具有多功能保護的電力斷路器的製作方法
2023-05-04 00:59:31
專利名稱：具有多功能保護的電力斷路器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電力斷路裝置，尤其是一種具有過壓、過流、漏電多功能保護的電力斷路器。
背景技術：
據申請人所知，媒體上屢見市電嚴重超壓引起電器設備損壞，究其原因在於市電是由三相電壓中任一相與地形成的單相220V電壓，三根相線共用零線(若分別用零線，將造成線路布設困難，還將使用大量銅電線)，幾相電流都流過零線，易造成零線熔斷，零線也可因腐蝕而斷裂。近年來，隨著人們的生活水準提高，使用家用電器設備的用戶劇增，特別是超負荷使用空調、取暖器等大功率電器。一旦零線斷裂，用戶所用電器(如空調、冰箱、彩電、VCD、取暖器、電腦等)將變成二相電源即380V供電，而現在的家用電器設備均未設計市電電源過壓保護功能。雖然市售有電源穩壓器，但它功率小、價格貴、體積大、質量差。當市電嚴重超壓時電源穩壓器容易損壞，重者發生火災，因此不被市民接受。
目前在住宅和辦公樓、商場、賓館等安裝的控制市電220V電源的斷路器幾乎採用具有過流保護功能的「低壓斷路器開關」，該開關與市售的「剩餘電流斷路器」結合應用就構成了過流、漏電斷路器。這種斷路器雖然已廣泛應用於使用單相220V電壓場合，進行電源控制，但無過電壓保護功能，一旦發生零線斷裂，將造成市電大幅上升，導致電器設備損壞，更嚴重則因高電壓作用於電器設備將產生大量熱量，易引起火災。
發明內容
本實用新型的目的意在避免上述因市電電源嚴重超壓引起電器設備損壞及由此導致火災的弊端，申請人在現有的「低壓斷路器開關」和「剩餘電流斷路器」的基礎上進行改進，設計了一種結構簡單，實用性強，對電器具有多功能保護的電力斷路器。
本實用新型的目的是這樣來實現的一種具有多功能保護的電力斷路器，在殼體上具有市電輸入接線端子和市電輸出接線端子及操作機構和復位按鈕，在殼體內具有受操作機構控制的觸頭開關與過流脫扣線圈構成的過流保護和漏電脫扣線圈，該漏電脫扣線圈與觸頭開關之間具有磁力推桿，在殼體內還具有由可控矽分壓式觸發電路構成的過壓保護，分壓電阻和可控矽的工作電壓由接在漏電脫扣線圈的整流電路提供。
所述殼體內還具有由零序電流互感器與可控矽觸發電路及漏電脫扣線圈構成的漏電保護，與市電輸出端連接的電阻和常開觸點開關及繞在零序電流互感器的線圈構成漏電檢測。
所述過壓保護的分壓電阻經觸發管與可控矽的控制端相連。
所述過壓保護採用集成電路或模塊。
所述過壓保護和漏電保護的可控矽共用一個。
所述殼體為一個整體或兩個分體。
所述觸發管採用穩壓管或雙向觸發管或氖管。
本實用新型是對現有「低壓斷路器開關」和「剩餘電流斷路器」產品進行改裝或生產時一併製造，它既保持了原產品的性能、又增加了過壓保護功能。本電力斷路器安裝在用戶市電220V電源進線端，一旦市電的電流或電壓超過設定值，或電器設備漏電或人身觸電或負載過載或短路，可自動切斷電源，有效地保護了電器設備，並避免由此導致的火災隱患。本實用新型結構簡單、成本低、製作容易。
圖1是本實用新型的結構框圖。
圖2是圖1的一種電路原理圖。
圖3是圖1的另一種電路原理圖。
具體實施方式
