专利名称：过电流探测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及定限时性过电流探测装置。在以往的过电流探测装置中，为了在铁氧体磁心上绕卷电流导线，或者为了不打开和闭合铁氧体磁心的一端而装入导线，必须先切断导线，待卷好后再把导线连接固定起来，所以比较麻烦，而且，因为导线通过了铁氧体磁心，还必须把通过铁氧体磁心的导线两端焊接起来，或者使用螺丝使之连接在接线端子上，很不方便。
不仅如此，因为在3A以上的电流作用下也要可以动作，所以必须装设利用热敏电阻的温度补偿电路。
本发明充分分析了上述过电流探测装置及其电路所具有的所有缺点，在装置制作过程中，由于把导线固定在位于装有电子电路基板的盒盖上的端子上，并使导线穿过固定在盒内的变流器的铁氧体磁心，从而可以直接与所要连接的装置(如断路器)相连，因此使得装置的构造简化，动作可靠并且结构小型化。在探测电路中，连接着反方向的二极管，当受热时，不仅可以补偿温度，提高探测能力的灵敏度，而且即使在0.7V以下的小电压下，也可动作。提供这样的探测电路，也是本发明的目的之所在。
附图的简要说明如下
图1是本发明过电流探测装置的正面斜视图。
图2是图1的背面斜视图。
图3是本发明过电流探测装置的后盖和盒体在分离状态下的斜视图。
图4是图3中后盖和盒体在结合状态下的纵向剖面图。
图5是构成过电流探测装置的盒体的背面图。
图6是表示交流器固定在图5凸板上的状态图。
图7是本发明结合状态的横向剖面图。
图8是使用状态斜视图。
图9是用于本发明的定限时性过电流探测装置(继电器)的电路原理图。
图10是应用于本发明的定限时性过电流探测装置电路的另一种实施例原理图。
图中符号表示意义如下1盒体， 2、2'、2”导线，3后盖， 4、4’、4”端子，5、5’、5”螺丝， 6、6’凸棱板，7、7’、8、8’调节钮， 11、11’孔，12、12'凸板， CT1、CT2变流器，R1～R22电阻， D1～D12二极管，VR1～VR4可变电阻， Q1～Q6三极管，N1～N4或非门， ZD1～ZD3齐纳二极管，L1～L2交流电源输入端子， RY继电器，S1～S3开关， BD二极管整流桥，TC1～IC4与非门。
以下，基于本发明所附的示例图，进行详细的说明。
在构成本发明过电流探测装置的盒1的正面，导线2、2’、2”如图1所示那样凸出在外，以便能够连接在后述的断路器的端子上，而且，上述导线2、2’、2”的一端，用螺丝5、5’、5”连接固定在设置在后盖3上的端子4、4’、4”上，并穿过盒1的内部。
此外，后盖3上有多个凸起的棱板6、6’…，众所周知，它们是连接设置在盒1内的电子路板及各种电源端子用的。
如图2所示，在盒1上面的一侧，设置有可变电阻的调节钮7、7’，定时器的调节钮8、8’及发光二极管LED。
图3及图4所示分别为后盖3从盒1分离后的状态图以及它们相互结合后的剖面状态图。
也即，导线2、2”穿过由铁氧体磁心构成的变流器CT1、CT2，并通过盒1的孔11、11”，伸向外部;公共导线2’直接伸出盒1的孔11’变流器CT1与变流器CT2相互错开地固定在盒1内，如图5所示，因为凸板12，12”是错开布置的，所以变流器10、10’成为错开固定的(参照图4、5、7)。
图1～图8的符号中，A，A’表示变流器的线圈，B为众所周知的断路器，C为电路板。
下面说明具有上述构造的本装置的实际使用状况。如图5和图6所示，本装置中设置的电子电路板C，放置在盒1内上面的一边，由未图示出的导线将变流器CT1、CT2的线圈A，A’的端子连接到上述电路板C上，为了达到错开的目的，将变流器CT1、CT2固定在盒1内部的凸板12、12’上。
因此，其一端被螺丝5、5”固定在后盖3的端子4、4”上的导线2、2”，穿过上述变流器CT1、CT2，并通过盒1上所开的孔11，11”，伸向外部;其一端被螺丝5’固定在后盖3端子4’上的导线2’，在错开固定着的变流器CT1、CT2中间穿过，并通过盒1的孔11’而突出出来。从而如图1及图2所示，导线2、2’2”伸出外部，所以能够与图8所示的众知的断路器B等立即连接上。
