专利名称：多功能电路节能保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电路节能保护装置。
现有的电路节能保护装置大都采用模拟量实施控制的方式，虽然能够防止漏电，过压，过流，但还存在以下几个缺点① 由于控制量为一连续量，受控元件起动无明显的界线，易受环境和元件参数变化的影响，造成保护电路额定保护电流、电压的离散性，降低了保护电路的可靠性。
② 由于家用电器，如冰箱、洗衣机等启动电流较大，现有的电路节能保护装置设有延时系统，因而它的过流保护整定值为10A－40A，除对短路故障起到保护作用外，无法限制电炉、电饭锅等电热用具的使用。
③ 防窃电的功能不完备。
④ 安装尺寸与现标准电表安装板不匹配，使用安装麻烦，给窃电造成机会。
本实用新型的目的在于解决上述不足之处，提供一种动作准确，可靠性高具有优良的漏电、过压保护性能，有效地防止各种方式窃电的电路节能保护装置，并且该装置的过流保护具有延时系统，可以根据电业部门的要求进行整定，即能使得家用电器，如冰箱、洗衣机等正常使用，又能限制电炉等电热用具的使用。
本实用新型的技术解决方案如下本实用新型由信号采集电路、信号处理电路、执行电路、制动断电装置和壳体结构组成，信号采集电路由独立工作的漏电、窃电信号采集，过压信号采集，过流信号采集等部分组成，其特征是采用四个具有正、负输入端的电压比较器与其它元件组成相互独立工作的漏电、窃电比较电路，过流比较电路，过压比较电路，电流整定电路，构成信号处理电路。利用电压比较的原理，将每个电压比较器的负输入端联接稳压源提供的稳定予置比较电压，正输入端联接信号采集电路，电压比较器的输出端联接执行电路。在电路正常情况下，负输入端的电位高于正输入端的电位，电压比较器输出低电平，执行电路截止，当电路出现异常，采集信号超过预定值时，正输入端的电位高于负输入端电位，比较器输出高电平，触发执行电路，制动断电装置切断电源。
电流整定电路的电压比较器的负输入端还联接四个具有不同预定阻值，可分别与地线联接的下偏置电阻，使得联接不同的下偏置电阻即可获得不同的整定电流。
电流整定电路的电压比较器的正输入端与过流信号采集电路间串联预定的二极管和电阻，与地线间并联预定的电阻和电容，以构成能够防止制动断电装置产生误判的延时电路。
本实用新型的壳体结构是由联接板、壳芯、顶盖组成，联接板具有联接电表进线和到用户出线的四根扁铜排和与壳芯电路联接的四根导柱；壳芯装有全部电器元件、试验按钮和脱扣闭锁机构复位孔；顶盖上有可用于加铅封的孔；壳芯安装在联接板上，顶盖与壳芯联接，封闭所有进出导线，配合电路提高保护的可靠性。
本实用新型的电流整定电路的执行电路联接的制动断电装置可以采用可手动合闸的脱扣器，也可以采用手动不能合闸的脱扣闭锁装置。
由于本实用新型采用电压比较器控制电路，因而具有动作准确，可靠性高的优点；而且在电流整定电路中设置了延时电路和可整定电流，使它具有即能限制用户过分用电，又能使家用电器，如冰箱、洗衣机正常使用的特点，又因为它的壳体结构采用三层结构，封闭了所有的导线，所以进一步增强防窃电功能，而且安装简便。
以下结合附图描述一个实施例
图1是本实用新型的方框图图2是本实用新型的电路图图3是过压信号采集与比较电路图4是漏电、窃电信号采集与比较电路图5是过流信号采集与比较电路图6是整定电流电路图1、图2示出了本实用新型的一个实施例，它由漏电、窃电信号采集、过流信号采集、漏电、窃电比较电路、过流比较电路、过压比较电路、电流整定电路、执行电路、脱扣器、脱扣闭锁装置，试验装置等组成。
如图2、图3电压比较器IC1的负输入端与稳压源U0间接有上偏置电阻R4，与地线间联接下偏置电阻R3，它的正输入端与电源间接有电阻R2，与地线并联电容C1和电阻R1，组成过压信号采集比较电路，IC1的负输入端的预置比较电压U1＝U0·R3／(R3＋R4)。
如图2、图4电压比较器IC2的负输入端与稳压源U0间联接上偏置电阻R6，与地线之间联接下偏置电阻R5，正输入端联接漏电、窃电互感器，组成漏电、窃电信号采集比较电路。
如图2、图5电压比较器IC3的负输入端与稳压源U0间联接上偏置电阻R8，与地线之间联接下偏置电阻R7，正输入端联接过流互感器，组成过流信号采集比较电路。
电压比较器IC1、IC2、IC3的输出端与可控硅之间分别联接三个二极管D1、D2、D3，它们主要起隔离作用，消除比较器IC1、IC2、IC3工作状态的相互影响。