參見圖1、圖2，本電力斷路器在防火塑料殼體8上設有市電220V輸入端子(1、1′)和市電220V輸出端子(7、7′)及操作機構2、復位按鈕4、觸點開關K2，在殼體8內設有漏電保護6、漏電檢測10、過流保護3、過壓保護9。漏電保護6包括由零序電流互感器T(與輸入端子1、1′和輸出端子7、7′相連的相線和零線穿過磁環)和可控矽BT1與電阻R4、二極體D1、電容C2構成的觸發電路及漏電脫扣線圈B2。漏電檢測10包括與市電輸出端子(7、7′)連接的電阻R5、常開觸點開關K2及繞在零序電流互感器T的線圈n1。過流保護3包括與輸入端(1、1′)連接的觸頭開關K1和串接的過流脫扣線圈B1及操作機構2。觸頭開關K1受脫扣線圈B1和操作機構2控制，用於接通、斷開電源。過壓保護9由可控矽BT2與觸發電路構成。該觸發電路包括分壓電阻(R1、R2)、觸發穩壓管W(或用導線將a點直接與可控矽BT2的控制端相連)及防幹擾作用的電阻R3、電容C1。與穩壓管W相連的分壓電阻(R1、R2)和可控矽BT2的工作電壓由接在漏電脫扣線圈B2的橋式整流電路D提供。在觸頭開關K1與漏電脫扣線圈B2之間具有磁力推桿5(推桿可以是直的或彎曲的)，該推桿5上連接有復位按鈕4。當漏電或過壓發生時，復位按鈕4受推桿5的推動而凸出，表示已發生過壓或漏電事故，當排除故障後，按下復位按鈕4，向上推動操作機構2。所述的漏電保護6和漏電檢測10的零序電流互感器T、漏電脫扣線圈B2以及推桿5、復位按鈕4等各元器件為現有「剩餘電流斷路器」的結構(如DZ47LE型號等)，所述的過流保護3的觸頭開關K1、過流脫扣線圈B1及操作機構2元器件為現有「低壓斷路器開關」的結構(如DZ47-60、DZ47-63型號等)，殼體8為一個整體或兩個分體。殼體8可採用「低壓斷路器開關」和「剩餘電流斷路器」產品的形狀或其它形狀製作成一體；殼體8也可以由現有的「低壓斷路器開關」與「剩餘電流斷路器」的兩個殼體組合而成，過壓保護9的各元器件安裝在漏電保護6的殼體內(即剩餘電流斷路器殼體內)。所述的這種結構製作成具有過壓、過流、漏電保護的電力斷路器。若去掉零序電流互感器T和可控矽BT1等及漏電檢測的元件即為具有過壓、過流保護的電力斷路器。
以上觸發穩壓管W可用二極體、雙向觸發管、氖管等代替；可控矽單、雙均可，如使用雙向可控矽可省略整流電路D；以上過壓保護9可採用集成電路或模塊，過壓保護也可以用穩壓二極體或壓敏電阻來實現；以上可控矽要求耐壓大於600伏以上，電阻採用1/8W金膜電阻，二極體選用耐壓大於600伏以上。
本電力斷路器過流保護當市電輸出端(7、7′)發生過流時，因觸頭開關K1的雙金屬片實現過負荷反時限動作保護，短路瞬時動作保護則是由脫扣線圈B1的鐵芯和銜鐵之間產生的電磁吸力使觸頭開關K1跳閘斷開，切斷電源達到過流保護。當保護時，操作機構2動作向下彈下，此時與觸頭開關K1斷開。若要使觸頭開關K1閉合，須用人工向上推動操作機構2，使觸頭開關K1閉合。
本電力斷路器漏電保護當市電輸出端因電器設備漏電或人身觸電。造成零序電流互感器T中的磁場合力不為0，繞在磁環的線圈n2感應出電壓，該電壓經可控矽BT1放大後去觸發漏電脫扣線圈B2，致漏電脫扣線圈B2產生強大磁場，使漏電脫扣線圈B2的鐵芯產生動作，鐵芯推動推桿5，推桿5又推動觸頭開關K1迅速斷開，從而達到漏電保護。
