专利名称:民用用电保安器的制作方法
一种改进的民用用电保安器，属电路紧急保护装置。
随着家用电器品种和数量的增加，民用用电的保护日益重要，各种类型的用电保安器应运而生。当用电单元出现意外漏电或触电事故时，保安器即可迅速切断电源，防止重大事故的产生。根据保安器检测原理的差异，又可分为电流型保安器，电压型保安器及直流电压型保安器三种。但是，无论哪一种形式，都不允许用电单元有超限的长时间漏电流存在，一般这个限额整定在10－70毫安，持续时间不超过0.5秒。但是，由于在电网供电时，都不可避免地存在着常态漏电流，而且这个漏电流还会随周围条件如温度、湿度及用电器投入情况的变化而变化。当漏电流超过整定值时，即使持续时间不超过0.5秒，保安器也会切断电源，在某些情况下，都可能使现有保安器频繁动作而无法正常供电。
本实用新型的目的是研制一种改进的民用用电保安器，它能有效地区别常态漏电流与事故漏电流，而且，鉴于我国电网电压波动较大，以及更好地保护用电设备的安全起见，还增设了过压和过流二项保护功能。
本实用新型的目的是以下列方式实现的，在漏电流检测器1的基础上增设一个误动作信号检测器2，由它区别用电单元的用电情况正常与否；增设过流检测器4、过压检测器5，以监视是否存在过电流及过电压状况，上述三种检测信号均送至鉴别器6，在此与整定值比较，如超过额定 值，则驱动执行器7动作，使用电单元得到保护。
以下结合附图对本实用新型作进一步详述。
图1为民用用电保安器的原理框图。
图2为民用用电保安器电原理图。
构成本实用新型的七个部分示于图1框图中。其中RfZ为用电单元的负载，ZN为复位按钮。漏电流检测器1由线圈B和集成运放电路IC1组成，漏电流信号在此检出、放大后即转换成一定数值的电压信号，该信号再送至由电阻R5，电容C3、C4及稳压管D8组成的误动作信号检测器2。常态漏电流引起的输入电压信号，经由R5、C3滤波后，作为下一级即放大器3的参考零电位，当用电单元出现网络漏电流时，不管它是恒定的还是缓慢变化的漏电流，只要不影响用电单元的安全用电，都不会使执行器7动作，换句话说，本实用新型允许有一定的常态漏电流存在。但是，如果这种漏电流超过一定数值，电容C4两端的电压就足可使稳压管D8导通，其导通电压经放大器3放大后，即可使鉴别器6发出指令信号，使执行器7动作。
如在常态漏电流之外，另有一个持续时间大于0.5秒，且数值大于整定数值的漏电流，这说明用电单元发生了异常情况，则该信号经B取出、IC1放大和R5、C3滤波后，就会在C4两端形成一个突变电流，而这个电流在IC2的输入端形成一个输入信号电压，由IC2放大后输出。其输出值击穿稳压管D9，并由此把输出正反馈到输入端进行自锁。这样，就有足够的开门电压来保证继电器吸合，从而使用电单元得到保护。
过流检测器4由R5、D3和运放器IC3组成，R6为调整电阻，它可把用电单元即负载的安全用电功率限制在规定范围内，当负载运行异常，功率超限时，经IC3放大后的检测信号即可控制电源的切断。
过压检测器5由压敏电阻RD和电阻R8组成，其检测信号直接送至鉴别器6。
鉴别器6由二极管D4、D5、D6(或门)及运放集成电路IC4组成。C2、D7和IC4的输入电阻构成一个时间常数约为一分钟的延时电路，以保证继电器不致频繁动作，保证用电设备的安全和延长继电器的使用电阻R1、R3，电容C1及二极管D1、D2组成常态下的电源供给电路，R2是附加电阻，以保证在继电器吸合后，电源输出端有足够的电压输出。
