异常带电及漏电单相断路器的制造方法
【专利摘要】一种单相断路器，当发生电器外壳异常电或其它形式漏电或短路(过载时)时均会在0.1s内脱扣跳闸。本装置分为单相断路器和手机充电器电路板，星形电阻群和串联体4部分，若带异常电压，则电器外壳和单相断路器负荷侧中性线为手机充电器电路板供电，手机充电器电路板产生5V直流电压加至星形连接电阻群100KΩ电阻和33KΩ电阻的串联两端，在100KΩ电阻和33KΩ电阻中间连接处分压2.81V直流电压给光敏电阻的一端。被保护电器外壳若异常带着交流电压，则激发发光管出光引起紧靠的光敏电阻阻值迅速减小从而导通光敏电阻，光敏电阻另一脚出现0.3V直流电压加至断路器晶闸管控制极，晶闸管导通，断路器动作脱扣切断电源。
【专利说明】
异常带电及漏电单相断路器
技术领域
[0001] 一种单相断路器，用于一般家庭、办公室、某些用电场所的用电安全保护，当用电器 外壳带上市电相线危险140V~250V电压时在化1S内自动跳间切断电源，或且发生> 30mA漏 电时也会在化1S内自动跳间切断电源，负荷侧发生短路故障时化1S内自动跳间切断电源。
[0002]
【背景技术】
[0003] 目前市场上销售的单相断路器只能在漏电电流大于或等于30mA时发生断路动作 保护，当用电器外壳无接地保护或无接零保护时，其外壳若异常带上危险交流电压不会引 起现有断路器跳间断路（如康佳电器漏电断路器DZ15LE-40/2901)，从而危及用电人安全， 本设计发明装置能解决送一问题，又能避免误动作。
【发明内容】
[0004] 一种单相断路器，兼备电器外壳异常电和漏电或短路断路功能。该断路器分为四 部分，现有市场销售的63A单相断路器1(康佳电器漏电断路器DZ15LE-40/2901)，现有市场 销售的直流5V手机充电器电路板2 (电源适配器JLD-050-0600)，星形连接电阻群3,1ΜΩ 电阻、发光管(辉光管或3. 2V绿光L邸二极管)、非触地金属块串联一体4。4者按W下介绍 的方式组合连接，具备发生电器外壳异常带电、漏电和短路送Η种情况之一时快速断路的 保护功能。W下所述连接均指金属性连接，所有说明均按第6页附图展述，本说明所及的 单相断路器1也适用于相似原理的其他单相漏电断路器。
[0005] 分割63Α单相断路1内部零序电流互感器次级线圈与电阻R2之间的连线，串接入 1Μ007二极管1. 5,1Μ007二极管1. 5阴极连接晶间管控制极输入端电阻R2的A点，1Μ007 二极管阳极连接零序电流互感器次级线圈被分割出线的B点。
[0006] 63A单相断路器1中性线输出端E与直流5V手机充电器电路板2之市电输入端 之一 F连接，5V手机充电器电路板2的另一市电输入端G与被保护电器外壳连接。同时直 流5V手机充电器电路板2之直流负极输出端Η与63A单相断路器1内部直流电路板公共 负极I相连接。
[0007] 星形连接电阻群为一个100ΚΩ电阻3. 1、一个33ΚΩ电阻3. 2和一个化Ω光敏电 阻3. 3星形连接，100Κ Ω电阻3. 1另一引脚与5V直流手机充电器电路板2的负极输出端Η 连接，33Κ Ω电阻3. 2另一引脚与5V直流手机充电器电路板2之正极输出端J连接。
[0008] 星形连接电阻中化Ω光敏电阻3. 3另一引脚与63Α单相断路器1内部1Μ007二 极管1. 5的阴极连接。同时串联一体4中的发光管(辉光管或3. 2伏绿光LED) 4. 2的出光 面紧贴星形连接电阻群4中的化Ω光敏电阻3. 3的受光面，二者用黑色材料密封，做到不 漏光不漏气。串联一体500 Ω-1ΜΩ电阻4.1某一脚与发光管4. 2连接，另一脚连接到电器 非绝缘性外壳，发光管4. 2另一脚与3cmX 7cm面积W上金属板4. 3巧日0. 4mm厚铅板）连 接，金属板4. 3可一般也贴在墙面上或简单放置于地板上。
[0009] 本设计发明装置增补了目前所有单相断路器所不具备的电器外壳异常带电但漏 电电流小于30mA时的灵敏有效断路功能。
[0010] 本设计发明装置采取的技术方案是： 当单相断路器1处于闭合供电状态时，若其后用电器外壳突然，带上异常140V~250V交 流电压，则送相线电压由电器外壳传导至手机充电器电路板的市电输入端G点，由于手机 充电器电路板输入端F与单相断路器1的市电中性线输出端E相连通，则手机充电器电路 板2突然有市电馈入，手机充电器电路板2则迅速在直流输出侧JH间产生DC5V电压，由于 星形连接电阻群3中的电阻3. 1和电阻3. 2的串联分压作用，便在星形中点产生对直流输 出负极端肥.8V左右的直流压降。