本電力斷路器過壓保護當市電電壓超過額定值(如280V以上)時，由橋式整流D後的電壓升高，經分壓電阻(R1、R2)後的電壓也升高，當達到觸發管W的觸發電壓時，觸發管W導通，使可控矽BT2導通，漏電脫扣線圈B2的電流由0瞬間升到幾個安培，使線圈B2產生強大磁力，該磁力吸引插在線圈B2中的鐵芯，使鐵芯動作，鐵芯動作推動推桿5運動，推桿5又推動觸頭開關K1迅速斷開，從而達到過壓保護。
參見圖1、圖3，本電力斷路器與以上實施不同的是不用可控矽BT2，漏電保護6和過壓保護9共用可控矽BT，由分壓電阻(R1、R2)和矽穩壓管W及二極體D2構成的觸發電路來實現過壓保護。當市電電壓超過額定值(如280V以上)時，由橋式整流D後的電壓升高，經分壓電阻(R1、R2)後的電壓也升高，矽穩壓管W被觸發導通，可控矽BT受觸發也導通，致漏電脫扣線圈B2的電流由0瞬間升到幾個安培，使線圈B2產生強大磁力，該磁力吸引插在線圈B2中的鐵芯，使鐵芯動作，鐵芯動作推動推桿5運動，推桿5又推動觸頭開關K1迅速斷開，從而達到過壓保護。其它發生過流、漏電時的保護與上述實施相同。
權利要求1.一種具有多功能保護的電力斷路器，在殼體上具有市電輸入接線端子、市電輸出接線端子及操作機構、復位按鈕，在殼體內具有受操作機構控制的觸頭開關與過流脫扣線圈構成的過流保護和漏電脫扣線圈，該漏電脫扣線圈與觸頭開關之間具有磁力推桿，其特徵在於在殼體內還具有由可控矽分壓式觸發電路構成的過壓保護，分壓電阻和可控矽的工作電壓由接在漏電脫扣線圈的整流電路提供。
2.根據權利要求1所述的具有多功能保護的電力斷路器，其特徵在於殼體內還具有由零序電流互感器與可控矽觸發電路及漏電脫扣線圈構成的漏電保護，與市電輸出端連接的電阻和常開觸點開關及繞在零序電流互感器的線圈構成漏電檢測。
3.根據權利要求1所述的具有多功能保護的電力斷路器，其特徵在於過壓保護的分壓電阻經觸發管與可控矽的控制端相連。
4.根據權利要求1所述的具有多功能保護的電力斷路器，其特徵在於過壓保護採用集成電路或模塊。
5.根據權利要求1和2所述的具有多功能保護的電力斷路器，其特徵在於過壓保護和漏電保護的可控矽共用一個。
6.根據權利要求1所述的具有多功能保護的電力斷路器，其特徵在於殼體為一個整體或兩個分體。
7.根據權利要求3所述的具有多功能保護的電力斷路器，其特徵在於觸發管採用穩壓管或雙向觸發管或氖管。
專利摘要本實用新型是具有多功能保護的電力斷路器,在殼體上具有市電輸入接線端、輸出接線端和操作機構、復位按鈕,在殼體內具有過流保護及漏電保護,在殼體內還具有由可控矽分壓式觸發電路構成的過壓保護,分壓和可控矽的工作電壓由接在漏電脫扣器線圈的整流電路提供。該結構的電力斷路器安裝在用戶市電電源進線端,一旦市電的電流或電壓超過設定值,或電器設備漏電或人身觸電或負載過載或短路,可自動切斷電源,有效地保護了電器設備,避免由此導致的火災隱患。它結構簡單、成本低、可靠性高、製作容易。
文檔編號H01H83/00GK2512109SQ0222128
公開日2002年9月18日 申請日期2002年1月15日 優先權日2002年1月15日
發明者董世榮 申請人:董世榮