专利名称：电流异常保护电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力管理技术，尤其涉及一种应对电流异常现象的保护电路。
背景技术：
目前，在电网管理中经常会碰到电网中的电流出现异常这样的情况。例如，当电网中存在窃电行为或者漏电现象时，电流将会出现异常。这种情况下，供电部门或者终端用户的电力财产将遭受重大损失。再如，当终端用户的负荷过大时，也会引起电流增大等异常现象，而这种增大的电流轻则会烧坏用电设备，重则易引起火灾。因此，为了保障电力部门和终端用户的财产不受损失，迫切地需要采取有效措施来应对电网中的电流异常现象。然而，现有的电网管理中还没有针对上述电流异常现象的较为有效的应对措施。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种电流异常保护电路，其能够在电流出现异常时切断线路中的火线或者同时切断火线和零线的电力线连接，以阻止窃电行为或者漏电现象，或者防止烧坏用电设备以及发生火灾，进而有效地保证电力部门和终端用户的财产不受损失。
为此，本发明的技术方案为提供一种电流异常保护电路，其包括电源单元、电流检测单元、控制单元和执行单元，其中，所述电源单元用于为所述电流检测单元、控制单元和执行单元提供工作电压；所述电流检测单元用于检测被测电路中的电流是否出现异常，若被测电路中出现电流异常，则产生与所述电流异常相对应的电信号，并将其传输至控制单元；所述控制单元根据来自所述电流检测单元的电信号产生相应的控制信号，并将所述控制信号传输至执行单元；所述执行单元根据所述控制信号而动作，以切断所在线路的电力线连接。
其中，所述电流检测单元包括电流平衡检测子单元，当被测电路中的火线电流与零线电流之间失去平衡时，所述电流平衡检测子单元便产生与之相对应的电信号，并将其传输至所述控制单元。
其中，所述电流检测单元包括负载电流检测子单元，当被测电路中的负载电流过大时，所述负载电流检测子单元便产生与之相对应的电信号，并将其传输至所述控制单元。
优选地，所述电流平衡检测子单元包括电流平衡检测元件和比较器，所述电流平衡检测元件包括零序电流互感器或成对设置的锰铜片。其中，所述零序电流互感器套在被测电路的火线和零线上，当火线电流和零线电流之间失去平衡时，所述零序电流互感器的线圈感应出相应的电压信号，并将其传输至比较器的同相输入端，所述比较器将所述电压信号与输入到其反相输入端的预定的第一基准电压值进行比较，并且当来自零序电流互感器的电压信号高于所述第一基准电压值时，所述比较器将表示电流失去平衡的高电平信号传输至所述控制单元。所述成对设置的一对锰铜片中的第一锰铜片和第二锰铜片分别串接在被测电路的火线中以及串接在被测电路的零线中，对应于流过所述锰铜片的电流，所述第一锰铜片的两端产生第一电压差，所述第二锰铜片产生第二电压差，所述第一电压差和第二电压差经过放大后，再分别通过对应的信号隔离电路而隔离传输至所述比较器的同相输入端和反相输入端，并且当所述第一电压差和第二电压差不相等时，所述比较器将表示电流失去平衡的高电平信号传输至所述控制单元。
优选地，所述负载电流检测子单元包括负载电流检测元件和比较器，所述负载电流检测元件包括负载电流互感器和锰铜片。其中，所述负载电流互感器套在被测电路的火线上，对应于流经所述火线的电流，所述负载电流互感器的线圈感应出相应的电压信号，并将其传输至比较器的同相输入端，所述比较器将所述电压信号与输入到其反相输入端的预定的第二基准电压值进行比较，当来自负载电流互感器线圈电压信号高于所述第二基准电压值时，所述比较器将表示负载过大的高电平信号传输至所述控制单元。所述锰铜片串接在被测电路的火线中，对应于流过所述锰铜片的火线电流，所述锰铜片产生相应的电压信号，并将其传输至所述比较器的同相输入端，所述比较器将所述电压信号与输入到其反相输入端的预定的第二基准电压值进行比较，当来自所述锰铜片的电压信号高于所述第二基准电压值时，所述比较器将表示负载过大的高电平信号传输至所述控制单元。
