多功能防竊電器的製作方法

2023-12-02 19:08:41

專利名稱：多功能防竊電器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於保護電路裝置技術領域，是一種多功能防竊電器。
隨著電器設備的增多、用電量大大增加，竊電者也增多。雖然目前有一些防竊電的裝置，但這些防竊電裝置有的在正常使用時其本身耗電量偏大，有的功能單一，有的結構太複雜、成本高，因而都難以推廣。
本實用新型的目的是要提供一種低功耗、結構簡單、多功能防竊電器。
本實用新型的目的是用以下方式實現的。該防竊電器包括取樣電路、比較放大推動電路、斷電執行電路、變壓整流電路，取樣電路為防竊電信號電路，該電路由主體互感器、付體互感器、兩個電阻、電位器組成交流電橋、付體互感器的次級線圈與主體互感器的次級線圈組成交流電橋的兩個臂、兩個電阻以及電位器組成交流電橋的另外兩個臂，主體互感器的初級線圈與付體互感器的初級線圈串聯，交流電橋與比較放大推動電路連接，比較放大推動電路由運放集成電路塊及輸出隔離二極體組成，比較放大推動電路與斷電執行電路連接，斷電執行電路由中間繼電器、交流繼電器及電阻、手動開關組成，變壓整流電路與比較放大推動電路連接、由變壓器、整流電橋組成。下面結合實施例附圖對本實用新型作進一步的描述。


圖1本實用新型方框原理圖；圖2電路原理圖3本實用新型安裝接線圖。
圖中Ⅰ－取樣電路，Ⅱ－比較放大推動電路，Ⅲ－斷電執行電路，Ⅳ－變壓整流電路，Ⅴ－用戶電錶，H1－主體互感器，H2－付體互感器，IC1－運放集成電路塊，R－電阻，C－電容，D－二極體，W－電位器，J－繼電器，Q－整流電橋，K1－復位開關，B1－變壓器。
取樣電路(Ⅰ)除了有防竊電信號電路外，還有防過載信號電路、防過壓信號電路。防竊電信號電路由主體互感器(H1)的次級線圈(H1－2)與付體互感器(H2)的次級線圈(H2－2)組成交流電橋的兩個臂，兩個電阻(R10、R11)和電位器(W5)組成交流電橋的另外兩個臂，誤差信號由電位器(W5)動點取出，二極體(D10)起檢波作用，電容(C7)、電阻(R8)延時、濾波送至運放集成電路塊(IC1)，二極體(D7、D8、D9)組成運放集成電路塊(IC1)的保護電路。防過載信號電路由主體互感器(H1)的次級功率電感線圈(H1－3)、二極體(D11)、電阻(R9)、電位器(W4)、電容(C9)所組成，並與比較放大推動電路(Ⅱ)連接。防過壓信號電路由電阻(R4)、電位器(W2)、電容(C4)組成，其一端與整流電橋(Q1)連接，另一端與比較放大推動電路(Ⅱ)連接。比較放大推動電路(Ⅱ)採用四運放集成電路塊LM324及四隻輸出隔離二極體(D2、D3、D4、D5)，LM324內部有A、B、C、D四個獨立的運放單元，具有溫度補償、反應速度快、帶載能力強，靜態功耗小等優點。其中2、6、9、13腳為基準門限輸入端(V－)，3、5、10、12腳為信號輸入端(V＋)，1、7、8、14腳為輸出端，4腳為E＋(電源輸入端)，11腳為公共接地端，A、B、C三個運放單元分別對應處理竊電、過載、過壓信號，當其中任何一項超過額定門限值時，均可輸出高電平推動斷電執行電路(Ⅲ)動作，實現對負載用電器停止供電。