专利名称：主动式单相接零保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种主动式单相接零保护器。
在现有的三相四线制配电线路中，对金属外壳的用电器的漏电保护主要有接地保护和漏电自动开关。接地保护是将电器金属外壳与大地用导线连接在一起，其需铺设专用接地保护线，对接地材料、方式、地点、人员等都有较高的技术要求，在高层建筑物及干旱、岩石地带等特殊场合，则无法加装可靠的地线。接地保护不仅局限性大，而且即使接地良好，电器漏电仍会使人遭受致命的电击。漏电自动开关是通过检测二线电流是否平衡来判断电器是否漏电，当对地悬浮的电器漏电时，人触及会遭到强烈的电击。当电器轻微漏电时，人触及电器会感到麻痛，而漏电开关却不跳闸，或虽能跳闸，但同时也会造成某些工作电流较大的电器启动时频繁跳闸。一些含电机或变压器的电器，由于分布电容或绝缘性能不良，电器外壳会产生感应电压，漏电保护开关对此无保护作用。接地保护和漏电自动开关还具有安装不便，可移动性差等缺点。
本实用新型的目的在于避免上述现有技术中的不足之处，而提供一种能防止各种漏电在用电器机壳上产生危险电压，无需加装地线，结构简单，安装、使用方便，性能稳定，安全可靠的主动式单相接零保护器。
本实用新型的设计方案如下一种主动式单相接零保护器，包括稳压电源和判别电路(2)，所述稳压电源经变压器BY与市电相接；所述判别电路(2)的输出接控制电路(3)，控制电路(3)的一路输出经执行转换(4)，接用电器(5)，其特殊之处在于，所述控制电路(3)的另一路输出与释放电路(6)的输出均经延时启动(7)接用电器(5)；所述判别电路(2)包括氖泡NE，其一端与带碗形导电外壳WK的常开按钮开关SB的导电外壳WK相接，另一端经电阻R1与判别电路(2)相接；所述控制电路(3)包括多谐振荡电路，其输入端接判别电路(2)的输出，其输出端接异常电压检测电路；所述执行转换(4)包括继电器J1，所述继电器J1的一对静触点J1-1分别接市电的A、B二线，所述延时启动(7)包括继电器J2，其常开触点J2-2、J2-3、J2-4分别接在与用电器(5)相接的三孔插座的 、 “L”、“N”线路中，所述继电器J2的常开触点J2-1与按钮开关SB并接，所述释放电路(6)包括三极管BG6，其集电极与延时启动(7)串接，其发射极接地，所述变压器BY经二极管D3、D4和电阻R4接其基极。
本实用新型的判别电路(2)可包括三极管BG1、BG2构成的复合管，BG2的基极接于与氖泡NE相串联的电阻R1和二极管D1的接点，BG1、BG2的集电极经可调电阻Rp接控制电路(3)的输入端。
本实用新型控制电路(3)的多谐振荡电路可由多谐振荡器IC2构成，所述异常电压检测电路包括三极管BG3，BG3的基极经二极管D2接IC2的输出端，其集电极经电阻R2和电容C5接地，其发射极经稳压管DW1接IC2的2、6脚。
本实用新型的延时启动(7)可包括三极管BG4、B05构成的复合管，其集电极接继电器J2，BG4的基极与按钮开关SB串接，BG4的基极经充电电容C6接地。
本实用新型的执行转换(4)还可包括可控硅SCR1，其与继电器J1串接，可控硅SCR1的门极接多谐振荡器IC2的输出端；所述延时启动(7)还包括可控硅SCR2，其阳极经电阻R3接稳压电源，其阴极接地，其门极经电阻R2接控制电路(3)中三极管BG3的集电极。
附图图面说明如下
图1为本实用新型的原理框图。
图2为本实用新型的电路原理图。
