专利名称：多功能控制保险开关的制作方法
技术领域：
本实用新型属供电管理仪器及用电安全保护开关综合装置。
目前，单相供电的进线开关板，普遍采用单功能装置组合安装形式。一般功能全面的开关板，需装有闸刀开关、保险器、电度表、漏电开关、过流保护器等。装置过多，使开关板体积大，造价高，安装维修困难，操作复杂，而且裸露导体及接端多，易发生违章操作(如更换不合规格的保险丝，私自跨接)和受环境污蚀，不利于供电管理和安全保护。
本实用新型是集中了各种功能的装置，即集管理控制用电负荷，用户自选过载保护，短路保险、漏电保安、隔离开关(闸刀开关功能)，电度计量等功能于一体，并且外壳密封无裸露导体，能更完善的执行供电管理和安全保护。
本实用新型由外壳、电源电路、开关电路、热惰模拟电路、漏电检测电路、新型保护继电器、电度计量机构、档位选择及限定机构、隔离开关、以及其它元件组成。
电源电路由C1、C2、D1、D2、D3、D6组成。
开关电路由IC、D4、R1、R2、R3、C3、SCR(单双向可控硅均可)。
热惰性模拟电路由HG、C7、C10、R4、D8、GD、倍压整流器、档位电阻R5～Rn组成。
漏电检测电路由LB、C5、D7组成。
新型保护继电器J由触头、控制线圈、短路保护线圈、自锁机构等组成。
电度计量机构DB(与目前用电度表内部结构相同，略)。
档位选择及限定机构由控流开关柄、档位电阻连接导体、限定器、限定器栓、内部联动限档销等组成。
隔离开关GK由动触头、静触头、绝缘支杆等组成。
其它元件有RD、D5、C4。
图1为本实用新型外观示意图。
图2为本实用新型电路原理图。
图3为本实用新型主控器件，新型保护继电器示意图。图1中1--外壳， 2--隔离开关GK，3--控流开关柄，4--限定器，5--限定器栓， 6--电度表，
a、b--进线接端，a′、b′--出线接端。
图3中A--触头， B--控制线圈及电磁铁，C--短路保护线圈及电磁铁DG，D--自锁销， E--自锁弹簧。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详述C1、C2、D1、D2、D3构成限流、整流、虑波储存、稳压电源电路，为IC提供稳定工作电压，即储备SCR的触发电压。D3决定电压大小，在4～24V均可，D3的溢流还在D6正端产生＜2V的稳定电压，为IC控制极提供起始电压，以提高过载保护的可靠性和漏电保护的灵敏度。
IC是TWH8778开关集成电路，加上工作电压后，在控制极5脚加上1.6～3V电压，输出端2、3脚就会输出电压。起始电位经D7、R3后加在5脚的电压低于1.6V，IC输出端截止，1脚上的储备电压不能输入SCR的门极，SCR截止，J触头处于常闭状态，电源由RD、LB一次线圈、GK、DG、DB、HG一次线圈形成回路，保持正常供电。
供电时，负载电流通过HG的一次线圈，由HG的二次线圈，C6、C7、R4、D8、GD及倍压整流器组成的热惰性模拟电路，对负载电流进行能量检测(或功率识别)，控流开关在档位电阻R5～Rn各档选择连通后，电路就可模拟所需要的过载保护值(或限制值)，即当负载电流超过额定值时，C7的积累电量达到转折电压，D8产生负阻导通，C2电压通过D8、GD发光二极管放电，并使发光二极管发出短时光脉冲，接着GD接收管敏光导通，IC控制极得到电压开启导通。C2的储存电压经IC、R2输入SCR的门极，SCR触发导通，J得电动作断电(控制线圈驱动)，同时自锁机构动作，使J锁定在断态。
发生漏电时，LB二次线圈感应零序电压，经D7整流、R3限流输入IC控制极，IC导通，SCR触发导通，J得电动作断电并自锁。
IC导通后，C2的电压释放到低于3V时，IC自动截止，C2继续充电至正常电压，IC截止的同时，SCR也失去触发电压恢复截止，因此，SCR是随C2的放电时间瞬时导通的，J也是动作时瞬时耗电。
短路保护是J自身具备的保护功能。发生短路时，短路电流通过J的短路保护线圈DG，DG电磁铁产生强磁力，吸动动触头断电并自锁。
