专利名称:电压型电器保安装置的制作方法
一种电压型电器保安装置，属于对电压型漏电保护器的一种改进。
作为电器保安装置的漏电保护器可分成反应对地电压的电压型漏电保护器和反应接地电流的电流型漏电保护器两大类型，其中电压型漏电保护器以被保护设备的金属外壳或支架上出现的异常对地电压作为动作信号，将控制负载电源的继电器连接在该外壳与大地之间，当此漏电电压信号超过规定的动作电压值(如36伏)时该漏电保护器动作，使电源切断，故电压型电器保安装置的特点是在人员接触前就自动断电，可避免漏电电流流入人体，但电压型保安器的检测用接地线必须接于基准大地上，这在一般情况特别在家庭中是很难做到的，且这种保安装置仅有外壳带电保护一种单一功能。
为了克服以上缺点本实用新型的目的是，利用市电电源线中的零线作为基准，因为其接地是良好的，可满足固定的接地电阻要求，因而提供一种以市电电源线中的零线作为检测用接地线的电压型电器保安装置。
本实用新型的另一目的是提供一种过电流保护装置。
本实用新型的再一个目的是提供电源线相线识别装置。
本实用新型的另一目的是提供消除电器外壳感应电的装置。
本实用新型的再一个目的是提供一种报警装置以作为电器外壳带电或发生故障时报警之用。
本实用新型的一个目的还在于提供一种过压及／或欠压信号产生装置，以便进行过压及／或欠压保护之用。
本实用新型提供的一种电压型电器保安器，包括控制负载电源的继电器，本实用新型的特征包括以市电电源的零线为基准、控制上述控制继电器的固体开关，该固体开关的控制栅极(以下简称栅极)上加有负载的外壳的漏电电压信号及当上述控制继电器通电时，其常闭触点断开负载电源，其常开触点将市电电源相线电压加到固体开关的栅极以维持固体开关导通。
本实用新型所提供的上述电压型电器保安装置，还可在负载中串接过流继电器，当负载电流超过规定值时该继电器工作，此时市电电源相线电压经该继电器的触点加到固件开关的栅极，使控制负载电源的控制继电器工作切断负载电源。
本实用新型所提供的电压型电器保安器，还可以装有市电相线识别装置。
本实用新型所提供的电压型电器保安器，还可装有消除电器外壳的感应电的装置。
本实用新型所提供的电压型电器保安器，还可装有过压及／或欠压信号产生器。
本实用新型的优点是对传统的电压型保安器的一种改进，不需要设置专用地线，且可以有选择地增加一个或一个以上的功能，其电路简单。能安装在有关电器内部或插头中，成本不高。
以下结合附图对本实用新型的一种实施例进行详细说明，其中图1为本实用新型实施例的电路的示意图。
图2为可控硅栅极电路的一种变换的示意电路图。
图3为可控硅栅极电路的另一种变换的示意电路图。
图4为可加装的一种过压及欠压信号产生电路的示意电路图。
参见图1，为了说明方便，该图为同时具有几种功能的电压型电器保安器的电路的示意图。主电路包括固体开关，图中为可控硅也可以是晶体三极管，可控硅TR的阴极接电源零线，可控硅的阳极经控制继电器J1的线圈、报警装置如发光两极管HD或蜂鸣器FM及电阻R1、二极管Z1与电源的相线A相连。此时在电源正半周时可控硅TR上加有正电压、显然可控硅TR的电源也可以由对交流电源进行整流的整流装置供给。电阻R1可限制流经控制继电器J1的电流这样可选用电压较低且比较灵敏的继电器。与控制继电器J1相并联的二极管Z2可以消除其反压、相并联的电容C1可平滑加到继电器J1上的脉动电压，以便在电源负半周时也能维持J1通电，端点N接在被保护设备的外壳上，其对地的漏电电压即对零线B的电压经电阻R3加到可控硅TR的栅极上，适当选择电阻R3的阻值可以保证可控硅只有在漏电电压大于动作电压时才导通，以防止误动作。该栅极还经电阻R2与控制继电器J1的常开触点J1－3相连，常开触点J1－3的另一端则与电源相线A相连。