專利名稱：自保式觸電保安器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電流動作型觸電保安器。
目前市售的電流動作型觸電保安器往往容易出現(xiàn)下列問題一是容易出現(xiàn)誤動作，分析其原因，主要是自身抗干擾能力弱；二是容易受潮失靈，即觸電保安器長期在潮濕環(huán)境中使用時，由于其內(nèi)部無熱源驅(qū)散濕氣而使一些零部件受潮發(fā)霉，絕緣下降，如電流互感器和繼電器，引起誤動作或失靈；三是線路較復(fù)雜或者元件較貴，如一般電流動作型觸電保安器都有專門的信號放大電路，而且開關(guān)電路又往往采用可控硅，價格較貴，損壞無法修復(fù)。
本實用新型的任務(wù)在于提供一種能較好地解決上述問題，抗干擾性能好，抗潮濕，電路較簡單，維修保養(yǎng)方便，成本較低的自保式觸電保安器。
為實現(xiàn)上述任務(wù)，本實用新型提出對電流動作型觸電保安器進(jìn)行改進(jìn)的一種技術(shù)方案，它包括零序電流互感器、開關(guān)電路、執(zhí)行電路、自檢電路、直流電源，其零序電流互感器的初級線圈聯(lián)接于交流電源與執(zhí)行電路繼電器的觸點之間，零序電流互感器的次級線圈與開關(guān)電路相聯(lián)，次級線圈上的信號控制開關(guān)電路通斷，執(zhí)行電路繼電器的線圈與開關(guān)電路及直流電源相聯(lián)，該觸電保安器的特征在于(1)其零序電流互感器的初級線圈的兩個繞組的匝數(shù)均為7－13匝，這兩個繞組的頭與頭和尾與尾之間至少各跨接一個電容，這兩個繞組同跨接在它們之間的電容構(gòu)成抗干擾電路，該電路濾除頻率高于50赫茲至10千赫茲的干擾諧波；
(2)其零序電流互感器的次級線圈的匝數(shù)為2500－3500匝，該次級線圈至少與一個電容并聯(lián)后與開關(guān)電路相聯(lián)，該次級線圈與電容并聯(lián)組成諧振頻率為50赫茲的并聯(lián)諧振電路；(3)其開關(guān)電路至少由兩個不同材料的晶體三極管、兩個電容、一個電阻按可控硅原理連接；(4)其執(zhí)行電路由繼電器與一個二極管組成，二極管與繼電器線圈并聯(lián)，保護(hù)繼電器線圈，該繼電器的線圈與直流電源開關(guān)電路的輸出端并聯(lián)，其執(zhí)行電路所用觸點為繼電器的常開觸點，在正常情況下，繼電器線圈始終通電，繼電器常開觸點始終吸合，在發(fā)生觸電事故時，繼電器線圈釋放，常開觸點迅速斷開，其斷開速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于使用常閉觸點時的速度，從而大大減少觸電動作電流與觸電動作時間的乘積，縮短了觸電保安器觸電動作時間，從而提高了對人身設(shè)備的安全。
當(dāng)觸電電流或漏電電流達(dá)到額定值時，在零序電流互感器次級線圈中出現(xiàn)觸電或漏電信號，其信號經(jīng)由次級線圈同與它并聯(lián)的電容諧振放大后，觸發(fā)開關(guān)電路，使執(zhí)行電路繼電器的線圈釋放，常開觸點斷開，切斷電源。
現(xiàn)結(jié)合附圖及實施例作進(jìn)一步說明。


圖1為本實用新型的方框圖。
圖2為本實用新型實施例的原理圖。
由圖1可知，本實用新型由零序電流互感器、抗干擾電路、并聯(lián)諧振電路、開關(guān)電路、執(zhí)行電路、自檢電路、直流電源組成。
圖2為本實用新型的實施例。圖中零序電流互感器(1)由L1、L2、L3組成，采用E12鐵淦氧磁性材料做鐵芯，其初級線圈(L1、L2)是采用線徑為1.2mm的高強度漆包線雙線平行對稱繞制，L1、L2均為9匝；其次級線圈L3是采用線徑為0.08的高強度漆包線單線亂繞而成，匝數(shù)為3000匝，且次級線圈在內(nèi)層，初級線圈在外層，初級與次級線圈間加有屏蔽層，在外層還安裝有用于屏蔽的包殼。
抗干擾電路(2)是由零序電流互感器(1)初級線圈的兩個繞組(L1、L2)與跨接在它們之間的電容C1、C2和C3、C4組成，其中C1與C2及C3C4的聯(lián)接點接地，構(gòu)成雙兀低通濾波器，用于濾除頻率高于50赫茲至10千赫茲的干擾諧波。
并聯(lián)諧振電路是由零序電流互感器(1)的次級線圈L3與電容C5并聯(lián)而成，其諧振頻率為50赫茲。
開關(guān)電路(4)由晶體管GB1、GB2、GB3、GB4、電容C6、C7、C8、C9和電阻R4、R5按可控硅原理聯(lián)接成雙控開關(guān)電路。
執(zhí)行電路(5)由QX－4F快速繼電器與二極管D組成，二極管D與繼電器線圈(J)并聯(lián)，繼電器線圈(J)與直流電源(7)及開關(guān)電路(4)的輸出端并聯(lián)。該執(zhí)行電路所用觸點為繼電器的常開觸點(J1、J2)。
