電器漏電保護開關的製作方法

2023-05-20 09:57:41 1

專利名稱：電器漏電保護開關的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電器保護裝置，特別涉及一種電器保護開關裝置，即當在正常情況下處於地電位的負載電器外殼出現電壓時能自動斷電的緊急保護裝置。
在1986年8月15日申請的申請人為林憶秋、名稱為自動漏電保護開關的86206071號實用新型中曾揭示了一種由檢測電路、控制電路、指示電路和整流電路組成的自動漏電保護開關。當用電電器的外殼漏電時，檢測電路便測出一個正脈衝信號送到可控矽控制極，使可控矽導通，從而使繼電器動作，切斷電源。又在1986年5月6日申請的申請人為陳志堅、名稱為電壓型電器保安裝置的86202855號實用新型中也揭示了一種保安裝置，它以市電電源的零線為基準，因而不另接基準大地，並設有控制負載電器電源的繼電器及控制繼電器的可控矽，該可控矽的控制極上加有該電器外殼的漏電電壓信號，及當上述繼電器通電時，其常閉觸點切斷電器電源，其常開觸點將市電電源相線電壓加到可控矽的控制極以維持可控矽導通，使繼電器自保。但由於這兩篇實用新型專利中的繼電器都是選用直流繼電器，故在86206071號專利中需要設有整流裝置，且可控矽導通時間也長。而在86202855號專利中則需要通過繼電器觸點J及電阻R將電源相線電壓加到可控矽TR的控制極g，以便用可控矽的電流使繼電器J自保，但這樣一方面要增加電阻R，另一方面可控矽TR的導通時間長。此外他們都沒有測量漏電電壓大小的裝置，又上述漏電保護裝置動作的額定值整定後只有一種而沒有一種以上的動作額定值可供選用。
為了克服以上缺點，本實用新型的目的在於提供一種線路簡單、不設整流電源，且可控矽的導通時間很短的電器漏電保護開關裝置。
本實用新型的目的還在於提供一種具有兩種或兩種以上的漏電電壓額定值的漏電保護開關裝置。
本實用新型的目的還在於提供一種具有漏電電壓測量裝置的漏電保護開關裝置。
本實用新型所提供的一種電器漏電開關，包括可控矽，電源插座，與可控矽串聯、並控制電源插座電源的繼電器，可控矽的控制極與電源插座的的接地端相連，其特徵包括其一端與電源的相線相連、其另一端與繼電器及其第一觸點組的常閉觸點相連的電源開關，及上述繼電器為交流繼電器，且繼電器與可控矽陽極的相連端經繼電器的常開觸點與電源的零線相連。故本實用新型是這樣實現的，即本實用新型直接採用交流供電，並採用交流繼電器。當經電源插座加到可控矽的控制極和陰極之間的負載電器外殼對地電壓因有漏電而升高時，可控矽導通，串聯在可控矽電路中的繼電器工作，其常閉觸點斷開，從而使電源插座的電源斷開，其一常開觸點接通，使繼電器自保，且可控矽在導通約半周后即停止導通。
本實用新型提供的又一種電器漏電開關還具有一個以上在可控矽控制極電路中串聯有不同電阻值的支路及選擇支路用的選擇開關，從而可以選擇不同的漏電電壓額定值。
本實用新型提供的再一種電器漏電開關還設有可連接在電源零線和電源插座的接地端(可與電器機殼相連)之間用以測量漏電電壓的電壓測量裝置。
本實用新型的電器漏電保護開關由於結構簡單、體積小、靈敏度高、造價低廉，可對電器設備進行保護，可保證安全用電，且電器設備不必接基準大地線。
以下結合附圖對本實用新型的最佳實施例作詳細說明，其中


圖1為本實用新型的一實施例的示意電路圖。
圖2為表示本實用新型的外部結構的示意透視圖；圖3為表示本實用新型的內部底板上元件配置的示意圖。