优选地，所述第二基准电压值根据实际需要可调。
优选地，本发明提供的电流异常保护电路还包括电子封的动封检测单元，其用于检测所述电子封的封体是否被松动，若检测到所述封体被松动，便产生表示所述封体被松动的电信号，并将其传输至控制单元；所述控制单元根据来自动封检测单元的电信号产生相应的控制信号，并将所述控制信号传输至执行单元；所述执行单元根据所述控制信号而动作，以切断所在线路的电力线连接。
其中，所述动封检测单元包括压力传感器或常开开关。所述压力传感器检测到来自封体的压力小于设定值时，便产生表示所述封体被松动的动封电信号，并将其传输至控制单元。所述常开开关在所述封体未被松动时，其动触点在封体的压迫下与静触点接触，常开开关处于闭合状态；当所述封体被松动时，所述动触点与静触点分离，常开开关处于断开状态，便产生表示所述封体被松动的动封电信号，并将其传输至控制单元。
优选地，所述控制单元还包括至少为两级级联的三极管，当电流异常时，第一级三极管导通，第二级三极管截止，使得继电器动作以切断所在线路的电力线连接；在电流恢复正常后，第一级三极管截止，第二级三极管导通，使得继电器自动闭合并恢复所在线路的电力线连接。
优选地，所述执行元件为继电器和/或可控硅。
相对于现有技术，本发明的有益效果为由于本发明提供的电流异常保护电路包括电流检测单元、控制单元和执行单元，这样，一旦电路中出现电流异常，电流检测单元便产生与该电流异常相对应的电压信号，并将该电压信号传输至控制单元；控制单元将该电压信号同预先设定的基准电压值进行比较，一旦该电压信号偏离基准电压值，便向执行单元发出控制信号，以控制执行单元切断所在线路的电力线连接(即，切断电力供应)，这样便可以有效地阻止窃电行为或者漏电现象，或者防止烧坏用电设备并避免发生火灾，进而可以保证电力部门和终端用户的财产不受损失。
此外，在本发明提供的一个优选实施方式中，还包括电子封的动封检测单元，当检测到所述封体被松动时，该动封检测单元便产生表示所述封体被松动的电信号，并将其传输至控制单元，控制单元根据该电信号产生相应的控制信号来控制执行单元而动作，以切断所在线路的电力线连接。这样就能够在电流出现异常和/或有人动封窃电时，都可以切断所在线路的电力线连接，从而更为有效地保证电力部门和终端用户的财产不受损失。
再有，在本发明提供的一个优选实施方式中，控制单元可以采用三个三极管级联的方式(当然，也可以为两个三极管级联的方式或者为更多个三极管级联的方式)，这样便可以在电流异常时，使第一级三极管导通，第二级三极管截止，控制继电器动作以切断所在线路的电力线连接；并在电流恢复正常后，使第一级三极管截止，第二级三极管导通，控制继电器自动闭合并恢复所在线路的电力线连接，从而免去了人工合闸的麻烦，节省了人工。
图1为本发明第一实施例的电流异常保护电路的原理框图；图2为本发明第一实施例中的电流异常保护电路的具体电路图；图3为本发明第一实施例中所采用的电子封的具体电路图；图4为图3中动封检测单元的另一种实现方式；图5为本发明第一实施例中所采用的电子封的机械结构示意图；图6为图5所示电子封的封体被松动时的结构示意图；图7为本发明第二实施例的电流异常保护电路的原理框图；
图8为本发明第二实施例的电流异常保护电路的具体电路图。
具体实施例方式