鉴别器6的整定值由运放集成电路IC1、IC2和IC3的放大倍数、检测线圈B的转换灵敏度、过压及过流检测信号取出系数、稳压管D8的工作电压，以及运放集成电路IC4的开门电压、执行器7的动作灵敏度决定。图2中各元件参数可按下列数值给出D1、D3－6可选2CP10；D2可选2CW21K；D7可选2CW16；D3可选2CW9；D9可选2DW7C；R1、R2、R5可选7－11K；R3＝4.7K－8K；R4＝0.1－0.4Ω；R6＝470K－510K；R7＝4.7K－10K；R8＝110－330Ω；R9＝4.7K；R10＝20K－50K；电容C1＝47μ；C2＝220μ；C3＝47μ；C4＝10μ；运放集成电路IC1－IC4采用F324；压敏电阻RD采用WY－21－360V；继电器J采用JZX13F－2Z；变压器B采用E7磁心，初级双线并绕30圈－70圈，次级1000－1400圈；按以上元件参数，调整运放集成电路IC1、IC2的放大倍数为K1＝20，K2＝40、运放集成电路IC4的开门电压为6V，当漏电流超出30mA时，继电器J即切断电源。
当用于三相电源时，可增加两个漏电流检出线圈，分别接至A、B、C三相电源上，如欲控制较大的用电网络，可利用相线对地漏电流都由大地流回零线的原理，在供电始端的零线和地间接一个电阻和二极管，并仍把零线接至保安器的地端，来构成漏电流检出电路，以取代由线圈B和IC1组成的原检出电路，过流信号的检出，可通过把R4、D3接到电流互感器的次级来解决。当然，这要增加两个参数相同的二极管D3和电阻R4。过压保护的信号检出，也只要在相应的相线上再各增加一套检出电路即可。关于执行器7，也可以用可控硅来代替继电器工作。
本实用新型结构简单、动作可靠，能有效地区别常态漏电流和事故漏电流，功能全面，易于制造，可广泛用于家庭或小网络用电的安全保护。
权利要求
1.一种由漏电流检测器1、放大器3及执行器7组成的民用用电保安器，其特征在于在漏电流检测器1和放大电器3之间接有一个误动作信号检测器2，误动作信号检测器2由电阻R5、电容C3、C4、稳压管D8组成，其中，R5和C3组成积分电路，C4的一端与C3相接，另一端接放大器3的输入端，稳压管D8并联在C4的两端，漏电流检测器1的输出端接误动作信号检测器2的电阻R5。
2.根据权利要求
1所述的民用用电保安器，其特征在于它还包括过流检测器4、过压检测器5，它们与放大器3一起，经鉴别器6后和执行器7连接在一起，其中，过流检测器4由R4、D3和运放器IC3组成，R4与Rfz串接后接地，D3分别与R4和IC3的输入端相接，过压检测器5即为压敏电阻RD和电阻R8，它们串联后接于火线输入端和地之间，鉴别器6由二极管D4、D5、D6及运放集成电路IC4组成，D4、D5、D6的一端分别与放大器3、过流检测器4与过压检测器5相接，另一端并联在一起后与IC4的输入端相接，IC4的输出端则与执行器7的输入端相接。
3.根据权利要求
2所述的民用用电保安器，其特征在于包括一个附加电阻R2，它通过执行器7中继电器J的触点与电阻R1并联在一起。
4.根据权利要求
1或2或3所述的民用用电保安器，其特征在于漏电流检测器1、放大器3、过流检测器4及鉴别器6中的放大电路可采用运放集成电路。
专利摘要
一种改进的民用用电保安器，属电路紧急保护装置。本实用新型由漏电流检测器、过流检测器、过压检测器、鉴别器及执行器组成。它能有效地区别常态漏电流和事故漏电流，能在被保护单元发生意外事故时，迅速切断电源。它结构简单、动作可靠，并兼具有过压和过流保护两种功能，可广泛用于家庭或小网络用电的安全保护。
文档编号H02H3/08GK87208421SQ87208421
公开日1988年9月7日 申请日期1987年5月25日
发明者李书香 申请人:李书香导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan