专利名称：节能式漏电继电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种漏电继电器，具体地说是一种节能式漏电继电器，属低压电器保护装置。
现有的漏电继电器种类很多，从有无辅助电源可分为无源和有源两大类。本实用新型涉及的是一种有源漏电继电器。目前的有源漏电继电器一般由电源部分，漏电检测部分，信号放大和处理部分，动作执行部分组成。其不足之处在于，漏电继电器一旦进入工作状态，则由其传递给交流接触器线圈的交流电压为220V或380V，其产生的磁力时刻在变化，有效成分很少，这不仅浪费了大量的无功功率和有功功率，并引起线圈发热，使线圈和铁芯振动，发出嗡嗡的噪声，既影响了交流接触器的寿命，又使人烦躁。为了降低交流接触器的电能损耗和消除噪声，出现了各种各样的无声运行器或节电消声器。把漏电器，节能消声器，接触器三者配接，能起到一定的漏电保护和节能消声的作用。但缺点是节能消声器必须借助接触器的辅助触头进行切换，要把漏电器，节能消声器、接触器三者配接，其联接线十余根，令一般电工难以胜任，还会有合闸困难，分闸时间长，降低安全系数的问题。而且由于环节多，故障点多，体积大，成本高，使实际应用受到限制。
本实用新型的目的在于提供一种能大幅度降低交流接触器电能损耗，适用于380／220V供电线路，与交流接触器配接的，集漏电保护和节能消声于一体的节能式漏电继电器。
本实用新型的技术解决方案是它具有一个提供工作电源的变压器4，一个检测漏电信号的信号检测器1，一个将来自变压器4的交流电压转换为直流电压，并将来自信号检测器1的漏电信号处理、放大的漏电保护电子线路2和受该漏电保护电子线路2控制的执行继电器3，其特征是，执行继电器3线圈J1的受控端m与所设耦合电路6的输入端相接，变压器4的次级端又增设了一次级线圈L3。该线圈的两端a、b，初级线圈L1的一端，耦合电路6的输出端，漏电保护电子线路2的n端均与所设节能电子线路5的对应端相接，执行继电器3触点J2的一端接在漏电保护电子线路2n端所在的同电位连线上，变压器4初级线圈L1的另一端与次级线圈L3的b端相接。执行继电器3触点J2的另一端，节能电子线路5的低电位侧为本实用新型的输出控制端。
本技术方案中的耦合电路6是一个耦合电路C1，它的两端分别为该电路的输入端和输出端。
本技术方案中的耦合电路6具有电阻R1、R2和耦合电容C1，电阻R1、R2串联后接在执行继电器3线圈J1受控端m与漏电保护电子线路2n端之间，两电阻连线间的一点与耦合电容C1的一端相接，耦合电容C1的另一端为耦合电路6的输出端。电阻R1、R2起分压和限流作用，防止节能电子线路5中的单向晶闸管SCR因控制极上的电压过高，电流过大而损坏。
本技术方案中的节能电子线路5具有单向晶闸管SCR，半波整流二极管D1，续流二极管D2。单向晶闸管SCR的阳极与变压器4初级线圈L1的一端相接，单向晶闸SCR的控制极与耦合电路6的输出端相接，二极管D1、D2的正极分别与变压器4次级线圈L3的两端a、b相接，它们的负极与单向晶闸管SCR的阴极均接在与漏电保护电子线路2n端同电位的连线上，二极管D2的正极为节能电子线路5的低电位侧。
本技术方案中的节能电子线路5具有单向晶闸管SCR，桥式整流电路，续流二极管D2。单向晶闸管SCR的阳极与变压器4初级线圈L1的一端相接，单向晶闸管SCR的控制极与耦合电路6的输出端相接，桥式整流电路的两输入端分别与变压器4次级线圈L3的两端a、b相接，桥式整流电路输出端的高电位侧，续流二极管D2的负极与单向晶闸管SCR的阴极均接在与漏电保护电子线路2n端同电位的连线上，桥式整流电路输出端的低电位侧和续流二极管D2的正极相接，该相接处为节能电子线路5的低电位侧。本技术方案中的节能电子线路5与上一个技术方案中的节能电子线路5相比，其区别点仅在于用一个全波整流电路－桥式整流电路代替了半波整流二极管D1，其整流效果和被控交流接触器的工作性能更可靠，但成本略高。
本技术方案中节能电子线路5的单向晶闸管SCR的控制极上的一点Q和漏电保护电子线路2n端所在同电位的连线之间并接了一起抗干扰作用的电阻R3和电容C2。加入这两个元件后，可有效地防止单向晶闸管SCR的误触发。仅用一个电阻R3或电容C2也可以达到抗干扰的作用，但不如二者并联的效果好。
