漏电保护器制造技术

漏电保护器，特别是一种家用漏电保护器。它选用单向微触发可控硅作敏感元件，高导磁合金作成互感器，由于改进了铁心、一次线圈、积分电容的设计，并增加了过电压保护元件，从而达到了可靠、价廉、又兼有过电压保护功能。（*该技术在1996年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术是一种漏电保护器，特别是一种家用漏电保护器。家用漏电保护器是一种社会需求量大的安全电器产品。人们对它的期望是质量好长期使用不损坏，价格低易普及，工作可靠不误动。目前家用漏电保护器已有多种产品，例如中国上海市漏电保护电器厂生产的DZL18－20型漏电自动开关即为一个实例。这种产品质量可以达到一定要求，但在价格上，特性上还不够理想。本技术目的是提供一种新的设计，使该产品有较好的工作特性，工作可靠，价格低廉易于普及。实现这个目标的途径是，选用单向微触发可控硅作灵敏元件并充分利用它的微触发特点，用互感器来的信号直接触发它，省去中间放大环节；按最低成本为目标进行互感器设计，用增加一次匝数来减少昂贵的高导磁合金用量；二次信号经整流后去触发可控硅，避免相位拒动；采用大的电容积分既躲过了各种干扰信号又获得明显反时限动作特性；在可控硅正负极上并有带延迟特性的过电压保护氖泡，既保护了可控硅又兼具有对家用电器的过电压保护功能。下面结合附图对实施方案和实例进行说明。图1是家用漏电保护器结构示意图。(1)是外壳。电流由接线端子(2)导入经开关的静触头(3)，动触头(4)，串过互感器(5)，由接线端子(6)导出。互感器的二次线圈引出的信号送至电子线路板(8)，漏电流超出一定值后，电子线路板接通操作电源使跳闸线圈(9)动作，开关操作机构(10)将动、静触头分离，完成保护作用。电子线路板内的电路绘在图2内。(7)是过电压保护用氖泡。图2是家用漏电保护器的电路图。图中ZK是自动开关，CQ是它的跳闸线圈，LH是电流互感器。BG1、BG2是二极管。C1是积分(滤波)电容，R2和R3是电阻和热敏电阻，SCR是单向微触发可控硅。YA是试验按钮，R1是试验电阻。N是氖泡。电流由端子1、2引入经开关ZK，互感器LH的一次线圈，由端子3、4引出。互感器一次线圈有两个，并且绕向相反，当负荷电流流过时，磁势相抵消，二次线圈中不感应出电势来。但当相线上有漏电流时，就会在二次线圈中感应出电势来，经过BG1、BG2组成的单相全波整流电路，整出直流送至积分电容(滤波)C1，当C1上电压超过可控硅SCR的触发电压，可控硅就导通，控制线圈CQ带电使自动开关ZK迅速断开电路，完成保护功能。电阻R2，热敏电阻R3并在C1上是调节灵敏度和补偿保护器温度特性用。有时可省去其中一个或二个。C2、C3是谐振电容。R4、C4是浪涌电压吸收电路。下面叙述本技术的改进。以往互感器为了避免多绕匝数增加工艺上的困难和增大二次不平衡电流，倾向一次匝数选用较少。本技术为了减少成本，节约昂贵的高导磁合金，按最低成本为目标进行互感器设计，大大增加一次匝数，减少高导磁合金用量。这样一次匝数大致在为4－10匝，比通常设计多得多，铁心的内径大于10毫米，铁心重量下降到每10安额定负荷电流耗用高导磁合金约3－9克，比通常的设计下降一半多。通常漏电保护器互感器为多匝时，往往采用多股软绝缘导线，并使相线和零线相绞后缠在铁心上。这样做可以减少二次不平衡电流。由于本技术选用一次匝数很多，这种常规办法在工艺上很不方便，因此一次导线改用单股软铜漆包线，并且相、零线不绞合分别缠在铁心上。这样做可能使二次不平衡电流增加，为此采取一次、二次导线在铁心上分布尽量对称来补救。由互感器二次侧得到的信号如果直接触发可控硅虽然灵敏度很高，但是在可控硅的控制极上的信号相位和可控硅正负极上操作电源相位差180°时可能会出现拒动，这是很危险的。本技术对二次讯号进行整流和积分(滤波)后才去触发可控硅，这样就可避免这种相位拒动危险。