D運放單元的輸出是加到A運放單元的門限輸入端，由於電容(C3)的作用，當停電後恢復送電、合閘等衝擊情況下，在較短的時間內使腳12的電壓V12遠遠高於腳13的V13，使14腳有高電平送至2腳，也同時影響提高6、9、13腳的門限電壓，從而使A、B、C運放單元不產生誤動作，保證了本機工作穩定可靠。電容(C6)可將突然加大負載的增量送入運放集成電路塊(IC1)各門限輸入端，電容(C4)可將電源電壓的突然增加量進行延時，電容(C2)可使繼電器(J2)動作延時及消振，這些措施均可增強本機的抗衝擊性能。斷電執行電路(Ⅲ)由中間繼電器(J2)、交流繼電器(J1)及電容(C2)、電阻(R1、R2)、二極體(D1)復位開關(K1)組成。變壓整流電路(Ⅳ)為比較放大推動電路(Ⅱ)提供正常工作的各種電源。220伏的交流電經電源變壓器(B1)降為低壓，經整流電橋(Q1)整流、電容(C1)濾波後，第一路送至LM324的4腳，第二路送至電阻(R4)、電位器(W2)、電容(C4)，第三路送至電阻(R5)、經穩壓管(D6)、電容(C5)穩壓後形成防竊電門限比較基準電壓、防過載門限比較電壓、防過壓門限比較基準電壓、抗衝擊門限基準電壓。防竊電門限比較基準電壓由電位器(W3)上取出輸入LM324的2腳，防過載門限比較電壓由電阻(R7)與電位器(W3)之間取出輸入LM324的6腳，防過壓門限比較基準標準電壓由電阻(R6)和電阻(R7)之間取出輸入LM324的9腳，抗衝擊電路門限基準電壓是與LM324的6腳並聯輸入13腳。
本實用新型使用時，按照圖3所示安裝好。付體互感器(H2)安裝在付體盒(Ⅶ)內，其餘的電路元件都安裝在主體盒(Ⅵ)內，主體盒(Ⅵ)與付體盒(Ⅶ)的距離可在0－40米之間。一般主體盒(Ⅵ)安裝在總配電室或戶外，而付體盒(Ⅶ)與用戶的電錶安裝在一起(也可有多個付體並聯，每個付體與一個用戶的電錶安裝在一起)。當在主體盒(Ⅵ)與付體盒(Ⅶ)之間的線路上出現竊電(或漏電時)時，由於竊電前，火線經過主體互感器(H1)的初級線圈(H1－1)後再經過付體互感器(H2)的初級線圈即通過兩個互感器的電流是相同的、交流電橋處於平衡狀態，沒有電流通過二極體(D10)；竊電後，電流通過主體互感器(H1)的初級線圈後直接進入負載而沒有經過付體互感器(H1)的初級線圈，這樣通過兩個互感器的電流大小不一致，這樣由主體互感器的次級線圈(H1－2)，付體互感器的次級線圈(H2－2)、電阻(R10、R11)、電位器(W5)組成的交流電橋的平衡被破壞，就有竊電信號在電位器(W5)處取出，經二極體(D10)檢波、電容(C1)、電阻(R8)的延時、濾波送至運放集成電路塊(IC1)的3腳，並與2腳的防竊電門限比較基準電壓(一般設置約5mv)進行比較，當此竊電信號電壓大於防竊電門限比較基準電壓時，1腳輸出高電平，經電容(C2)延時，推動中間繼電器(J2)動作，使常開觸頭(J2－1)閉合，這時交流繼電器(J1)接通，常閉觸頭(J1－2)斷開，常開觸頭(J1－1、J1－3)閉合，則通過主體互感器(H1)的火線電路被斷開，即用電線路被切斷停止供電，二極體(D1)發出紅光，交流繼電器(J1)的線路保持暢通，當排除了竊電後，只要按下復位開關(K1)即斷開交流繼電器(J1)線路，其觸點復位，用電線路接通、恢復供電，若竊電情況沒有排除，用電線路仍不能恢復供電。