这样，由于端子4、4’、4”和突出在盒1外部的导线2、2’、2”穿过了变流器，所以当导线上流过过电流时，便可探测到在变流器CT1、CT2线圈上感应出来的微小电流。
另一方面，应用于本探测装置的定限时性探测电路之构成如下所述。
如图9详细图示的那样，在变流器CT1、CT2上，分别并联连接着电容CT1、CT2上，分别并联连接着电容C1、C2和电阻R1、R2;通过阻塞二极管D1、D2把分压电阻R4、R5产生的分配电压供给这样的变流器，由此构成了过电流探测电路;在发射极接地的三极管Q1的基极和地之间连接着二极管D4，该基极同样被供给上述的分配电压;在电源和其集电极之间连接着电阻R13，且在其集电极侧，还通过电阻R17连接到发射极接地的三极管Q2的基极，构成延时自锁电路。
一方面，上述的分配电压，通过可变电阻VR1和电阻R7、R8连接到发射极接地的三极管Q3的基极，其集电极通过电阻R10接到发射极接地的三极管Q4的基极，构成动作电流设定电路。
再有，作为上述延时自锁电路输出端的三极管Q2的集电极，通过由电容C5、可变电阻VR2和二极管D9构成的延迟时间修正电路，连接到或非(NOR)门N1的一个输入端上，由此来显示动作状态。
图9中符号R3是由电容C3和齐纳二极管ZD1构成的过电流信号稳定电路的电阻;由开关S1电阻R15、R16及二极管D7、D8构成的动作信号电路，连接着上述的三极管Q2、Q4的基极;另外，由三极管Q6、电容C9和电阻R20、齐纳二极管ZD2、ZD3构成的稳压电路是为上述各电路提供12V直流电压用的电路;二极管整流桥BD、电容C10、C11及电阻R22构成的电路是供给电源的电源电路。此外，C4、C8是电容，R6、R9、R14、R19是电阻，D4、D5，是各个三极管的反向脉冲保护二极管，L1、L2是交流电源输入端子。
下面，说明这个电路的动作机理。在本电路中，因为加在电阻R5和二极管D3上的电压是小于0.7V的低电压，三极管Q1、Q3成“ON”状态(即导通状态)，所以发光二极管LED没有任何显示，并且，继电器RY也保持在“OFF”(断开)状态。也就是说，由于二极管D1、D2的反向连接和由电阻R4、R5产生的分配电阻，以及由于在变流器CT1、CT2上形成的分配电阻，使得三极管Q1、Q3成“ON”(导通)状态，因为这属于低电压范围，并且利用了三极管在温度下降时电压上升的性质，所以其动作灵敏，而不需要以往那种温度补偿电路。
因此，在变流器CT1、CT2上，如有若干电流变动时，三极管Q1成为“OFF”(关断)状态，三极管Q2成为“ON”(导通)状态;通过延时修正电路，在或非(NOR)门N1的一端输入“低”电平，且因三极管Q3和三极管Q1一样成为“OFF”状态，所以三极管Q4成为“ON”状态，其输出通过被连接在或非(NOR)门N1另一个输入端的二极管D6，使N1的该输入端也偏置成为“低”电位状态，所以，或非门N1的输出成为“高”电位状态;它通过由变电阻VR3、二极管D10及电容C6构成的动作时间修正电路及防蓄积电路，输入至或非(NOR)门N2的一个输入端，使其输出成“低”电位状态;由于电容C7上蓄积的电荷通过可变电阻VR4被放电，或非门N3的输出变成为“高”电位状态，其信号使三极管Q5导通，故此继电器RY成为“ON”状态。
与此同时，或非门N3的输出加在或非门N4上，使其输出产生“低”状态电位，因此，使发光二极管LED持续点亮，显示出动作状态。
另外，合上开关S1(成“ON”状态)，给三极管Q2及三极管Q4的基极供电，可检测电路工作是否正常;还有，使用开关S2，强制地在或非门N3的输入端加上“高”电平，可实现复原动作。再有，开关S3的作用如下它象图示那样位在“OFF”(断开)位置时，装置处在被动复原模式;当它位在“ON”(接通)位置时，装置处在自动复原模式。(除此之外，齐纳二极管ZD2、ZD3串联连接，可防止浪涌电流和噪声。在本发明中，除了有利用或非门N1来得到延迟时间调节功能和动作时间调节功能这样的明显特点之外，而且还具有自动复原时间调节以及利用发光二极管的不发光来显示电流系统和动作电路的性能这样的特点。