下面将结合附图对本实用新型作进一步详述参见图1，本实用新型电源插头插于市电电源1的插座上后，用手指按动启动按钮开关，本实用新型内部电路即对市电电源1进行检测。首先，判别电路2对市电电压进行检测判断，若用电器5的外壳线接在市电火线上，则其对人体的电压值大于安全值，控制电路3输出控制信号到执行转换4，执行转换4动作，使用电器5的外壳线转接在市电零线上，延时启动7经一定延时使用电器5接通电源。若用电器5的外壳线接在市电零线上，则其对人体的电压值小于安全电压值，判别电路2无电压输出，执行转换4不动作，延时启动7经一定延时使用电器5接通电源。若市电两线均为火线，用电器5的外壳线接其中任一根线，则其对人体的电压值均大于安全值，控制电路3的输出使延时启动7保持延时不起动，用电器5无电源，不工作。当市电电源1突然停电或断线时，释放电路6工作，迅速切断用电器5的电源，用电器5的外壳与市电隔离，其外壳上也不会产生感应电压或漏电电压。若用电器5对外壳间是严重的短路性漏电，为确保用电器5的安全，市电电源1输出端的保险丝熔断，整个电路电源被切断。
参见图2，市电从A、B引入后，分为两路，一路经延时启动7中的继电器J2的常开触点J2-3、J2-4接在本保护器的三孔插座的“L”、“N”插孔中，常开触点J2-2接在 插孔中；另一路经变压器BY降压接本保护器稳压电源，该稳压电源由整流电路D0、滤波电容C1～C4及稳压集成块IC1构成，可输出+9V稳压电源。判别电路2包括三极管BG1、BG2构成的放大电路，D1为保护二极管，氖管NE可确保判别的准确可靠，当市电对人体的电压值大于氖管NE击穿电压时，NE导通；当市电对人体的电压值小于NE击穿电压时，NE不导通。按钮开关SB可选用U811型微动按钮开关，其操纵按钮是设在碗形导电外壳WK内的，导电外壳WK可为金属材料，也可为涂敷有导电膜的壳体。起动按钮开关SB时，手指与其金属外壳WK接触，市电A、B二线和触及外壳WK的手指之间的不同电压差信号送入三极管BG1、BG2构成的放大电路，通过可调电阻Rp接入控制电路3的多谐振荡电路，该多谐振荡电路主要由多谐振荡器IC2构成，振荡周期设为1～1.5秒为宜。IC2的输出接入由三极管BG3、二极管D2、稳压管DW1构成的异常电压检测电路。转换执行4主要由继电器J1构成，其与可控硅SCR1串接，可控硅SCR1的门极与振荡器IC2的输出端相接；延时启动7包括三极管BG4、BG5构成的复合管，继电器J2接于其集电极，BG4的基极与按钮开关SB串接。释放电路6主要由三极管BG6和接于其基极的电阻R4构成。当A为零线时，判别电路2的三极管BG1、BG2不导通，判别电路2无电压输出，多谐振荡器IC2的3脚输出低电平，与IC2的3脚相接的执行电路4的可控硅SCR1的门极无触发而不导通，继电器J1保持释放状态，延时启动7经一定延时后工作，使继电器J2得电，触点J2-2、J2-3，J2-4闭合，将市电电源1接入用电器5；若A为火线，判别电路2的三极管BG1、BG2导通，控制电路3的多谐振荡器IC2的3脚输出高电平，转换执行4的继电器J1得电，其动触点J1-1动作，常开变常闭，C线仍接在零线上，继电器J2得电，其触点使用电器5接通市电电源1，同时，接于BG4集电极的工作正常指示灯LED2发光。若继电器J1转换后，B线电压仍高于安全电压，即B线亦为火线，则多谐振荡器IC2继续工作，当其2、6脚高于2/3Vcc时，3脚输出翻转，此时，三极管BG3正偏，触发可控硅SCR2导通，三极管BG4、BG5无基极电流，继电器J2不得电，其触点J2-2、J2-3、J2-4保持常开状态，用电器5与市电电源1断开，同时，指示灯LED1发光告警。电阻R3为指示灯LED1的限流电阻。当市电因故断线或停电时会造成C线带电，这时，由三极管BG6构成的释放电路在小于0.03秒的时间内进行快释放，使继电器J2立即失电，切断C线带电的可能，用电器5短路性漏电时，保险丝FU熔断，可切断电源。本实用新型的判别电路2还可用氖泡与光敏电阻的光电耦合，或利用场效应管的高输入阻抗性探测电压差来构成判别电路，多谐振荡电路还可采用门电路、运算放大器等构成的振荡电路；执行转换4还可采用双稳态电路或运算放大器组成的具有记忆能力的电路；延时启动7可采用其它延时时间大于IC2振荡周期二倍以上的延时电路。本实用新型的稳压集成块IC1可采用7809；多谐振荡器IC2可采用NE555；继电器J1可采用单组触点的继电器，如4098；继电器J2可采用四组触点的继电器，如5900；可控硅SCR1、SCR2可采用单向可控硅，如MCR100-6。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点