负载的电源一端连到零线B，一端经控制继电器J1的常闭触点J1－1连到相线A。故当负载即电器的外壳的漏电电压超过规定的动作电压时加到可控硅TR栅极的电压超过阈值使固体开关可控硅TR导通，控制继电器J1中有电流流通，J1动作，其常开触点J1－3接通，相线A的电压经电阻R2加到可控硅TR的栅极以维持继电器J1始终导通进行自保，同时发光二极管HD亮、蜂鸣器FM发声报警，说明使用的电器外壳漏电。且常闭触点J1－1断开，切断负载的电流，以保证安全。图中按钮AN1为复位按钮，在故障排除后按下该复位按钮可使继电器J1的绕组短路，J1不工作，其常开触点J1－3断开，切断自保电压，因而即使按钮AN1松开，可控硅TR也不再导通，同时其常闭触点闭合，重新接通负载电流。按钮AN2为试验按钮，当该按钮按下后相线A的电压经电阻R2加到可控硅TR的栅极使其导通，J1工作，以试验电路是否正常工作。固体开关还可以选用双向可控硅，此时二极管Z1可以省去。控制继电器J1在切断负载电源时在如图所示切断相线同时，显然也可以增加一控制触点同时切断连到负载上的零线。
在该保安装置上可以加装负载过电流保护装置，该装置为一过流继电器J2，其绕组与负载LD串联，并连到控制继电器J1的常闭触点J1－1上，当负载电流超过规定值时过流继电器J2的常开触点J2－1闭合，该触点一端与J1－1常闭触点相连，另一端与J1－3常开触点及电阻R2相连。此时电源相线A的电压经控制继电器J1的常闭触点J1－1、过流继电器J2的常开触点J2－1，电阻R2加到可控硅TR的栅极，使其导通，J1工作，从而使负载LD断电。此处电源负载可以是家用电器或其他电器。该过流继电器可以采用舌簧继电器或其他类型的继电器。
在本保安装置还可装有相线识别装置，所有常规的相线识别电路都可以使用，图中给出的是最简单的一种实施例，它包括电阻R5或电容器C(图中未画出)，其一端连到检查端M，其另一端连到可控硅TR的栅极。只要用人手碰一下M端点即可进行检验，当相线正常时触M点后因电流为零，UMB电压为零，可控硅TR不导通，但如果一旦B点连到相线，则人手碰M端点后由于有电流流过，UMB电压升高使可控硅TR导通，J1工作而断电，在试验时由于R5(例如3.3MΩ)的电阻或电容C(例如100pf)的阻抗很大因而对人体是安全的。当电源线连接有误时可采取措施纠正，防止触电。
为了防止由于电器负载上的外壳因感应所产生的漏电电压使人麻电，可在该外壳N与零线之间接上一电容C2(例如5100pf)以便使该感应电压旁路。除并接电容外还可以再并接上电阻(例如500KΩ)，也可起到很好的作用。
作为一种实例，图1中的元件参数可采用二极管Z1、Z2为1N4007，电阻R1为12KΩ、2W，R2、R3为2MΩ、1／4W，R5为3.3MΩ、1／4W，电容C1为4.7μf、50V C2为5100pf／2kv，可控硅TR为3CT2KF，控制继电器J1为JRX－13F(48伏)，过流继电器J2为舌簧继电器JAG－4H、可按40匝／安绕制，发光二极管为BT205，按钮AN1，AN2为KAX1型。很显然对这些参数作适当调整也完全是可以的。
本保安装置的动作电压为36伏、动作时间为0.06秒。
参见图2，图2为可控硅栅极电路的一种变换形式。在电阻R2与R3的连接处与零线B之间接有电阻R4与可变电阻W的串联电路，该连接处与可控硅栅极之间接有二极管Z4与稳压管CW1的串联电路。改变可变电阻W的阻值，可以方便地改变外壳带电保护动作电压的数值，稳压管CW1主要是用来防止误触发。
参见图3，图3为可控硅栅极电路的另一种变换形式。在阻R2与R3的连接处与可控硅栅极之间连有二极管Z3，在栅极与阴极之间并接有稳压二极管CW2，外壳电压通过电阻R3、二极管Z3直接加到可控硅栅极，改变电阻R3的阻值就可以改变保护电压值的大小，稳压二极管CW2用来保护可控硅的栅极。