[0011] 在电器外壳带有140V -250V对地交流电压的同时，串联体500Ω-1ΜΩ电阻4. 1、 发光管（L邸或辉光管）4. 2、泄地金属块4. 3、泄地金属块对地电容等与大地构成回路，电流 大小在10-4A左右，发光管被激发发出可见光照射星形连接电阻的化Ω光敏电阻3.3,化Ω 光敏电阻3. 3阻值舜间减小。
[001引由于上述化Ω光敏电阻3. 3阻值舜间减小，星形连接电阻群的中点2. 8V直流电 压经光敏电阻3. 3导通限压后，在单相断路器内的A点产生0.3V直流电压(其中63A断路器 1内加装的1N4007二极管1. 5起着防止电流经过零序互感器次级线圈的作用），送0. 3VDC 电压经电阻R2馈入晶间管SCR100-6控制极，引起晶间管管瞬间导通。由于晶间管瞬间导 通，驱动单相63A断路器内置电磁铁吸合脱扣装置而快速断路。
[0013] 电器外壳无异常时，手机充电器电路板1无交流电输入，不耗能，无直流输出，发 光管4. 2也不发光，若同时没有其它漏时或短路情形，单相断路器不动作，正常供电。
[0014] 本设计发明装置有W下几个优点 由于采用光电控制通断方式，实现了本装置和用电器外壳的绝缘隔离，两者互不影响， 加上串联体中500 Ω-1ΜΩ电阻4. 1的限压限流保护，绝不会使串联体中金属板4. 3在漏压 时也跟着带上危险电压，总之本装置十分安全。
[0015] 本装置由于采用目前手机充电器电路板作为驱动信号产生源，所W在取得信号动 作时耗能极少，而且反应迅速。
[0016] 本装置结构简单，由于采用1M007二极管等材料，整个装置十分可靠，反应灵敏， 维护十分简单，而且成本低廉。
[0017] 本装置对原单相断路器1的改造极少，只是断开一根导线接入1M007二极管一 个，试验证明对原单相断路器1的原有漏电和短路保护功能没有任何影响。
【附图说明】
[0018] 图1 :本发明之异常带电及漏电单相断路器的电路连接原理图： 63A单相断路器1------1M007二极管1. 5 直流5V手机充电器电路板2 星形连接电阻群3------个100ΚΩ电阻3. 1 一个33ΚΩ电阻3. 2 一个化Ω光敏电阻3. 3 1ΜΩ电阻、发光管(辉光管或3. 2V绿光LED二极管)、非触地金属块串联一体4------ 500Ω-1ΜΩ 电阻 4. 1 发光管4. 2 金属板4. 3
【具体实施方式】： 当单相断路器1处于闭合供电状态时，若其后用电器外壳突然，带上异常140V~250V交 流电压，则送相线电压由电器外壳传导至手机充电器电路板的市电输入端G点，由于手机 充电器电路板输入端F与单相断路器1的市电中性线输出端E相连通，则手机充电器电路 板2突然有市电馈入，手机充电器电路板2则迅速在直流输出侧JH间产生DC5V电压，由于 星形连接电阻群3中的电阻3. 1和电阻3. 2的串联分压作用，便在星形中点产生对直流输 出负极端肥.8V左右的直流压降。
[0019] 在电器外壳带有140V -250V对地交流电压的同时，串联体500Ω-1ΜΩ电阻4. 1、 发光管（L邸或辉光管）4. 2、泄地金属块4. 3、泄地金属块对地电容等与大地构成回路，电流 大小在10-4A左右，发光管被激发发出可见光照射星形连接电阻的化Ω光敏电阻3.3,化Ω 光敏电阻3. 3阻值舜间减小。
[0020] 由于上述化Ω光敏电阻3. 3阻值舜间减小，星形连接电阻群的中点2. 8V直流电 压经光敏电阻3. 3导通限压后，在单相断路器内的A点产生0.3V直流电压(其中63A断路器 1内加装的1N4007二极管1. 5起着防止电流经过零序互感器次级线圈的作用），送0. 3VDC 电压经电阻R2馈入晶间管SCR100-6控制极，引起晶间管管瞬间导通。由于晶间管瞬间导 通，驱动单相63A断路器内置电磁铁吸合脱扣装置而快速断路。
[0021] 电器外壳无异常时，手机充电器电路板1无交流电输入，不耗能，无直流输出，发 光管4. 2也不发光，若同时没有其它漏时或短路情形，单相断路器不动作，正常供电。