參見圖1，圖中B為可控矽，J為繼電器，J1，J2為其兩組觸點，Z為本實用新型的漏電保護開關的可與負載電器設備相連的三芯單相電源插座，K1為電源開關，K2為選擇開關。電源開關K1的一端與電源的相線D相連，其另一端M點與繼電器J的線圈、指示燈A及繼電器J的第一組觸點J1的一端P相連。繼電器J及指示燈A的另一端N與可控矽B的陽極及繼電器J的第二組觸點J2的一端U相連，而第二組觸點J2的另一端S則與電源的零線E相連，插座Z的供電的一端a經繼電器J的第一組觸點J1的常閉觸點(Q→P)與電源開關K1的另一端M相連，插座Z的供電的另一端b經繼電器J的第二組觸點J2的常閉觸點(T→S)與電源的零線E相連，可控矽的陰極經電阻R3與電源的零線E相連，當選擇開關K2放「2」位置時可控矽B的控制極經電阻R1、電阻R2的LF段、開關K2的2，4端連到可與負載的外殼相連的電源插座Z的接地端G，當選擇開關K2放在「3」位置時可控矽B的控制極經電阻R1、電阻R2的LH段、開關K2的3，4連到可與負載的外殼相連的電源插座Z的接地端G。當電源開關K1接通後，如電源插座Z所接負載的外殼不漏電，則可控矽B不工作，繼電器J的線圈中無電流流過，其J1，J2的兩常閉觸點閉合，電源插座中a，b輸出有來自交流電源的相線D及零線E間的電源電壓例如220伏，其電源插頭插入電源插座Z的負載電器即可正常工作，但當該負載電器設備外殼漏電時，當開關K2指向「2」擋時，其外殼對地(即零線)的電壓可從接地端G經開關K2，R2的FL段，及R1加到可控矽B的控制極，如漏電電壓太低，則可控矽B不觸發，漏電電流可通過可控矽的控制極到陰極回到電源零線，並能消除外殼帶電，若漏電電壓上升至大於所選擇的額定值(例如36伏)時可控矽B導通，此時電流流過繼電器J，其J1，J2的兩常閉接點斷開，從而電源插座Z失電，而J1，J2的常開觸點接通。由於系交流供電，可控矽B僅在電源電壓的瞬時值為正時導通，當瞬時值變化為零時，可控矽B即處於關閉狀態(故可控矽只是在百分之一秒以內工作)，這樣可大大延長可控矽B的壽命。在可控矽B導通的瞬間，繼電器J動作，由於其J1，J2的常開觸點閉合，從而從電源的相線D，經電源開關K1，繼電器J的線圈，U、S，到電源的零線D形成迴路，使繼電器J自保，同時該常開觸點的閉合也使可控矽B被短路。而且由於J1，J2的兩常閉觸點的斷開，因而不向電源插座Z供電，起到保證安全的保護作用。同時與繼電器J並聯的指示燈A亮，起報警作用。如根據所應用的場合需要，把漏電額定值提高到另一一定值時可在R2電阻上取合適的阻值，並把選擇開關K2指「3」檔即可。R2作為調節器可調節額定的漏電電壓值的高低，R3起限流保護作用以防止可控矽擊穿。在繼電器自保以後如欲使電源插座Z供電，可將電源開關K1先斷開一下，然後再重新閉合開關K1。當選擇開關K2指「1」時可與負載的外殼相連的電源插座Z的接地端G與電源的零線E之間接有電壓表V可以指示由電源插座供電的負載電器漏電電壓的有無和大小。便於顧客和用戶了解其電源插頭插入本新型的漏電保護開關的輸出電源插座Z的有關電器的絕緣情況。
顯然本實用新型可以不用選擇開關即只有一個漏電電壓額定值，也可以用有更多的檔的選擇開關，從而採用不同的電阻與電阻R1串聯，以便可有多個漏電電壓整定值供選用。可變電阻R2也以在調定後以固定電阻即以相當於R2的LF段電阻和R2的FH段電阻阻值的電阻來代替。電壓表也可以不選用。
圖1中的電源插座Z僅畫有一個，顯然也可以設兩個或多個關聯的電源插座。