为使本技术领域的人员更好地理解本发明的方案，下面结合附图对本发明提供的电流异常保护电路进行详细描述。
请参阅图1，本发明提供的电流异常保护电路包括电源单元210、电流检测单元220、控制单元230和执行单元240。其中，电流检测单元220又包括电流平衡检测子单元221和负载电流检测子单元222。
电源单元210为电流平衡检测子单元221、负载电流检测子单元222、控制单元230和执行单元240提供工作电压。该电源单元210可以是将电网中的相线(火线)电压经过降压、整流滤波后，转变为各单元所需的工作电压；也可以是直流电压源(例如，+5V的电源)。
电流检测单元220用于检测电流异常。当电路中存在电流异常时，所述电流检测单元220便产生与所述电流异常相对应的电信号，并将所述电信号传输至控制单元230。具体地，当电路中火线电流和零线电流失去平衡时，所述电流平衡检测子单元221便产生与所述失衡电流相对应的第一电信号，并将所述第一电信号向控制单元230输出；当电路中的负载电流过大时，所述负载电流检测子单元222便产生与所述过大负载电流相对应的第二电信号，并将所述第二电信号向控制单元230输出。
控制单元230根据来自电流检测单元220的电信号(即，来自电流平衡检测子单元221的第一电信号和/或来自负载电流检测子单元222的第二电信号)产生控制信号，并将该控制信号传输至执行单元240。
执行单元240根据来自控制单元230的控制信号而动作，以切断所在线路的火线连接或者同时切断所在线路的火线连接和零线连接，即切断所在线路的电力供应。其中，执行单元240可以包括继电器和/或可控硅。
优选地，本发明提供的电流异常保护电路还可以带有电子封的功能。即，本发明提供的电流异常保护电路还可以包括动封检测单元250，用以检测电子封的封体是否被松动。若动封检测单元250检测到封体被松动，便产生表示该封体被松动的第三电信号，并将其传输至控制单元230；控制单元230根据该第三电信号产生相应的控制信号，并将该控制信号传输至执行单元240；该执行单元240根据该控制信号而动作，以切断所在线路的电力供应。
其中，动封检测单元250的检测元件可以为压力传感器。当该压力传感器检测到来自封体的压力小于设定值时，便产生表示该封体被松动的第三电信号，并将其传输至控制单元230。
当然，动封检测单元250的检测元件也可以为常开开关。该常开开关在该封体未被松动时，其动触点在封体的压迫下与静触点接触，常开开关处于闭合状态；当该封体被松动时，常开开关的动触点与静触点分离，常开开关便处于断开状态，从而产生表示该封体被松动的第三电信号，并将其传输至控制单元230。
请参阅图2，电源单元包括电容C1、C2，电阻R1、R2、R3，二极管D1、D2、D3、D4，三极管T1、T2。其中，来自火线A和零线N的电压经电容C1降压后，再经二极管D1-D4桥式整流得到直流电压，然后经电容C2滤波。滤波后的直流电压经取样电阻R2和R3、三极管T1和T2稳压后，输出稳定的直流电压给电流检测单元220、控制单元230和执行单元240。
电流平衡检测元件包括零序电流互感器CT1，其套在火线A与零线N上。当火线A的电流和零线N的电流之间失去平衡时，该零序电流互感器CT1感应出相应的电压信号，并将其传输至比较器IC1的同相输入端。该比较器IC1的反相输入端输入有由电阻R6确定的第一基准电压值，该第一基准电压值是根据实际需要而预先设定的，其可以通过调整分压电阻R4和R6的阻值来改变设定值。比较器IC1将来自零序电流互感器CT1的电压信号与第一基准电压值进行比较，当来自零序电流互感器的电压信号高于第一基准电压值时，比较器IC1输出表示电流失去平衡的高电平信号，该高电平信号经二极管D9和电阻R7输入到三极管T3的基极，使得三极管T3导通，而三极管T4和T5相应地截止，于是，继电器J1和J2这两个执行元件同时分别断开火线A的电力线连接和零线N的电力线连接，即切断供电。