[0022] 实施例一： 把单相断路器1和5V手机充电器电路板及星形连接电阻群按附图连接关系组合在一 起安装在木方板上，串联体金属块4. 3 (厚度可小于0. 5mm，面积3cmX 7cm)置装在木方板 后面并贴在任意材质的墙面上，串联体1ΜΩ电阻4. 1引出一根任意长导线连接至各插座的 接地金属铜片。
[0023] 正常情况下是手机充电器电路板2不会耗电，整个装置不会误动作，不会加电至 电器外壳，用电器可正常用电。
[0024] 若发生短路断路器会立即动作断路。
[0025] 若发生任何形式的漏电并漏电电流大于等于30mA的本装置立即在化1S内脱扣断路。
[0026] 若发生电器外壳带电并且由于无接地或接地不良引起漏电电流在30mA W下的， 本装置能在0.1 s发生脱扣动作断路，并且整个装置除63A单相断路器1市电输入端外都不 再带电。等排除上述几种故障后才能复位搭扣供电。
[0027] 使用方法： 把单相断路器1和5V手机充电器电路板及星形连接电阻群按附图连接关系组合在一 起安装在木方板上，串联体金属块4. 3 (厚度可小于0. 5mm，面积3cmX 7cm)置装在木方板 后面并贴在任意材质的墙面上，串联体1ΜΩ电阻4. 1引出一根任意长导线连接至各插座的 接地金属铜片。
[0028] 正常情况下是手机充电器电路板2不会耗电，整个装置不会误动作，不会加电至 电器外壳，用电器可正常用电。
[0029] 若发生短路断路器会立即动作断路。
[0030] 若发生任何形式的漏电并漏电电流大于等于30mA的本装置立即在化1S内脱扣断路。
[0031] 若发生电器外壳带电并且由于无接地或接地不良引起漏电电流在30mA W下的， 本装置能在0.1 s发生脱扣动作断路，并且整个装置除63A单相断路器1市电输入端外都不 再带电。等排除上述几种故障后才能复位搭扣供电。
[0032] W下第6页是附图（电路图）。
【主权项】
2. 该断路器分为四部分，现有市场销售的63A单相断路器1(康佳电器漏电断 路器DZ15LE-40/2901)，现有市场销售的直流5V手机充电器电路板2(电源适配器 JLD-050-0600)，星形连接电阻群3,1M Ω电阻、发光管(辉光管或3. 2V绿光LED二极管)、非 触地金属块串联一体4。 3. 4者按以下介绍的方式组合连接，具备发生电器外壳异常带电、漏电和短路这三种情 况之一时快速断路的保护功能。4. 以下所述连接均指金属性连接，所有说明均按附图展述，本说明所及的单相断路器 1也适用于相似原理的其他单相漏电断路器。5. 权利要求2 :分割63A单相断路1内部零序电流互感器次级线圈与电阻R2之间的连 线，串接入1N4007二极管1. 5,1N4007二极管1. 5阴极连接晶闸管控制极输入端电阻R2的 A点，1N4007二极管阳极连接零序电流互感器次级线圈被分割出线的B点。6. 权利要求3 :63A单相断路器1中性线输出端E与直流5V手机充电器电路板2之市 电输入端之一 F连接，5V手机充电器电路板2的另一市电输入端G与被保护电器外壳连接。7. 同时直流5V手机充电器电路板2之直流负极输出端Η与63A单相断路器1内部直 流电路板公共负极I相连接。8. 权利要求4:星形连接电阻群为一个100ΚΩ电阻3.1、一个33ΚΩ电阻3. 2和一个 1ΚΩ光敏电阻3. 3星形连接，100ΚΩ电阻3.1另一引脚与5V直流手机充电器电路板2的 负极输出端Η连接，33Κ Ω电阻3. 2另一引脚与5V直流手机充电器电路板2之正极输出端 J连接。9. 权利要求5 :星形连接电阻中1Κ Ω光敏电阻3. 3另一引脚与63Α单相断路器1内部 1Ν4007二极管1. 5的阴极连接。10. 同时串联一体4中的发光管(辉光管或3. 2伏绿光LED) 4. 2的出光面紧贴星形连 接电阻群4中的1ΚΩ光敏电阻3. 3的受光面，二者用黑色材料密封，做到不漏光不漏气。11. 串联一体500 Ω~1ΜΩ电阻4. 1某一脚与发光管4. 2连接，另一脚连接到电器非绝 缘性外壳，发光管4. 2另一脚与3cmX 7cm面积以上金属板4. 3 (如0. 4mm厚错板）连接，金 属板4. 3可一般也贴在墙面上或简单放置于地板上。
【文档编号】H02H3/14GK105870878SQ201510000341
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年1月22日
【发明人】韦明肯
【申请人】韦明肯