参见图4，图4是本新型还可以加装的一种过压和欠压保护电信号产生装置的示意电路图。其电源(F点)可取自图1中经电阻R1降压后的电压，该电压比市电相线电压低一些并与其成正比，电阻R21及R22组成分压电路，分压后的电压加到稳压管CW3与电阻R23的串联电路上，电阻R23的输出经二极管Z5作为过压信号加到可控硅TR的栅极g上。当电源电压在正常范围时CW3不导通，R23两端电压为零，可控硅TR不导通。当电源电压升高时该过压信号随之升高，当超过可控硅阈值时，使可控硅TR导通，控制继电器J1工作，切断负载电源。改变CW3稳压管的稳压值和R23的阻值就可改变过压保护电压的大小。
欠压信号产生装置包括晶体管BG1和电阻R24、R26。由分压电阻R21及R22分压后的电压加到稳压二极管CW4和R24串联的电路上，电阻R24上的电压加到晶体管BG1的基极与发射极之间，电阻R26为晶体管BG1的集电极电阻，该晶体管集电极上的输出电压经二极管Z6加到可控硅TR的栅极g，作为欠压信号。当电源电压在正常值范围时稳压二极管CW4导通，电阻R24两端的电压值使晶体管BG1饱和导通，输出低电平(约0.3伏)因而二极管Z6中无电流流过，可控硅TR不导通。当电源电压低于正常值时稳压二极管CW4不导通，晶体管BG1就无基极电流输入，晶体管BG1截止，其集电极电压升高，可使可控硅TR导通，J1工作，切断电源。选用有适当稳压值的稳压二极管CW4和电阻R24的阻值就可调整欠压保护电压的大小。
过压保护信号产生装置与欠压保护信号产生装置可以同时加装，也可单独加装。
权利要求
1.一种电压型电器保安器，包括控制负载电源的继电器，本实用新型的特征包括；以市电电源的零线为基准、控制上述控制继电器的固体开关，该固体开关的栅极上加有负载的外壳的漏电电压信号，及当上述控制继电器通电时，其常闭触点切断负载电源，其常开触点将市电电源相线电压加到固体开关的栅极以维持固体开关导通。
2.如权利要求
1所述的保安器，其特征在于在负载中串联的一过流继电器，当负载电流超过规定值时该继电器工作，市电电源相线电压经该继电器的触点加到固体开关的栅极，使控制继电器工作，切断负载电源。
3.如权利要求
2所述的保安器，其特征在于上述过流继电器为舌簧继电器。
4.如权利要求
1或2或3所述的保安器，其特征包括市电相线识别装置。
5.如权利要求
4所述的保安器，其特征在于上述市电相线识别装置为一连到固体开关栅极的电阻或电容。
6.如权利要求
1或2或3所述的保安器，其特征在于在负载的外壳与市电零线之间接有电容或电容与电阻的并联电路以消除负载外壳的交流感应电压。
7.如权利要求
1或2或3所述的保安器，其特征在于在固体开关的阳极电路中串联接有发光二极管或蜂鸣器，作报警用。
8.如权利要求
1或2或3所述的保安器，其特征在于在固体开关控制极上加有由过压信号产生电路所产生的过压信号及／或由欠压信号产生电路所产生的欠压信号，以便进行过压及／或欠压保护。
专利摘要
一种电压型电器保安装置，是对电压型保安装置的一种改进。它以市电电源的零线为基准，因而可以不另接基准大地。当电器设备上外壳对地的漏电电压超过额定值时，其中的控制继电器工作，切断负载电源。除此功能外，还可以根据需要适当增加过电流保护装置、电源线相线识别装置、消除外壳感应电装置、过压及/或欠压保护信号装置。并能发出声、光报警。
文档编号H02H3/20GK86202855SQ86202855
公开日1987年1月21日 申请日期1986年5月6日
发明者陈志坚 申请人:陈志坚导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan