八功能全自动用电保安器制造技术

一种民用八功能全自动用电保安器，由于采用了运算放大器做为前级信号放大器，时基电路做控制电路，具有自动重合闸结构，以及利用双电容或连接双向可控硅供电，因此，结构新颖，功能齐全，自动化程度高，电压出现短时间故障并恢复后，可以自动恢复供电，技术指标先进，额定漏电电流动作值≤６毫安；偏离通常允许电压值小：２２０Ｖ＋１０％～２２０Ｖ－１５％，安全可靠。民用只要安装此一件产品，即可对家庭人员及所有电气设备起到安全保护作用，并可省略原有控制开关和熔断器。（*该技术在1998年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种民用电子产品，是为家用电器用电及人员触电提供安全保护的装置。通常的用电保安器作为单独的装置安装在用户的照明配电箱内，用以保护居民的用电器具，设备及人身安全不受损害。市售的产品是很多的，例如，河南巩县生产的“多功能用电保安器”；在“电气时代”1988年2月简略概括了我国专利申请号为87201683“家用电气综合保护器”和87202077号“多功能保安开关”。在结构设计上比较先进的多功能用电保安器，其电路结构基本上由信号采样电路，信号放大电路，控制电路，末级驱动电路，执行机构或器件，电源等组成。目前所见到的多功能用电保安器存在以下不足其一，保护功能还需要加以完善，它们缺少冰箱保安器的主要功能，即瞬时断电保护，亦称初送电延时。多功能用电保安器只有囊括了漏电保安器和冰箱保安器的全部保护内容，才能以其取代二者，现时家庭用电除了使用漏电保安器外，为了分别保护冰箱、彩电等，每件电器设备还需要再配置一个保安器才行，对于多功能用电保安器，应该只配用一个即可将人身及其它电气设施全部保护起来。其二，缺少自动送电环节，降低了供电的可靠性。自动送电恰恰是冰箱自动保安器的主要优点，现有产品不仅不能取代它，反而因用电先经过用电保安器，一旦断电不能自动送电则冰箱得不到电源供应，它的自动控制功能也就失去了意义。其三，上述产品缺少自动重合闸一次的功能。引入自动重合闸的意义在于民用电发生触电或短路过电流往往是瞬息过后故障就消除了，此情况如发生在夜晚，手动送电必感不便。此情况如因儿童白天所为，成年人不在家而其又不知将电送出，就可能造成长时间停电，影响电冰箱等类电器设备的正常使用。自动重合闸一次能较好地解决上述问题。其四，产品还有几项技术指标需要进一步提高。例如漏电电流动作值I△n，国家标准GB6829－86规定的最小值为6毫安，现在多数产品没达到这个指标，以I△n≥10毫安的居多，此值虽可以满足一般要求，但居民使用还是作到I△n≤6毫安为佳。再者，有些产品的过电压保护、欠电压保护的动作值偏离用电设备通常允许的电压220V＋10％～220－15％，范围较大，显得不够安全。其五，漏电保护的信号放大级，多数产品采用晶体管或场效应管，放大量小，也不太稳定。差动检流互感器选用高硅矽钢片作铁芯，加工复杂，成本高。另有些产品的低压电源用变压器供电，为了使其能在过压区里正常供电，设计时需考虑电源电压可能出现的最高值，需要增大铁芯面积，增加匝数，相应地增加了成本。本技术的目的在于克服上述缺欠，提供一种漏电电流动作值小，过电压、欠电压保护符合用电设备的安全要求，功能齐全并带有全自动控制环节的用电保安器。本技术的目的可以通过以下技术措施来实现。本技术装置由主控电源及辅助电源，信号采样、信号放大、控制电路，驱动电路，执行机构和自动重合闸所组成。附图说明图1为该技术的方框图示。信号放大电路由运算放大器IC1组成，加入负反馈使IC1工作稳定性大大提高，由于电压增益高，可以将漏电电流动作值整定在6毫安以下。IC1的正反向输入端分别输入漏电电流信号和负荷电流信号。在驱动电路中，由BG3、BG4组成，用以控制继电器，同时还起到欠电压保护作用，它实际上相当于一个可控硅元件，它区别于可控硅的特点在于它的维持电流可调。可控硅电路只存在导通、截止两个状态，过渡区可以忽略，因此，此电路具有动作值准确等一系列优点。控制电路由时基电路IC3与其它器件组成多输入端或门反向器，具有过电压保护、过负荷保护、自动恢复供电等功能。本技术尚设计有全自动控制系统，由自动重合闸和控制电路组成，避免了当电路故障使保安器断电后，故障还没有消失就盲目手动送电产生的危害，同时，具有在电路短时间故障或电压超标波动，保安器断电后，电路可以自动接通恢复供电。本技术的电源采用双电容C7、C8降压供电，其中C7提供主控电源，C8提供仅给继电器供电的辅助电源。除了可以避免使用价格高、体积大的变压器外，尚可以保证控制电路相对稳定，提高整机技术指标及可靠性。此外，本技术电路中，在BG3、BG4电路和继电器KJ(或交流接触开关器件)之间连接上双向可控硅KP，可以省去C8提供的辅助电源和由BG5等组成的开关电路，其它电路结构不变，从而可简化电路结构。