无触点自动限电器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种无触点自动限电器。它适用于采用日光灯照明的学生、职工集体缩舍单个房间限电。其限电具有选择性，对电炉、白炽灯等电阻性负载具有很强的限电作用，但对使用电感镇流器的日光灯不但不限电，而且可以显著地提高日光灯的主要性能指标。该限电器由一个无极性电容和一个与之并联的碳膜电阻构成，装在一个塑料外壳内，串接在每个宿舍电源进线处的火线中，埋设在墙内。（*该技术在2001年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种无触点自动限电器，它适用于采用日光灯照明的学生、职工集体宿舍，单个房间限制电炉、白炽灯等电阻性负载用。学生、职工集体宿舍违章用电是一个带普遍性的问题，由此造成的浪费是惊人的。目前用于日光灯照明电路的限电器是DK－1型电炉控制器。它存在不少缺点。其一，只能安装在照明配电盘处进行集中控制，因而易造成经常性大面积停电；其二，由于其对电阻性负载留有相当大的功率余量，故不能杜绝个别房间用大功率电阻性负载；其三，有触点结构复杂、调整麻烦，不易维修。本技术的目的，就是针对上述电炉限制器存在的不足之处，而设计的一种无触点自动限电器。该限电器由于结构简单、价格便宜，安装简便，不需调整、无触点、寿命长、体积小，因而可串联在每个房间、每盏日光灯具电源线的火线中，埋入墙内，即可对该宿舍进行自动限电。该限电器对电阻性负载限电能力很强，即使一只40瓦的白炽灯泡接上以后，该房间日光灯就不能启辉和工作，灯泡也很暗，而对其它房间日光灯的启辉和工作毫不影响。即使让该房间的负载短接，也绝不会造成大面积停电。本技术是这样实现的将一个适当容量和耐压的无极性电容器和一个阻值、功率一定的电阻器并联，装入塑料外壳内，引出两根导线，即构成一个无触点自动限电器。该限电器限电具有选择性，对电炉、白炽灯等电阻性负载具有很强的限电作用，但对使用电感镇流器的日光灯不但丝毫不限电，而且对日光灯管的功率等有明显的均衡作用，使日光灯启辉容易，寿命延长。本技术是这样实现对日光灯无限电作用的由于日光灯电感镇流器是电感性的，其感抗为XL，与它串联的限电器是电容性的，其容抗为XC，XL与XC相位相差180°。若选择适当电容量，使XC＝2XL，则串联电容限电器后，总电抗为X＝XC－XL＝XL，即串联限电器前后，总电抗X的大小没变，从而实现了对日光灯无限电作用。本技术是这样实现对电阻性负载有很强的限电作用的由于电阻性负载的电阻R与限电器的容抗XC相位相差90°，R与XC串联后会使总阻抗的绝对值｜Z｜增大许多(因为｜Z｜＝ )，故使电流大大减少。即使负载短路(即R＝0)，由于XC的存在，该支路的电流也只有零点几安培，保险丝不会熔断，对其它宿舍的日光灯也毫无影响，当然不会造成大面积停电。本技术除了上面提到的限电具有选择性等优点外，还有以下优点1、由测试数据可知，无触点限电器对日光灯的启辉电流I启辉，工作电流I工作，灯管功率P灯均有显著的均衡作用。从而使日光灯启辉容易，寿命延长。例如，对30瓦日光灯，加该限电器后，U启辉由185伏降到167伏。市电190伏时，I工作由0.26安培提升到0.4安培，P灯由21瓦提升到28瓦。市电250伏时，I工作由0.63安培降低到0.49安培，P灯由41瓦降低到32瓦。2、可使每盏日光灯具由电感性变成电容性，改善了电网的功率因数。3、使用电更安全。若发生触电事故，由于电容器的限流作用，使通过人体电流大大减小。以下结合附图，对无触点自动限电器作进一步说明附图为装有无触点自动限电器的日光灯具原理电路图。图中，K是拉线开关，C为限电器内的电容器，R为与C并联的电阻，其作用是为K断开时电容器C的放电提供通路。插座是供小功率的白炽台灯(如30瓦以下)等用。电容器C为无极性电容器，耐压不低于500伏，其容量的大小由下式估算C＝ (106)/(2ω2L) 微法其中，ω为市电角频率，设市电频率为f，则ω＝2πf＝2×3.14×50＝314弧度；L为镇流器电感，其值随市电电压变化而变化，对30瓦日光灯，若选L＝1.5亨利，则C＝ (106)/(2×3142×1.5) ＝3.38微法经实验，可取C＝3.14～3.5微法。同样，对8瓦日光台灯，C＝1.24～1.45微法；对20瓦日光灯，C＝2.9～3.05微法；对40瓦日光灯，C＝3.7～4微法。电阻器R的大小选择原则是当K接通时，R相当于开路；在K断开时，C通过R能在极短时间内将其上电压降为零。故取RC(即时间常数τ)的范围为1/(f) ＜＜RC≤1秒对30瓦日光灯，若选C＝3.38微法，则得R≈296千欧，取296千欧左右即可，对8瓦日光灯，取R＝714千欧左右。对20瓦日光灯，取333千欧左右。对40瓦日光灯，取263千欧左右。R功率的估算由测试得，当市电电压为250伏时，对30瓦日光灯，C上电压为458伏，此时R消耗的功率为P＝ (U2)/(R) ＝ (45B2)/(296×103) ＝0.71瓦考虑到由于C上电压降低得很快，故取0.5瓦的电阻即可。同理对8瓦、20瓦、40瓦的日光灯，R的功率均可取0.5瓦。本文档来自技高网...

【技术保护点】
该无触点自动限电器包括电容器、电阻器和外壳。其特征在于：（１）该限电器中的电容器Ｃ均采用交流耐压５００伏的无极性电容器，电阻器Ｒ均采用０．５瓦的碳膜电阻器；（２）该限电器中的电容器Ｃ的电容值和电阻器Ｒ的阻值是根据被限电房间内的日光灯 功率来选择的；对８瓦日光灯：Ｃ＝１．２４～１．４５μｆ，Ｒ＝７１４ＫΩ左右；对２０瓦日光灯：Ｃ＝２．９～３．０５μｆ，Ｒ＝３３３ＫΩ左右；对３０瓦日光灯：Ｃ＝３．１４～３．５μｆ，Ｒ＝２９６ＫΩ左右，对４０瓦日光 灯：Ｃ＝３．７～４μｆ，Ｒ＝２６３ＫΩ左右。

【技术特征摘要】
1.该无触点自动限电器包括电容器、电阻器和外壳。其特征在于(1)该限电器中的电容器C均采用交流耐压500伏的无极性电容器，电阻器R均采用0.5瓦的碳膜电阻器；(2)该限电器中的电容器C的电容值和电阻器R的阻值是根据被限电房间内的日光灯功率来选择的；对8瓦日光灯 C=1.24～1.45μf，R=714KΩ左右；对20瓦日光灯 C=2....

【专利技术属性】
技术研发人员：邢松海，
申请(专利权)人：武汉城建学院河南分院，
类型：实用新型
国别省市：41[中国|河南]