负载电流检测元件包括负载电流互感器CT2，其套在火线A上。对应于流经火线A的电流，该负载电流互感器CT2感应出相应的电压信号，并将该电压信号传输至比较器IC2的同相输入端。该比较器IC2的反相输入端输入有由可调电阻R11确定的第二基准电压值，该第二基准电压值是根据实际需要而预先设定的，其可以通过调节可调电阻R11的阻值来改变设定值。比较器IC2将来自负载电流互感器CT2的电压信号与第二基准电压值进行比较，当来自负载电流互感器CT2的电压信号高于第二基准电压值时，比较器IC2输出表示负载电流过大的高电平信号，该高电平信号经二极管D8和电阻R7输入到三极管T3的基极，使得三极管T3导通，三极管T4和T5相应地截止，于是，继电器J1和J2这两个执行元件同时分别断开火线A的电力线连接和零线N的电力线连接，即切断电力供应。
可以理解，在本实施例中的控制单元采用三个三极管联连的方式，这既可以在电流异常时，实现T3导通，T4、T5截止，从而使得继电器J1和J2动作以同时切断火线A的电力线连接和零线N的电力线连接；又可以在电流恢复正常后，实现T3截止，T4、T5导通，从而使得继电器J1和J2动作以自动恢复已被切断的火线A的电力线连接和零线N的电力线连接，这样便能够免去了人工合闸的麻烦。
请参阅图3，为本发明第一实施例中所采用的电子封的具体电路图。
其中，电源单元的电路构成和工作原理类似于图2所示的电源单元，在此不再赘述。
动封检测单元包括微动开关K，电阻2R4、2R5、2R7、2R8，二极管2D5、2D6，比较器2IC1。其中，电阻2R7、2R8为分压电阻，以电阻2R8的电压为基准电压，该基准电压输入到2IC1的反相输入端。微动开关K被断开时，a点电位升高，经二极管2D5、电阻2R5输入到比较器2IC1的同相输入端，经与基准电压比较后，比较器2IC1输出高电位(即，第三电信号)给控制单元，同时该高电位经二极管2D6、电阻2R5输入到比较器2IC1的同相输入端以使电路自锁，从而使该电子封所对应的线路无法恢复供电。
控制单元包括二极管2D7、2D8、2D9，电阻2R6，三极管2T3、2T4、2T5和2T6。该控制单元进行如下两种控制第一种，对执行单元中的执行元件进行控制，以切断电力供应(即，切断该电子封所对应电路的火线A和/或零线N的连接)；第二种，对执行单元中的示警单元进行控制，使其发出示警信息，即，控制执行单元的示警单元借助于载波发射电路向控制终端(图未示)传输控制信号以进行远程示警。
示警单元可以包括警告单元和/或报警单元。示警单元根据来自控制单元的控制信号执行各种示警操作，例如，通过语音、文字等多种形式来警告动封人员“勿擅自动封”，和/或通过声、光、电、文字等多种形式进行报警以便提醒用户/管理人员等有关人员“有人动封”，促使用户/管理人员等采取措施阻止动封，从而避免损失。因此，本发明提到的示警既包括用以提醒用户/管理人员等有关人员的报警，也包括用以警示动封人员的警告。
执行单元的执行元件包括继电器2J1、2J2。当动封检测单元中的比较器2IC1输出高电位时，控制单元的三极管2T3导通，三极管2T4、2T5截止，执行单元的继电器2J1、2J2相应地断开，从而该电子封所对应的火线A和/或零线N的连接被断开，即，切断了电力供应。