參見圖2，圖3，圖2為表示本實用新型的外部結構的示意透視圖，圖3為表示內部底板上元件配置的示意圖。面板盒蓋14及底板12可用塑料壓制而成，其外形尺寸例如20cm×12cm×10cm。面板盒蓋14的面板14a上裝有作漏電電壓指示的電壓表V其旁邊為指示燈A的燈罩11，電源開關K1裝在中間靠左，選擇開關K2裝在中間靠右，其1擋為漏電指示，其二擋、三擋為漏電保護，面板下方有兩個三芯電源插座孔Z1a，Z2a底板12上配置有繼電器J，指示燈A，可控矽B，電阻R1，R2，R3及電源插座Z1，Z2等。底板12外沿為長凸形(未圖示)，與面板盒蓋14上的凹形部分(未圖示)相配合，能扣死且拆裝方便，底板12的四個角部有四個孔13，以便用螺釘將其固定到牆壁上。面板盒蓋14上方可裝有電源接線板15。其上有兩個螺絲接線柱16，17，一接電源相線，一接電源零線，接線柱內部則與有關元器件相連。接線板15上可以蓋上絕緣罩(未圖示)。很顯然接線板15也可以裝在底板12上。
本實用新型的電器漏電保護開關是一個單獨的開關保護器，它是裝在電源線與用電器之間，起漏電保護作用，用電器的三芯插頭只要插入該開關的插座內，把電源開關K1置接通位置，用電電器即可得電而工作，選擇開關K2置一擋，可從電壓表觀察有無漏電或漏電多少伏，開關K2置二擋，即進行漏電保護，在漏電壓例如36伏保護範圍內可正常工作。如漏電達到該值即斷電，如覺保護範圍太窄，可調K2到第三擋，如漏電壓達到例如50伏或60伏時也會在1％秒內斷開用電電器電源，以確保人身安全。
當所用的電器設備需連續工作時(特別是部分醫療器械需長時間工作)，在漏電電壓小於所選擇的額定值時本新型的保護開關不會斷電，而在超過該額定值時能在百分之一秒內自動斷開電源，所以能避免設備漏電時對使用人員所造成的危害。本開關裝置在用電設備正常(即不漏電)時其本身不消耗電能，工作時耗電≤17瓦。
以下為上述實施例的各元件的型號規格即繼電器522型／220V交流電壓表0－250V，可控矽3CT 5A／500V指示燈15W／220V，R15.1Ω R21 KΩ(可調)，R3300Ω， 開關K1250 V／5A開關K2 1×3控制開關。 Z通用的三芯單相電源插座。
顯然這些元件的參數作些變動是完全可能的。
權利要求1.一種可向負載電器供電並對其進行保護的漏電保護開關，包括可控矽B，電源插座Z，其線圈與可控矽B串聯、並控制上述電源插座的電源輸出的繼電器J，可控矽B的陰極可與電源的零線E相連，可控矽B的控制極與可與負載電器的外殼相連的上述電源插座的接地端相聯，其特徵包括其一端可與電源的相線D相連、其另一端與繼電器J及其第一觸點組J1的常閉觸點相連的開關K1，上述繼電器J為交流繼電器，且繼電器J的線圈與可控矽陽極的相連端可經繼電器J的第二觸點組J2的常開觸點與電源的零線E相連，以便使交流繼電器自保。
2.如權利要求1所述的電器漏電保護開關，其特徵在於在繼電器J的線圈兩端並聯有作光報警用的指示燈A。
3.如權利要求1所述的電器漏電保護開關，其特徵在於設有多檔選擇開關K2和具有多個抽頭的電阻R2，且上述接地端經多檔選擇開關K2與可控矽B的控制極相連。
4.如權利要求1所述的電器漏電保護開關，其特徵在於還設有可經開關K2連接在電源零線E和上述接地端之間、以測量負載電器的漏電電壓的電壓測量裝置V。
5.如權利要求1所述的電器漏電保護開關，其特徵在於上述電流插座設有多個，相互作並聯連接。
專利摘要一種電器漏電保護開關，包括可控矽，電源插座，與可控矽串聯並控制電源插座的電源的交流繼電器，可控矽的陰極與電源的零線相連，可控矽的控制極與電源插座的接地端相連，電源開關一端與電源的相線相連、其另一端與繼電器及其一觸點相連，繼電器與可控矽陽極的相連端經繼電器的常開觸點與電源的零線相連。設有測量漏電電壓的電壓表，並有2個或多個漏電動作額定值供選擇，結構簡單，體積小，耐用且靈敏度高，可用作漏電指示及保護。
文檔編號H02H3/14GK2038291SQ8821328
公開日1989年5月24日 申請日期1988年9月10日 優先權日1988年9月10日
發明者雷迪成 申請人:雷迪成