層導線上拾取。
平時無竊電情況時，電流從電阻R3，綠色發光二極體，熔斷管RD到地。綠色發光管LED－L指示正常用電。當出現竊電情況時，屏蔽層帶電對地線通過熔斷管RD放電，熔斷管絲採用0.2安培的規格，可瞬時熔斷。這時，通過屏蔽線電阻R4，紅色發光二極體LED－H，可控矽觸發極，二極體D2有電流通過，點亮紅色發光二極體，觸發可控矽，繼電器J動作推動脫扣機構斷電，停止正常供電。若不解除竊電，紅色發光二極體一直發光顯示正繼續竊電。由於電阻R3和綠色發光二極體被屏蔽線短路，竊電時綠色發光二極體不亮。當竊電解除後電流由火線通過電阻R3，綠色發光二極體，電阻R4紅色發光二極體，可控矽觸發極，二極體D2紅綠髮光二極體一齊亮，顯示該用戶曾經竊過電。竊電是否被解除，脫扣機構的開關都合不上閘。
一旦竊電熔斷管被熔斷，可控矽始終存在一個觸發電流，因為這個電流在0.5毫安以下，所以長期通過可控矽觸發極也不會燒壞可控矽，同時又保證發光二極體發亮。通過綠、紅髮光二極體的工作狀態，能區分出電路停電(綠紅皆不亮)、正常供電(綠亮)，正在竊電(紅亮、綠滅)，解除竊電(紅綠皆亮)四種用電狀態，同時又兼作了整流二極體。由於過壓和防竊電部分是寄生在漏電部分之上，借用了漏電部分的可控矽、繼電器及脫扣機構，所以大大降低了產品成本，整個竊電顯示部分成本約0.80元。
本實用新型的外殼(見附圖2、3)，是在原開關式漏電保護器(長80mm×寬64mm×高36mm)的基礎上改進設計的，整個非電子元器件仍採用保護器的，這樣省去了加工製作。本實用新型的外殼寬和高的尺寸仍和原來一樣，只是兩端均稱增長9毫米。這樣，外殼的尺寸是長98毫米×寬64毫米×高36毫米。殼底的進線端加長部分入火線處增加一個接屏蔽線槽階和安裝線路板位置。出線端加長部分出火線處增加一個接屏蔽線槽階和安裝熔斷管位置。殼體上蓋的右上角有兩個直徑5毫米的透孔，突出綠、紅髮光二極體，右下角固定孔旁增加了一個鉛封用孔塊，整個殼體比原來漏電保護器殼體增加不多，成本增加甚微。
權利要求1.一種和單相電錶配合使用的多功能用電保護器，是由漏電保護、過壓保護和防竊電三部分組成的，其特徵是把這三種功能有機地融為一體，用一個脫扣機構實現三種功能和自行復位送電與不能自復位送電兩種情況，並用兩種顏色發光二極體，顯示出不同用電狀態。
2.根據權利要求1所述的過壓保護部分，其特徵是通過一個壓敏電阻來實現的，它的一端接在繼電器的下側，另一端接在零序互感器靠二極體正極的一側。
3.根據權利要求1所述的防竊電部分，是由電阻、發光二極體和一套熔斷管所組成，其特徵是靠竊電時火線外的屏蔽層與火線短路時熔斷管隨之熔斷，造成可控矽觸發極有電流通過來觸發可控矽，推動脫扣機構斷電，實現制止竊電又無法自行復位送電的。
4.根據權利要求1所述，用發光二極體顯示不同用電狀態，其特徵是用綠、紅兩個發光二極體，當兩個都不亮時，表示電路停電，光綠髮光管亮，表示正常用電，光紅髮光管亮表示正在竊電，紅、綠都亮表示曾經竊過電、現在已經停止竊電。
5.根據權利要求1所述的多功能用電保護器殼體，其特徵是在現有開關式漏電保護器殼體加長而成的，殼底兩端進、出火線增加有屏蔽線槽階和線路板，熔斷管位置，殼體上蓋右上角有兩個透孔，右下角固定孔旁有一個代孔的鉛封塊。
專利摘要本實用新型是一種和單相電度表配合使用，具有「防漏電、觸電、防過壓、防竊電」三個功能保護器。當線路出現漏電、過壓超過規定值或發生竊電行為時，脫扣機構均脫扣斷電，不同的是漏電過壓解除後，用戶可自行復位送電，竊電無論是否還在進行，都無法自行復位送電。該保護器主要特點是通過一個脫扣機構實現了上述功能，而且安裝有兩種顏色發光管，清楚顯示用電的各種情況，廣泛適用於家庭和其它使用單相電源的單位。
文檔編號H02H3/32GK2070047SQ9020287
公開日1991年1月23日 申請日期1990年3月12日 優先權日1990年3月12日
發明者劉葆華 申請人:焦作市新新應用技術研究所