各种因素(过载、漏电、短路)使J动作断电后，要恢复供电，只要将自锁销拨动一行程，触头便会自动复位于常闭。本实用新型的复位操作是通过将控流开关柄拨到“断”时(即“复位”)，联动自锁销而复位的，但断电因素未排除，就完成了复位供电的操作，J又会迅速动作切断电源，即可执行连续保护。
隔离开关GK(闸刀开关功能)是触头接触式开关，动触头固定在活动的绝缘支杆上，通过拨动控流开关柄来联动支杆，使触头通或断。当把开关拨到“断”时，支杆被提起，触头分开。开关柄拨到电流档时，支杆受弹力作用将触头闭合，触头的通断状态可在外壳透明的窗口直接观察到。设置这一开关可根据需要随时通断电源(如要进行停电整修，电器安装等)。
限定机构由限定器、限定器栓及内部联动限档销组成，限定器可平行于控流开关柄的拨动方向来回拨动，并且限定器拨到一限定档时，内部限档销便会联动阻止控流开关柄向该档及以上档位拨动，因此，限定器与限定器栓铅封后，用户就只能在被限定的以下档位选择过载保护(例如限定5A，开关柄就只能选择1A，2A，3A，4A其中一档，而不能选择5A，6A……档)。该机构为电力管理部门专用，管理部门可根据电力的供需情况，或输电设施的载荷能力适时，灵活的限制用户最大用电功率。
电度计量机构与目前通用的电度表内部结构相同，其原理不作详解，但该机构设在GK和J之后，可使电度表在拉闸和保护动作后不再有固定损耗，能更有效的节电(对不需要电度计量的供电场所，可使用无电度表功能的控流保险开关)。
RD是熔断保险丝，它与常用的保险丝作用不同，它仅仅只在装置本身万一发生故障，J不能分断短路电流的情况下，才熔断再保险。
D5是IC的保护二极管，IC的控制电压如果超过6V，IC就会击穿损坏，加上D5可将IC控制极电压钳位在3V以下。
C4是抗干扰电容，以保证电路不受干扰发生误动。
权利要求1.多功能控制保险开关，由外壳，电源电路，开关电路，热惰性模拟电路，漏电检测电路，继电器，档位选择及限定机构，电度计量机构，隔离开关，其它元件等组成；其特征在于电源电路由C1、C2、D1、D2、D3、D6组成，开关电路由IC、D4、R1、R2、R3、C3、SCR组成，热惰性模拟电路由HG、C7、C10、R4、D8、GD、倍压整流器、档位电阻R5～Rn组成，漏电检测电路由LB、C5、D7组成，继电器由触头A、控制线圈及其电磁铁B、短路保护线圈及其电磁铁C、自锁销D、自销弹簧E组成，档位选择及限定机构由开关柄3、限定器4、限定器栓5、内部限档销、档位电阻连通导体组成，隔离开关2由动触头、静触头、绝缘支杆、弹簧组成，其它元件由RD、D5、C4组成。
2.根据权利要求1所述多功能控流保险开关，其特征在于J的输出触头与短路保护线圈连通，J得到控制电压和输出端发生短路时均可动作断电，并被自锁销锁定在断态，当对自锁销施一作用力产生一定行程后，J又能复位于常闭。
3.根据权利要求1所述多功能控流保险开关，其特征在于开关柄和限定器均有平行的直线拨动槽，并且开关柄的拔动行程受到限定器拨动距离的限制。
4.根据权利要求1和3所述多功能控流保险开关，其特征在于限定器和限定器栓均有一小孔，可将铅封线互相穿锁。
5.根据权利要求1所述多功能控流保险开关，其特征在于隔离开关GK的动触头固定在绝缘支杆上，绝缘杆受弹簧作用力将动触头与静触头闭合，把开关柄拨到“断”时，绝缘支杆受到反弹力方向作用力，动触头又能与静触头分开。
6.根据权利要求4所述多功能控流保险开关，其特征在于外壳有一透明窗口，贴近隔离开关GK，通过该窗口可直接观察到GK的通继状态。
专利摘要多功能控制保险开关，属电流控制仪器及安全保护开关领域，由电源电路，开关电路，热惰性模拟电路，漏电检测电路，新型保护继电器，挡位选择及限定机构，电度表，隔离开关等组成。本实用新型采用了热惰性模拟，新型继电器控制，挡位选择和限定联动机构，透明封闭式隔离开关等新设计，具有结构简单，安装、操作方便，无电耗等优点。安装在单相供电线路上，可取代闸刀开关，保险器，漏电开关，电度表，还可自选过载保护，管理部门也可进行用电负荷控制。
文档编号H02H3/08GK2070957SQ90213028
公开日1991年2月6日 申请日期1990年6月15日 优先权日1990年6月15日
发明者王明亮 申请人:王明亮