本技术方案中节能电子线路5的单向晶闸管SCR的阳极与漏电保护电子线路2n端所在的同电位连线之间串接一起保护作用的电阻R4和电容C3。增加这两个元件后，可防止因电源电压瞬间过高而使晶闸管SCR被击穿。
由于在本实用新型变压器4的次级端又增加了一次级线圈L3，在变压器4，执行继电器3和节能电子线路2之间接入了一节能电子线路，避免了被控交流接触器线圈直接接入交流电源中，使其与现有技术相比，具有结构简单，成本低，节能95％以上，消除噪声和延长交流接触器寿命的优点。
附图及图面说明
图1－本实用新型一种方案的电原理图。
图2－本实用新型另一种方案的电原理图。
图3－现有的一种漏电继电器电原理图。
图4－本实用新型一个实施例的电原理图。
图5－现有的另一种漏电继电器电原理图。
图6－本实用新型另一个实施例的电原理图。
其中1－漏电信号检测器，2－漏电保护电子线路，3－执行继电器，4－变压器，5－节能电子线路，6－耦合电路。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
实施例1，参照图1、图3、图4，其中图4是一个具体的实施例，它是在图3的基础上进行的一种改进。在该实施例中，漏电保护电子线路2的末端是一个可控硅BK，可控硅BK的阳极与执行继电器3线圈J1的受控端(下端)m相接，阴极是漏电保护电子线路2的n端，控制极接在前极的放大处理器F的输出端上。图中的Jx1、Jx2、Jx3、Jx4为四个接线端子，其中Jx1、Jx2为变压器4初级线圈L1的两端与电源火线、零线相接的端子，Jx3、Jx4是本实用新型与交流接触器线圈JC1两端的接线端子，Jx3的一端接节能电子线路5中续流二极管D2的正极，另一端接JC1的一端，Jx4的一端接执行继电器3触点J2的一端，另一端接JC1的另一端。其元件参数为R1＝15KΩ，R2＝18KΩ，R3＝4.9KΩ，C1为47uF电解电容，C2为2uF电解电容，单向晶闸管SCR，二极管D1、D2均用塑封管，额定功率均为0.125w，额定电流SCR为5A，D1为1A，D2为3A，线圈L1、L2、L3的线圈直径φ分别为0.09mm，0.15mm，0.31mm，匝数分别为3900T，450T，180T，铁芯为GE1－14型。其它元件参数图中已标明。其工作原理是当变压器4的初级线圈通入220伏交流电源时，次级线圈L2、L3便感应出相应的电压，L2两端的电压输入到漏电保护电子线路2的整流稳压电路中，整流稳压电路为该漏电保护电子线路2和执行继电器3提供稳定的直流工作电压，使整个电路处于工作状态，同时，执行继电器3线圈J1的上端便形成高电位，如果，此时没有导致漏电保护器工作的漏电电流，那么可控硅BK便呈截止状态，线圈J1受控端m也必然是高电位。由于这个高电位是突然到来的，所以便形成一个脉冲信号经耦合电容C1加到单向晶闸管SCR的控制极，使SCR触发导通，相当于一个饱和导通的二极管通过执行继电器3的常闭触点J2将电源加到交流接触器的线圈JC1中，加上二极管D2的续流作用，使JC1产生强大的磁力将接触器吸合。由于电容器C1有隔直流作用，故经电容器C1加到单向晶闸管SCR控制极的脉冲信号便很块消失，单向晶闸管SCR随之关断，从而高压通入截止。此后，便由二极管D1输出的低压半波直流和二极管D2的续流给JC1提供小而平稳、方向与原来相同的电流。由于此时JC1的线圈、铁芯已形成闭合磁路，故这个小而平稳的直流电压足以维持其吸合状态，使被保护装置正常运行，达到了节能消声和延长接触器线圈使用寿命的目的。当漏电电流达到规定值时，该漏电电流经漏电信号检测器1输入到漏电电流放大处理器F中，使BK导通，执行继电器3线圈J1受控端m变为低电位(这为SCR的再次触发导通作好准备)，执行继电器3导通，产生电磁力，使常闭触头J2分断并锁定，交流接触器断电失磁，并立即分闸，使被控装置停止工作，达到漏电保护作用。