本实用新型依据国家有关规定设计，安全指标均符合国家规定；无需加装地线，但却具有接地保护的各项优点；能防止各种漏电在用电器机壳上产生危险电压的现象；结构简单，成本低，安装、使用简便，可移动性强，对市电无特殊要求，适用范围广；性能稳定，安全可靠，抗干扰性强；本实用新型在检测到市电二线电压对人体均大于安全值、市电断线或电器与外壳间是严重的短路性漏电时，能迅速切断电源，确保人及用电器的安全。
权利要求1.一种主动式单相接零保护器，包括稳压电源和判别电路(2)，所述稳压电源经变压器BY与市电相接；所述判别电路(2)的输出接控制电路(3)，控制电路(3)的一路输出经执行转换(4)，接用电器(5)，其特征在于所述控制电路(3)的另一路输出与释放电路(6)的输出均经延时启动(7)接用电器(5)；所述判别电路(2)包括氖泡NE，其一端与带碗形导电外壳WK的常开按钮开关SB的导电外壳WK相接，另一端经电阻R1与判别电路(2)相接；所述控制电路(3)包括多谐振荡电路，其输入端接判别电路(2)的输出，其输出端接异常电压检测电路；所述执行转换(4)包括继电器J1，所述继电器J1的一对静触点J1-1分别接市电的A、B二线，所述延时启动(7)包括继电器J2，其常开触点J2-2、J2-3、J2-4分别接在与用电器(5)相接的三孔插座的 、 “L”、“N”线路中，所述继电器J2的常开触点J2-1与按钮开关SB并接，所述释放电路(6)包括三极管BG6，其集电极与延时启动(7)串接，其发射极接地，所述变压器BY经二极管D3、D4和电阻R4接其基极。
2.如权利要求1所述的主动式单相接零保护器，其特征在于所述判别电路(2)包括三极管BG1、BG2构成的复合管，BG2的基极接于与氖泡NE相串联的电阻R1和二极管D1的接点，B01、BG2的集电极经可调电阻Rp接控制电路(3)的输入端。
3.如权利要求1或2所述的主动式单相接零保护器，其特征在于所述控制电路(3)的多谐振荡电路由多谐振荡器IC2构成，所述异常电压检测电路包括三极管BG3，BG3的基极经二极管D2接IC2的输出端，其集电极经电阻R2和电容C5接地，其发射极经稳压管DW1接IC2的2、6脚。
4.如权利要求3所述的主动式单相接零保护器，其特征在于所述延时启动(7)包括三极管BG4、BG5构成的复合管，其集电极接继电器J2，BG4的基极与按钮开关SB串接，BG4的基极经充电电容C6接地。
5.如权利要求4所述的主动式单相接零保护器，其特征在于所述执行转换(4)还包括可控硅SCR1，其与继电器J1串接，可控硅SCR1的门极接多谐振荡器IC2的输出端；所述延时启动(7)还包括可控硅SCR2，其阳极经电阻R3接稳压电源，其阴极接地，其门极经电阻R2接控制电路(3)中三极管B03的集电极。
专利摘要一种主动式单相接零保护器，其通过判别电路对市电进行监测判断。若用电器外壳线接在火线上，则经控制电路驱动执行转换动作，使外壳线转接在零线上，延时启动经一定延时接通用电器电源；若市电连线均为火线，则控制电路驱动延时启动保持延时不启动，用电器与电源隔断；若市电突停电或断线，则释放电路工作，迅速切断电源。本实用新型无需加装地线，结构简单，安装简便，能防止各种漏电在用电器机壳上产生危险电压。
文档编号H02H3/14GK2253886SQ9524546
公开日1997年5月7日 申请日期1995年12月7日 优先权日1995年12月7日
发明者阮文华 申请人:阮文华