执行单元的示警单元的部分电路包括电阻2R9～2R13，电容2C3～2C5，电感2L1、2L2，二极管2D10、2D11，发光二极管LED，三极管2T6、2T7，晶振BC，编码开关DIP，集成电路2IC2、2IC3等。当动封检测单元中的比较器2IC1输出的高电位经控制单元中的二极管2D8输入三极管2T6的基极时，2T6导通，使得执行单元中的集成电路2IC2的管脚17输出的信号经电阻2R11传输至集成电路2IC3，集成电路2IC3的管脚6输出的频率信号经二极管LED和电阻2R13传输至三极管2T7的基极，三极管2T7对应于该频率而导通或截至，线圈2L1相应地通电或断电，于是感应线圈2L2相应地将感应电信号向外发射出去，以待控制终端接收并执行相应的示警操作。
可以看出，在图3的示警单元中并没有示出通过声、光、电、文字等多种形式发出示警信息的电路，而这部分电路对于本领域的技术人员而言是公知的常识，在此不再赘述。
实际应用中，本实施例的电子封的工作过程为当封体1被松动时，动封检测单元的微动开关K断开，二极管2D5的正极电位升高，比较器2IC1的同相输入电位升高，并高于基准电压，此时比较器2IC1产生第三电信号，并将其传输至控制单元，执行单元的继电器2J1、2J2在控制单元的控制下断开，从而实现切断电力供应的功能；同时，执行单元的示警单元通过载波发射电路将来自控制单元的控制信号发送至远程控制终端进行远程示警，以提醒控制终端处的管理人员等采取相应的保护措施，避免损失。
本实施例中的比较器2IC1可以采用集成电路LM324、UA741，集成电路2IC2可以采用PT2262，集成电路2IC3可以采用CD4069。
请参阅图4，图3中的动封检测单元的电路可以由三极管开关电路来替代。将图4中的X、Y、Z点分别与图3中动封检测单元相应的X、Y、Z点连接即可完成该替代并实现相同的功能，即，当封体1被松动时，微动开关K断开，二极管DA的正极电位升高，使得三极管TA基极的电位升高，于是三极管TA导通，相应地Z点电位升高，这样便产生了第三电信号，然后再通过后续电路将该第三电信号传输至控制单元。
下面参照图5和图6说明应用于本发明第一实施例中的电子封的机械结构。
请参阅图5，该电子封包括封体1、封座2和微动开关3。其中，封体1为螺杆，微动开关3为常开开关。在本实施例中，封座2固定于被封物体的例如电量表箱的箱体(图未示)上，微动开关3设置于封座2的下部。封体1穿过电量表箱的箱盖(图未示)并旋进封座2，从而对箱盖与箱体施封，以防止非法开启该电量表箱。正常情况下，封体1的下端压住微动开关3的弹片33，使微动开关3的动触点31与静触点32闭合。此时，电子封不产生表示封体1被松动的第三电信号。
请参阅图6，图6与图5结构类似，二者不同之处在于微动开关3所处的状态不同图5中，微动开关3处于闭合状态；图6中，微动开关3处于断开状态。如图6所示，封体1被松动，微动开关3的动触点31与静触点32分开。此时，电子封将产生第三电信号。
请参阅图7，为本发明第二实施例的电流异常保护电路的原理框图。本实施例中的电流异常保护电路包括电源单元300、电流检测单元310、控制单元320和执行单元330。
其中，电源单元300为电流检测单元310、控制单元320和执行单元330提供工作电压。
电流检测单元310包括电流平衡检测子单元和负载电流检测子单元。电流平衡检测子单元和负载电流检测子单元分别将各自检测到的电流异常情况所对应的电信号传输至控制单元320。