实施例2，参照图2、图5、图6。图6是另一个具体的实施例，它是在图5的基础上改进的。在该实施例中，漏电保护电子线路2最末端是晶体管BG3，晶体管BG3的集电极与执行继电器3线圈J1受控端m(下端)相接，BG3的发射极是漏电保护电子线路2的n端，BG3的基极接前级BG2的集电极，本实施例中节能电子线路5的整流部分是一个桥式整流电路。Jx1、Jx2、Jx3、Jx4是四个接线端子。与上一实施例的区别是；Jx1、Jx2均与电源火线相接，Jx3的一端接在续流二极管D2正极与桥式整流电路输出端低电位侧的公共端上。耦合电路6由电阻R1、R2和电容C1组成，电阻R1、R2串联后接在线圈J1受控端m和漏电保护电子线路2n端之间，两电阻连线的一点接电容C1的输入端，电容C1的输出端接单向晶管SCR的控制极。元件参数为R1＝5.6KΩ，R2＝22KΩ，R3＝4.7KΩ，C1为47uF电解电容，C2为0.047uF电解电容，单向晶闸管SCR和二极管D1均用塑封管，额定功率均为0.125w，SCR的额定电流为8A，D1的额定电流为1A，D3～D8为1N4004型，变压器4的铁芯为GE1－14型，线圈L1、L2、L3的线径φ分别为0.07mm，0.17mm，0.31mm，匝数分别为6500T，480T，80T。其它元件参数见图6。本实施例的供电电源为380V交流电，工作原理与实施例1相同，这里不再重述。本方案与实施例1相比，使交流接触器工作更可靠，但成本略高。本实施例节能电子线路5中的全波整流电路和实施例1节能电子线路5中的半波整流二极管D1可以互换，其工作性能基本相同。本实施例中的耦合电路可替代实施例1中的耦合电容C1。只要执行继电器3线圈J1的额定电压≤12伏，两种方案的耦合电路6只用耦合电容C1即可，并且C1的容量可以小一些，如10－22uF。
权利要求1.一种节能式漏电继电器，它具有一个提供工作电源的变压器4，一个检测漏电信号的信号检测器1，一个将来自变压器4的交流电压转换为直流电压，并将来自信号检测器1的漏电信号处理、放大的漏电保护电子线路2和受该漏电保护电子线路2控制的执行继电器3，其特征是，执行继电器3线圈J1的受控端m与所设耦合电路6的输入端相接，变压器4的次级端又增设了一次级线圈L3，该线圈的两端a、b，初级线圈L1的一端，耦合电路6的输出端，漏电保护电子线路2的n端均与所设节能电子线路5的对应端相接，执行继电器3触点J2的一端接在漏电保护电子线路2n端所在的同电位连线上，变压器4初级线圈L1的另一端与次级线圈L3的b端相接，执行继电器3触点J2的另一端，节能电子线路5的低电位侧为本实用新型的输出控制端。
2.由权利要求1所述的节能式漏电继电器，其特征是，所述的耦合电路6为耦合电容C1。
3.由权利要求1所述的节能式漏电继电器，其特征是，所述耦合电路6的电阻R1、R2串联后接在执行继电器3线圈J1受控端m与漏电保护电子线路2n端之间，两电阻连线间的一点与耦合电容C1的一端相接，耦合电容C1的另一端为耦合电路6的输出端。
4.由权利要求1所述的节能式漏电继电器，其特征是，所述节能电子线路5的单向晶闸管SCR的阳极与变压器4初级线圈L1的一端相接，单向晶闸管SCR的控制极与耦合电路6的输出端相接，二极管D1、D2的正极分别与变压器4次级线圈L3的两端a、b相接，它们的负极与单向晶闸管SCR的阴极均接在与漏电保护电子线路2n端同电位的连线上，二极管D2的正极为节能电子线路5的低电位侧。
5.由权利要求1所述的节能式漏电继电器，其特征是，所述节能电子线路5的单向晶闸管SCR的阳极与变压器4初级线圈L1的一端相接，单向晶闸管SCR的控制极与耦合电路6的输出端相接，桥式整流电路的两输入端分别与变压器4次级线圈L3的两端a、b相接，其输出端的高电位侧，续流二极管D2的负极与单向晶闸管SCR的阴极均接在与漏电保护电子线路2n端同电位的连线上，桥式整流电路输出端的低电位侧和续流二极管D2的正极相接，该相接处为节能电子线路5的低电侧。
6.由权利要求2、4或3、5所述的节能式漏电继电器，其特征是，所述节能电子线路5中单向晶闸管SCR的控制极的一点Q和漏电保护电子线路2n端所在同电位的连线之间并接了一起抗干扰作用的电阻R3和电容C2。
7.由权利要求6所述的节能式漏电继电器，其特征是，所述节能电子线路5中单向晶闸管SCR的阳极与漏电保护电子线路2n端所在的同电位连线之间串接了一起保护作用的电阻R4和电容C3。
专利摘要本实用新型公开了一种节能式漏电继电器，它具有漏电信号检测器1，漏电保护电子线路2，执行继电器3和变压器4，其特殊之处是在执行继电器3线圈的受控端m加了一耦合电路6，变压器4又增设了一次级线圈L
文档编号H02H3/26GK2107725SQ9123159
公开日1992年6月17日 申请日期1991年12月1日 优先权日1991年12月1日
发明者林文宙, 柳玉高, 从为民, 柳战魁, 林海, 周春兰, 柳赛红 申请人:林文宙