自檢電路由電阻R1、常開按鈕K1組成，其聯(lián)接方式如圖，當(dāng)按動按鈕K1時，相當(dāng)于交流電源模擬觸電，即電源通過電阻R1接地，原來流入負(fù)載Rz的電流I1與流出負(fù)載Rz的電流I2的電流相等的平衡狀態(tài)被打破，亦即零序電流互感器初級線圈L1、L2中通過的電流不相等，在其次級線圈L3中產(chǎn)生觸電信號，該信號在L3與C5組成的并聯(lián)電路中產(chǎn)生諧振，其結(jié)果微弱的觸電信號通過并聯(lián)諧振被放大，觸發(fā)開關(guān)電路(4)，開關(guān)電路(4)導(dǎo)通，繼電器線圈(J)釋放，其常開觸點(J1、J2)斷開，迅速切斷電源；這時如果再按恢復(fù)按鈕K2，繼電器線圈(J)重新吸合，其常開觸點(J1、J2)又閉合，則交流電源又被接通。因此按一下K1，再按一下K2，出現(xiàn)上述情況，則表示觸電保安器正常工作，其自身無故障。
本實施例工作過程是，當(dāng)觸電電流或者漏電流達(dá)到額定值時，在零序直流互感器(1)的次級線圈(L3)中出現(xiàn)觸電或漏電信號，其信號經(jīng)由次級線圈(L3)同與之并聯(lián)的電容C5諧振后，觸發(fā)開關(guān)電路(4)，開關(guān)電路(4)導(dǎo)通，使執(zhí)行電路繼電器的線圈(J)釋放，其常開觸點(J1、L2)斷開，切斷負(fù)載Rz電源，這時可檢查觸漏電原因并排除事故，事故排除后，按動恢復(fù)按鈕K2，繼電器的線圈(J)又吸合，其常開觸點(J1、J2)閉合，負(fù)載Rz的電源重新接通。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下特點一是抗干擾性能好。即無論是來自電源方向的還是來自負(fù)載方向的頻率高于50赫茲低于10千赫茲的干擾諧波均能被抗干擾電路有效地濾除。對于外來的自然干擾諧波，由互感器的雙屏蔽隔離。
二是抗潮濕。由于其執(zhí)行電路繼電器在運行過程中長期通電，其散發(fā)的熱量能有效地驅(qū)散觸電保安器內(nèi)的潮氣，防止其內(nèi)部元器件受潮霉變失靈。
三是切換速度快。其執(zhí)行電路使用觸點為繼電器常開觸點，其切換速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于使用常閉觸點，從而進(jìn)一步提高了觸電保安器的安全性和和可靠性。
四是電路結(jié)構(gòu)簡單。它用極其簡單的并聯(lián)諧振電路代替放大電路。
五是電路實用、維修保養(yǎng)方便、成本較低。本實用新型采用分立元件組成可控硅開關(guān)電路，不僅成本低，而且也便于維修。
六是適用性好。無論干燥、潮濕環(huán)境本觸電保安器均適用。
權(quán)利要求1.一種自保式觸電保安器，包括零序電流互感器、開關(guān)電路、執(zhí)行電路、自檢電路、直流電源，零序電流互感器的初級線圈聯(lián)接于交流電源與執(zhí)行電路繼電器的觸點之間，零序電流互感器的次級線圈與開關(guān)電路相聯(lián)，次級線圈上的信號控制開關(guān)電路通斷，執(zhí)行電路繼電器的線圈與開關(guān)電路及直流電源相聯(lián)，該觸電保安器的特征在于(1)其零序電流互感器(1)的初級線圈兩個繞組(L1、L2)的匝數(shù)均為7-13匝，這兩個繞組的頭與頭和尾與尾之間至少各跨接一個電容，這兩個繞組同跨接在它們之間的電容構(gòu)成抗干擾電路；(2)其零序電流互感器(1)的次級線圈的匝數(shù)為2500-3500匝，該次級線圈(L3)至少與一個電容并聯(lián)后與開關(guān)電路相聯(lián)；(3)其開關(guān)電路至少由兩個不同材料的晶體三極管、兩個電容、一個電阻按可控硅原理聯(lián)結(jié)；(4)其執(zhí)行電路的繼電器的線圈與直流電源及開關(guān)電路的輸出端并聯(lián)；(5)其執(zhí)行電路所用觸點為繼電器的常開觸點(J1、J2)。
2.按權(quán)利要求1所述的觸電保安器，其特征在于，它的抗干擾電路是由零序電流互感器(1)的初級線圈的兩個繞組(L1、L2)分別跨接的電容(C1、C2)及電容(C3、C4)組成；其中電容C1與C2和電容C3與C4的聯(lián)接點可以接地。
3.按權(quán)利要求1或2所述的觸電保安器，其特征在于其開關(guān)電路是由四個晶體管(GB1、GB2、GB3、GB4)、四個電容(C6、C7、C8、C9)和兩個電阻(R4、R5)按可控硅原理聯(lián)接成雙控開關(guān)電路。
專利摘要本實用新型是一種有利于安全用電，防止觸電、監(jiān)視用電負(fù)載漏電流的自保式觸電保安器。它通過設(shè)置抗干擾電路、用諧振電路代替放大電路、采用分立式元器組成雙保護(hù)可控硅電路，將快速繼電器自保聯(lián)接等方法，提高了電路的抗干擾和抗潮性能，加快了觸電時切換速度，同時，其電路結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，有利于推廣使用。無論潮濕、干燥的環(huán)境，該觸電保安器均能正常使用。
文檔編號H02H3/32GK2059030SQ8920493
公開日1990年7月4日 申請日期1989年5月8日 優(yōu)先權(quán)日1989年5月8日
發(fā)明者翁德光, 張賢明, 曾德榮 申請人:中國工程物理研究院