整流电路可以采用单相桥式整流，但采用单相全波整流，可少用二只二极管，减少在二极管上的整流损耗，并且二次线圈和可控硅负极有固定连接，固定了线圈电位，提高了抗干扰性。它的缺点是二次匝数增多，绕制麻烦且多占窗口。漏电保护器并不是动作电流越小越好，动作越快越好，因为电路中经常有多种随机出现的漏电流，如果不躲过它，那末会经常误动作，造成不能正常用电，用户往往因此而将漏电保护器拆除。因此漏电保护器应当躲过这种正常的漏电流，只有在危及人生命的触电时才及时动作，这种漏电保护器才是优良的。根据国际电工委员会IEC755推荐，在30毫安漏电时动作小于0.2秒，在60毫安时动作时间小于0.1秒，在250毫安时动作时间小于0.04秒(以额定漏电动作电流为30毫安挡为例)是足够安全的。如果能靠拢这一标准则是既安全又尽量地躲过了正常漏电流。目前各国的新设计的漏电保护器动作特性努力向此标准靠拢，但制造上也有众多困难，往往在大漏电流下满足了快速性，则在小漏电流下不易得到延迟特性，或则反之。本技术选择了一只大的积分电容(C1)，选用的值可达几至十几微法。常用值为4.7至10微法。这种大电容使得动作特性具有明显的反时限特性，在250毫安时可达到0.04秒以内，而在30毫安时延迟可达到0.1秒左右，向IEC755标准靠拢进了一步。此外，大的积分电容，大大提高了抗干扰性能。电容C1的电容量影响整流后的电压波动，进而影响漏电流动作值，因此要求C1误差小，并且随温度和时间的变化小，通常是避免使用电解电容。由于本技术选择了大容量的C1，整流后电压波动已很微小，因此G1容量上的偏差、变化对漏电动作值影响较小。考虑到这个有利条件，C1是可以选用电解电容，这样又降低了成本而不影响工作可靠性。可控硅(SCR)对电源电压的过电压是敏感的，过电压容易误动和造成元件损坏，常见的保护方法是并上一只压敏电阻。本技术是采用氖泡，该方法是利用了申请人已获得批准的申请号为85200061号技术专利，这是一只氖泡(N)，在充有氖气的玻璃泡内有一个固定电极和一个和它相对的双金属片制成的可动极。当电源电压超过某一规定值(例如240伏至290伏)时，泡内电极间会放电，使电压不再上升，保护了可控硅。这个放电电流较小，跳闸线圈(CQ)不动作，放电电流加热双金属片，经一定延迟时间后，双金属片弯曲使两个电极相碰，结果跳闸线圈(CQ)中电流大增，将开关跳开，起到保护作用。这种过电压保护元件既保护可控硅又使漏电保护器兼具有对家用电器在电源过电压时起保护作用。功能虽增加但制造成本却下降。本技术经过以上一系列改进，使家用漏电保护器达到了预定的目标；动作特性改善，向IEC755标准靠拢；抗干扰特性明显提高；增加对家用电器的过电压保护功能；简化电路提高可靠性；降低成本易于普及，具有明显的实用价值，商业价值。本文档来自技高网...

【技术保护点】
漏电保护器，特别是一种家用漏电保护器它是由互感器、作灵敏元件用的可控硅以及空气开关组成，其特征在于：互感器（２）的铁心采用大孔径、小截面、轻重量结构，一次线圈选用较多匝数，二次线圈的信号经整流二极管（ＢＧ１，ＢＧ２）的整流再经大容量电容（Ｃ１）积分去触发可控硅（ＳＣＲ），在可控硅正负极上并联有带延迟特性的过电压保护氖泡（Ｎ）。

【技术特征摘要】
1.漏电保护器，特别是一种家用漏电保护器它是由互感器、作灵敏元件用的可控硅以及空气开关组成，其特征在于互感器(2)的铁心采用大孔径、小截面、轻重量结构，一次线圈选用较多匝数，二次线圈的信号经整流二极管(BG1，BG2)的整流，再经大容量电容(C1)积分去触发可控硅(SCR)，在可控硅正负极上并联有带延迟特性的过电压保护氖泡(N)。2.根据权利要求1所述装置，其特征在于互感器铁心由高导磁合金制成的，内径大于10毫米...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭行干，
申请(专利权)人：郭行干，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]