另外，还可以有如图10所示那样的，使用了与非(NAND)门的，也具有上述功能的电路。因为它的连线方式有所改变，所以下面简单说明一下其构成及动作状态。由变流器CT1、CT2探测出的电流分量，经过二极管D5、D6的整流，再由可变电阻VR1和电阻R13进行电平调整，这一调整后的电平作为反向偏置作用，在三极管TR1上，在使三极管TR1的集电极开路的同时还把偏压施加到三极管TR2的基极上。
从而，三极管TR2的输出信号输入到与非(NAND)门IC1，其输出反转，通过电阻R5使发光二极管LED发光。又，这个与非门IC1的其他输出分量通过二极管D3，使三极管TR3导通成“ON”状态，这一方面使三极管TR4开路;另一方面使流过二极管D2的电流经可变电阻VR2的调整而对电容C3、C4充电。这时，到充电结束所需的时间即为动作的时间。再有，对电容C3、C4充电的电平，经与非门IC2和与非门IC3加在与非门IC4上，这个电平经反转后。反馈输入至与非门IC1的输入端，使电路记忆此电平。此外，上述与非门TC3的其他输出分量，流经电阻R10，使三极管TR5为“ON”状态，所以连接在其集电极上的继电器RY中便有电流流过，并渐渐地变化。
另外，被电源部分电容C8的容性电抗Xc所衰减了的电流分量，被二极管整流桥BD全波整流，在给电容C7充电的同时，还把经齐纳二极管ZD1、ZD2稳定的电压加到整个电路上。
图10中，R1～R16是电阻，C1～C10为电容，SW1是检测开关，SW2为复原开并，L1，L2为交流电源开关。
综上所述，本发明不仅使装置小型化而且可取得好的经济效果，得到了具有以下特点的过电流探测电路由于利用了凸板12、12’而使变流器得以正确地设置和固定，所以调节方便;具有可探测到电流的任何变化之优点;不需要温度补偿电路;动作灵敏度大为提高。这种电路的实际使用是一种卓越的发明。
权利要求
1.一种过电流探测装置，其特征在于在特地设置于盒1内表面的突板12、12’上，错开地插入并固定由铁氧体组成的变流器CT1、CT2；在后盖3的端子4、4’、4”上，用螺丝5、5’、5”固定导线2、2’、2”的一端，这些导线穿过上述的变流器CT1、CT2，并通过在盒1上穿的孔11、11’、11”，形成导线突出于外部的形态。
2.一种定限时性过电流探测电路，其特征在于它由过电流探测电路、延时自锁电路、动作电流设定电路、延迟时间修正电路、自动复原时间修正电路、动作显示电路、被动复原和自动复原选择电路、输出电路、稳压电路、过电流信号稳定电路、动作检测电路以及被动复原开关所构成。
3.如权利要求2所述的定限时性过电流探测电路，其特征在于上述变流器CT1、CT2和电阻R1、R2以及电容C1、C2是分别并联连接的，并与二极管D1、D2逆向连接，构成过电流探测电路，再和电阻R5相连接。
4.如权利要求2所述的定限时性过电流探测电路，其特征在于上述延时自锁电路由电阻R4、R5、R17、三极管Q1、Q2和二极管D3、D4构成。
5.如权利要求2所述的定限时性过电流探测电路，其特征在于上述动作显示电路由发光二极管LED、二极管D12、电阻R19及或非门(NOR门)N4构成。
6.如权利要求2所述的定限时性过电流探测电路，其特征在于在与非门(NAND门)IC1的输出侧，由二极管D3、电容C2、电阻R6、R7、和三极管TR3、TR4构成了防蓄积电路。
7.如权利要求2所述的定限时性过电流探测电路，其特征在于在防蓄积电路的三极管TR4的集电极侧，多级串联的与非门(NAND门)IC2、IC3、IC4构成了自动复原电路和保持电路，可接通或断开和电源相连接的继电器RL1。
全文摘要
本发明的定限时性过电流探测装置，由于把导线固定在位于装有电子电路基板的盒盖上的端子上，并使导线穿过固定在盒内的变流器的铁氧体磁心，从而可以直接与所要连接的装置(如断路器)相连，因此使得装置的构造简化，动作可靠并且结构小型化。在探测电路中，变流器连接着反方向的二极管，当受热时，不仅可以补偿温度，提高探测能力的灵敏度，而且即使在0.7V以下的小电压下，也可动作。
文档编号G01R19/165GK1048601SQ9010185
公开日1991年1月16日 申请日期1990年4月6日 优先权日1989年7月3日
发明者金仁锡 申请人:三和技研株式会社