具体地，电流平衡检测子单元包括火线电流检测电路301、第一信号放大电路302、第一信号隔离电路303、零线电流检测电路311、第二信号放大电路312、第二信号隔离电路313以及电流平衡比较电路314。火线电流检测电路301实时检测被测电路中的火线电流，并输出与该火线电流相对应的电压信号至第一信号放大电路302，以进行放大；经放大后的电压信号被传输至第一信号隔离电路303，由第一信号隔离电路303将其隔离输出至电流平衡比较电路314。同时，零线电流检测电路311实时检测被测电路中的零线电流，并输出与该零线电流相对应的电压信号至第二信号放大电路312，以进行放大；经放大后的电压信号被传输至第二信号隔离电路313，由第二信号隔离电路313将其隔离输出至电流平衡比较电路314。电流平衡比较电路314将输入其中的对应于火线电流的电压信号和对应于零线电流的电压信号进行比较，只要这两个电压信号不一致，则输出表示被测电路的电流失衡的电信号，并将其传输至控制单元320。
负载电流检测子单元包括火线电流检测电路301、第一信号放大电路302、第一信号隔离电路303以及负载电流比较电路304。火线电流检测电路301实时检测被测电路中的火线电流，并输出与该火线电流相对应的电压信号至第一信号放大电路302，以进行放大；经放大后的电压信号被传输至第一信号隔离电路303，由第一信号隔离电路303将其隔离输出至负载电流比较电路304。负载电流比较电路304将输入其中的对应于火线电流的电压信号同预定的基准电压信号进行比较，若对应于火线电流的电压信号大于基准电压信号，则输出表示被测电路的负载过大的电信号，并将其传输至控制单元320。
至于控制单元320和执行单元330的工作原理类似于图1中的控制单元230和执行单元240，在此不再赘述。
在本实施例中，电流平衡检测子单元中的检测元件为成对设置的一对锰铜片。其中，第一锰铜片和第二锰铜片分别串接在被测电路的火线中以及串接在被测电路的零线中。对应于流过锰铜片的电流，第一锰铜片的两端产生第一电压差，第二锰铜片产生第二电压差。
在本实施例中，负载电流检测子单元中的检测元件为锰铜片，其串接在被测电路的火线中。对应于流过该锰铜片的火线电流，该锰铜片产生相应的电压信号。
请参阅图8，为本发明第二实施例的电流异常保护电路的具体电路图。其中，火线电流检测模块的火线电流检测元件包括锰铜片1R2；火线电流检测模块的电流信号放大电路包括电容1C5、1C6、1C7、电阻1R4、1R5、1R6、1R7和集成电路1IC5；火线电流检测模块的信号隔离电路包括IC3。
零线电流检测模块的零线电流检测元件包括锰铜片1R8；零线电流检测模块的电流信号放大电路包括1C8、1C9、1C13、电阻1R9、1R10、1R11、1R12和集成电路1IC6；零线电流检测模块的信号隔离包括1IC4。
电流平衡比较电路包括集成电路1IC3、1IC4、1IC7-1，电阻1R14、1R16和二极管1D8。
负载电流比较电路包括集成电路1IC7-2，电阻1R21、1R22和二极管1D9。
控制单元包括电阻1R15，三极管1V2、1V3和二极管1D3。执行单元包括继电器1J1。
电源单元包括由电容1C1、1C4、电阻1R1、二极管1D1、稳压管1DW1和集成电路1IC1组成的火线电流信号放大电路的电源电路，由电容1C2、电阻1R3、二极管1D2、稳压管1DW2、集成电路1IC8组成的零线电流信号放大电路的电源电路，以及由压敏电阻1R21、电阻1R13、1R17、1R18、1R19、电容1C3、1C11、1C12和集成电路1IC2组成的控制电路的电源电路。