附图的图面说明如下图1为本技术电路结构框图，1－信号采样，2－信号放大，3－控制电路，4－驱动电路，5－执行机构，6－自动重合闸，7－主控电源，8－辅助电源。图2为本技术使用双向可控硅而省去辅助电源电路的电路结构框图，1－信号采样，2－信号放大，3－控制电路，4－触发电路(即原驱动电路)，5－执行机构，6－自动重合闸，7－主控电源，9－可控硅。图3为本技术电路、电气原理图，图4使用双向可控硅的另一结构的电路、电气原理图。本技术下面将结合附图作进一步描述信号放大采用运算放大器IC1组成放大电路。差动电流互感器CL检测出的漏电流信号流经电阻R13变为电压信号，经C1加给IC1的反向输入端，负载电流信号通过电阻R0变成的电压信号经C2加在IC1的同相输入端。为避免两路信号迭加，设计中，C2的容抗XC2，其XC2》R2，即通过C2、R2对负荷电流的电压信号移相接近90度。两路信号经IC1放大。当出现额定漏电流或过电流时，输出信号的峰点值大于2／3E〈E为正电源电压〉时，经D1或门动作时基电路IC3，输出端为低电位，BG3、BG4同时截止，继电器KJ释放，停止送电，实现漏电和过电流速断保护。BG1放大IC1输出的负荷电流信号，过负荷电流小于过电流信号，适当的选取该级的电压放大倍数，即可确定过负荷电流的整定值。负荷电流的信号经R16、D2整流，给C4充电，当过负荷电流达到要求时，又经过设定时间，C4上端电位＞2／3E，经D14或门动作IC3，IC3输出端也为低电位，BG3、BG4截止，KJ释放，停止送电，实现过负荷保护功能。过电压保护由DW1、R4、R5、R6、R11、D5、C6等组成。过电压保护的动作值调R11，恢复供电值调R6。正常时，IC3的7脚即放电端为开路。当外电源处于过电压时，调R11使C6两端的电压＞2／3E，经D5或门刚好使IC3的输出端为低电位。R4与R6形成分压关系，C6两端的电压略大于1／3E，IC3仍不能翻转。当外源电压恢复到允许送电值后，调R6的阻值，使C6两端的电压略小于1／3E，IC3刚好翻转，输出高电位，BG3、BG4导通，继电器吸合，恢复送电，实现自动送电的目的。欠电压保护由BG3、BG4、R7、R8、R9、R10、D8、D9等组成，BG3、BG4组成的电路只有导通、截止两个状态，即该电路相当于一个维持电流可变单向可控硅，BG3、BG4具有较强的正反馈作用。当外电源处于欠电压状态时，适当地选取R8的阻值，使BG4刚好进入截止区，由于正反馈作用BG3、BG4将立即截止，继电器释放，停止送电。当外电源恢复到允许送电电压时，适当的选取R10的阻值，使BG4进入放大区，BG3、BG4立即导通并饱合，继电器吸合，这样便能实现自动恢复送电的目的。初送电延时由D11、C10、R12等组成。由于C10两端的电压不能突变，所以初送电时IC3的2、6脚为高电位，其输出端为低电位，继电器不吸合。C10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能用电保安器，由信号采样电路，信号放大电路，末级驱动电路，执行机构或器件，电源组成，其特征在于：［１］检漏信号所用的差动电流互感器ＣＬ用磁环制作，［２］前级信号放大采用运算放大器ＩＣ１，［３］控制电路的主电路采用时基电路 ＩＣ３，［４］末级驱动电路由晶体管ＢＧ３、ＢＧ４与Ｒ７、Ｒ９、Ｄ８、Ｄ９组成，［５］由Ｃ７、Ｃ８提供两路低压电源，Ｃ７提供主控电源，Ｃ８提供辅助电源即继电器电源；或仍由Ｃ７提供主控电源，而在ＢＧ３、ＢＧ４电路和继电器ＫＪ或交流接触开 关器件之间，连接双向可控硅ＫＰ，省去Ｃ８提供的辅助电源，及由ＢＧ５组成的开关电路，［６］有以双定时电容Ｃ５、Ｃ９组成的自动重合闸电路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种多功能用电保安器，由信号采样电路，信号放大电路，末级驱动电路，执行机构或器件，电源组成，其特征在于[1]检漏信号所用的差动电流互感器CL用磁环制作，[2]前级信号放大采用运算放大器IC1，[3]控制电路的主电路采用时基电路IC3，[4]末级驱动电路由晶体管BG3、BG4与R7、R9、D8、D9组成，[5]由C7、C8提供两路低压电源，C7提供主控电源，C8提供辅助电源即继电器电源；或仍由C7提供主控电源，而在BG3、BG4电路和继电器KJ或交流接触开关器件之间，连接双向可控硅KP，省去C8提供的辅助电源，及由BG5组成的开关电路，[6]有以双定时电容C5、C9组成的自动重合闸电路。2.如权利要求1所述之用电保安器，其特征在于差动电流互感器所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈松柏，陈松梓，乔淑君，
申请(专利权)人：陈松柏，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]