如图2、图6，电压比较器IC4的负输入端与稳压源U0间联接上偏置电阻R9，与地线之间放置四个下偏置电阻R10、R11、R12R13，可按整定电流的需要联接不同的下偏置电阻。它的正输入端与过流信号采集电路之间串联二极管D4和电阻R14，与地线之间并联电容C2和电阻R15、组成延时电路。电压比较器IC4的输出端串联电阻R20、可控硅和脱扣闭锁装置。
如图2稳压源U0是采用电容降压的方式，滤波后用具有零温度系数的稳压管D7提供的。电容C3、C4，二极管D5、D6，电阻R21组成降压滤波电路。
该电路是这样工作的在电路正常的情况下，四个电压比较器IC1、IC2、IC3、IC4的负输入端电位，高于正输入端的电位，比较器输出低电平，无脉冲发出，可控硅处于阻断状态，如果电路电压超过正常电压，电压比较器IC1的负输入端电位低于正输入端电位，比较器输出高电平，触发可控硅，使脱扣器动作切断电源，电容C1的作用是滤掉电网中的高频干扰信号，提高可靠性；如果用电线路漏电、窃电、或过流时，漏电互感器漏电电流大于20mA，供电回路电流大于15A时，电压比较器的正输入端电位高于负输入端电位，比较器输出高电平，触发可控硅、脱扣器切断电源。
利用过流整定电路，还可以根据供电系统允许用户在同一时刻使用的最大电量的要求确定四种不同的整定电流3A、4A、5A、10A当用户过度用电时，比较器IC4翻转，触发可控硅，脱扣闭锁装置动作，切断电源，该装置－经动作，无法手动合闸，只有请电业部门折去铅封才能重新合闸。
如图7、图8、图9，本实用新型的壳体结构由联接板1、壳芯4和顶盖8组成。联接板1有四个联接电表进线和到用户出线的扁铜排2，四个联接壳芯电路的导柱3，联接板1的尺寸与现在标准电表的尺寸相匹配，以便于安装。壳芯4装有本装置的全部电器元件，还装有试验按钮5和脱扣闭锁复位孔6手动合闸搬手7。顶盖8上留有试验按钮窗9和手动合闸搬手窗10。壳芯4安装到联接板1上后把所有进出导线封闭，顶盖8用三个螺钉紧固在壳芯上，其中一个螺钉加铅封，使用户打不开顶盖、无法改变过流保护的整定值和使脱扣闭锁机构复位，从而提高了保护的可靠性。
权利要求1.一种电路节能保护装置，由信号采集电路、信号处理电路、执行电路、制动断电装置和壳体结构组成，信号采集电路由独立工作的漏电、窃电信号采集、过压信号采集、过流信号采集等部分组成，其特征在于(1)、所述的信号处理电路由四个具有正、负输入端的电压比较器与其它元件组成的互相独立工作的漏电、窃电比较电路、过流比较电路、过压比较电路、电流整定电路组成，利用电压比较的原理，将每个电压比较器的负输入端联接稳压源提供的稳定预置比较电压，正输入端联接信号采集电路，使得在电路正常情况下，负输入端电位高于正输入端的电位，电压比较器输出低电平，电压比较器的输出端联接执行电路；(2)、电流整定电路的电压比较器的负输入端联接四个具有预定阻值可分别与地联接的偏置电阻，使得联接不同的下偏置电阻即可获得不同的整定电流；(3)、电流整定电路的电压比较器的正输入端与过流信号采集电路间串联预定的二极管和电阻，正输入端与地线间并联预定的电阻和电容，以构成能够防止制动断电装置产生误判的延时电路；(4)、所述的壳体结构是由联接板、壳芯、顶盖组成，联接板具有联接电表进线和到用户出线的四根扁铜排和与壳芯电路联接的四根导柱；壳芯装有全部电器元件、试验按钮、脱扣闭锁机构复位孔；顶盖上有可用于加铅封的孔；壳芯安装在联接板上，顶盖联接在壳芯上，封闭所有进出导线。
2.根据权利要求1、所述的电路节能保护装置，其特征在于所述的电流整定电路的执行电路联接的制动断电装置可以采用可手动合闸的脱扣器，也可以采用手动不能合闸的脱扣闭锁装置。
专利摘要本实用新型提供了一种多功能电路节能保护装置。该装置主要是利用电压比较器实施控制，并设置带有延时网络的电流整定电路，因而具有动作准确、可靠性高的优点，具有优良的窃电、漏电、过流、过压保护功能。使用时，即能够保证家用电路正常工作，又能限制用户使用电炉等电热用具，还可以根据电业部门的要求选择不同的整定电流。它的壳体结构封闭了所有进出导线，进一步提高了保护的可靠性。
文档编号H02H3/20GK2058282SQ8920941
公开日1990年6月13日 申请日期1989年8月15日 优先权日1989年8月15日
发明者朱建新, 张德永, 王敏 申请人:朱建新, 张德永, 王敏