本实施例的电流异常保护电路的工作原理及过程为当有电流通过由电阻1R2表示的第一锰铜片或由1R8表示的第二锰铜片时，第一锰铜片1R2或第二锰铜片1R8的两端形成相应的电压差。第一锰铜片1R2两端的电压差(第一电压差)经火线电流检测模块的电流信号放大电路放大后，再经火线电流检测模块的信号隔离电路隔离输送到电流平衡比较电路中的比较器1IC7-1的同相输入端。第二锰铜片1R8两端的电压差(第二电压差)经零线电流检测模块的电流信号放大电路放大后，再经零线电流检测模块的信号隔离电路隔离输送到电流平衡比较电路中的比较器1IC7-1的反相输入端。这样，通过比较器1IC7-1来对第一电压差和第二电压差进行比较。若通过电阻1R2的火线电流和通过电阻1R8的零线电流不平衡，则第一电压差和第二电压差不相等，这种情况下，电流平衡比较电路中的比较器1IC7-1将输出高电位。该高电位经二极管1D8、1R15而输入到三极管1V2的基极，于是，三极管1V2导通，三极管1V3相应地截止，从而使得继电器1J1动作，以断开电源供给。并且，当火线电流和零线电流恢复平衡时，比较器1IC7-1不输出高电位，于是三极管1V2截至，三极管1V3相应地导通，从而使得继电器1J1动作，以自动恢复已被断开的电力线连接，即恢复电源供给。
此外，第一锰铜片1R2两端的电压差经火线电流检测模块的电流信号放大电路放大后，再经火线电流检测模块的信号隔离电路隔离输送到负载电流比较电路中的比较器1IC7-2的同相输入端，比较器1IC7-2的反相输入端输入有基准电压值。当由第一锰铜片1R2检测到的负载电流大于预置的基准电压值时，负载电流比较电路中的比较器1IC7-2输出高电位。该高电位经二极管1D9，电阻1R15而输入到三极管1V2的基极，于是，三极管1V2导通，三极管1V3相应地截止，从而使得继电器1J1动作，以断开电源供给。并且，当火线电流恢复正常时，比较器1IC7-2不输出高电位，于是三极管1V2截至，三极管1V3相应地导通，从而使得继电器1J1动作，以自动恢复已被断开的电力线连接，即恢复电源供给。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种电流异常保护电路，其特征在于包括电源单元、电流检测单元、控制单元和执行单元，其中所述电源单元用于为所述电流检测单元、控制单元和执行单元提供工作电压；所述电流检测单元用于检测被测电路中的电流是否出现异常，若被测电路中出现电流异常，则产生与所述电流异常相对应的电信号，并将其传输至控制单元；所述控制单元根据来自所述电流检测单元的电信号产生相应的控制信号，并将所述控制信号传输至执行单元；所述执行单元根据所述控制信号而动作，以切断所在线路的电力线连接。
2.如权利要求1所述的电流异常保护电路，其特征在于所述电流检测单元包括电流平衡检测子单元，当被测电路中的火线电流与零线电流之间失去平衡时，所述电流平衡检测子单元便产生与之相对应的电信号，并将其传输至所述控制单元。
3.如权利要求1或2所述的电流异常保护电路，其特征在于所述电流检测单元包括负载电流检测子单元，当被测电路中的负载电流过大时，所述负载电流检测子单元便产生与之相对应的电信号，并将其传输至所述控制单元。
4.如权利要求2所述的电流异常保护电路，其特征在于所述电流平衡检测子单元包括电流平衡检测元件和比较器，所述电流平衡检测元件包括零序电流互感器或成对设置的锰铜片，其中所述零序电流互感器套在被测电路的火线和零线上，当火线电流和零线电流之间失去平衡时，所述零序电流互感器的线圈感应出相应的电压信号，并将其传输至比较器的同相输入端，所述比较器将所述电压信号与输入到其反相输入端的预定的第一基准电压值进行比较，并且当来自零序电流互感器的电压信号高于所述第一基准电压值时，所述比较器将表示电流失去平衡的高电平信号传输至所述控制单元；所述成对设置的一对锰铜片中的第一锰铜片和第二锰铜片分别串接在被测电路的火线中以及串接在被测电路的零线中，对应于流过所述锰铜片的电流，所述第一锰铜片的两端产生第一电压差，所述第二锰铜片产生第二电压差，所述第一电压差和第二电压差经过放大后，再分别通过对应的信号隔离电路而隔离传输至所述比较器的同相输入端和反相输入端，并且当所述第一电压差和第二电压差不相等时，所述比较器将表示电流失去平衡的高电平信号传输至所述控制单元。