當用戶用電出現過載時，過載信號由主體互感器(H1)次級功率電感線圈(H1－3)及D11、R9、W4、C9取出經過主體互感器(H1)初級線圈(H1－1)的負載電流(與負載功率成比例)所對應的直流電壓信號加到運放集成電路塊(IC1)的5腳，並與6腳的門限基準相比較，當因功率過載使電壓V5＞V6時，7腳輸出高電平，推動斷電執行電路動作，斷開用電線路，同時當負載短路時也可及時動作完成斷電保護任務。同樣，當過載或短路情況排除後，按下復位開關(K1)就能恢復正常供電。當供電電壓出現過壓時，過壓信號由整流電橋(Q1)整流後未經穩壓的直流電壓經電阻(R4)、電位器(W2)、電容(C4)取出輸入運放集成電路塊(IC1)的10腳，並與9腳的門限基準電壓進行比較，當電壓V10＞V9時，8腳輸出高電平，使斷電執行電路動作，斷開用電線路，完成過壓保護功能，當過壓情況消除後，按下復位開關(K1)就能恢復正常供電。
本實用新型結構簡單，具有防竊電、防過載(即限量用電)、短路保護、過壓保護、抗衝擊、防誤動作等多種功能，低功耗、工作可靠、穩定、靈敏、使用本實用新型能搞好計劃用電、安全用電。
權利要求1.一種多功能防竊電器，包括取樣電路(1)、比較放大推動電路(2)、斷電執行電路(3)、變壓整流電路(4)，其特徵在於取樣電路(1)為防竊電信號電路，該電路由主體互感器(H1)、付體互感器(H2)、電阻(R10、R11)、電位器(W5)組成交流電橋，付體互感器(H2)的次級線圈與主體互感器(H1)的次級線圈組成交流電橋的兩個臂、電阻(R10)、電阻(R11)以及電位器(W5)組成交流電橋的另外兩個臂，主體互感器的初級線圈與付體互感器的初級線圈串聯，交流電橋與比較放大推動電路(2)連接，比較放大推動電路(2)由運放集成電路塊(IC1)及輸出隔離二極體(D2)組成，比較放大推動電路(2)與斷電執行電路(3)連接，斷電執行電路(3)由中間繼電器(J2)、交流繼電器(J1)及電阻(R1、R2)、復位開關(K1)組成，變壓整流電路(4)與比較放大推動電路(2)連接，由變壓器(B1)、整流電橋(Q1)組成。
2.根據權利要求1所述的多功能防竊電器，其特徵在於取樣電路(1)還包括防過載信號電路，由主體互感器(H1)的次級功率電感線圈(H1－3)、二極體(D11)、電阻(R9)、電位器(W4)、電容(C9)所組成，並與比較放大推動電路(2)連接。
3.根據權利要求1或2所述的多功能防竊電器，其特徵在於取樣電路(1)還包括防過壓信號電路，由電阻(R4)、電位器(W2)、電容(C4)組成，其一端與整流電橋(Q1)連接，另一端與比較放大推動電路(2)連接。
4.根據權利要求3所述的多功能防竊電器，其特徵在於運放集成電路塊(IC1)採用四運放集成電路塊LN324。
專利摘要本實用新型屬於保護電路裝置技術領域，是一種多功能防竊電器。該多功能防竊電器由取樣電路、比較放大推動電路、斷電執行電路、變壓整流電路所組成，取樣電路包括防竊電信號電路、防過壓信號電路、防過載信號電路，當竊電信號、過壓信號、過載信號的量超過比較放大推動電路裡設置的門限比較基準值時，就能斷開供電線路，因此具有防竊電、防過壓、防過載、防短路等多種功能。
文檔編號H02H3/26GK2109009SQ9221211
公開日1992年7月1日 申請日期1992年1月20日 優先權日1992年1月20日
發明者劉瑞岐, 唐煒 申請人:航空航天部長航電子儀器廠, 長沙電建技術安裝公司