5.如权利要求3所述的电流异常保护电路，其特征在于所述负载电流检测子单元包括负载电流检测元件和比较器，所述负载电流检测元件包括负载电流互感器和锰铜片，其中所述负载电流互感器套在被测电路的火线上，对应于流经所述火线的电流，所述负载电流互感器的线圈感应出相应的电压信号，并将其传输至比较器的同相输入端，所述比较器将所述电压信号与输入到其反相输入端的预定的第二基准电压值进行比较，当来自负载电流互感器线圈电压信号高于所述第二基准电压值时，所述比较器将表示负载过大的高电平信号传输至所述控制单元；所述锰铜片串接在被测电路的火线中，对应于流过所述锰铜片的火线电流，所述锰铜片产生相应的电压信号，并将其传输至所述比较器的同相输入端，所述比较器将所述电压信号与输入到其反相输入端的预定的第二基准电压值进行比较，当来自所述锰铜片的电压信号高于所述第二基准电压值时，所述比较器将表示负载过大的高电平信号传输至所述控制单元。
6.如权利要求5所述的电流异常保护电路，其特征在于根据实际需要，所述第二基准电压值可调。
7.如权利要求1所述的电流异常保护电路，其特征在于还包括电子封的动封检测单元，其用于检测所述电子封的封体是否被松动，若检测到所述封体被松动，便产生表示所述封体被松动的电信号，并将其传输至控制单元；所述控制单元根据来自动封检测单元的电信号产生相应的控制信号，并将所述控制信号传输至执行单元；所述执行单元根据所述控制信号而动作，以切断所在线路的电力线连接。
8.如权利要求7所述的电流异常保护电路，其特征在于所述动封检测单元包括压力传感器或常开开关，其中所述压力传感器检测到来自封体的压力小于设定值时，便产生表示所述封体被松动的动封电信号，并将其传输至控制单元；所述常开开关在所述封体未被松动时，其动触点在封体的压迫下与静触点接触，常开开关处于闭合状态；当所述封体被松动时，所述动触点与静触点分离，常开开关处于断开状态，便产生表示所述封体被松动的动封电信号，并将其传输至控制单元。
9.如权利要求1所述的电流异常保护电路，其特征在于所述控制单元还包括至少为两级级联的三极管，当电流异常时，第一级三极管导通，第二级三极管截止，使得继电器动作以切断所在线路的电力线连接；在电流恢复正常后，第一级三极管截止，第二级三极管导通，使得继电器自动闭合并恢复所在线路的电力线连接。
10.如权利要求1所述的电流异常保护电路，其特征在于所述执行元件为继电器和/或可控硅。
全文摘要
本发明公开了一种电流异常保护电路，其包括电源单元、电流检测单元、控制单元和执行单元。电源单元用于为各单元提供工作电压；电流检测单元用于检测被测电路中的电流是否出现异常，若被测电路中出现电流异常，则产生与电流异常相对应的电信号，并将其传输至控制单元；控制单元根据来自电流检测单元的电信号产生相应的控制信号，并将其传输至执行单元；执行单元根据该控制信号而动作，以切断所在线路的电力线连接。本发明提供的电流异常保护电路能够在电流出现异常时切断线路中的火线或者同时切断火线和零线的电力线连接，以阻止窃电行为或者漏电现象，或者防止烧坏用电设备以及发生火灾，进而有效地保证电力部门和终端用户的财产不受损失。
文档编号H02H3/32GK101060242SQ200710097019
公开日2007年10月24日 申请日期2007年4月18日 优先权日2006年4月18日
发明者万家盛 申请人:湖北盛佳电器设备有限公司, 万家盛