專利名稱：?jiǎn)蜗蚵╇娪行ПＷo(hù)開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為一種漏電保護(hù)開關(guān)，屬低壓電器。它主要由零序電流互感器LLH，控制電路，電磁鐵和脫扣開關(guān)構(gòu)成，當(dāng)流過(guò)零序互感器的電流矢量和不為零時(shí)，意味著有漏電現(xiàn)象，在互感器的輸出線圈上有信號(hào)，通過(guò)控制電路的判斷，控制電磁鐵和脫扣開關(guān)完成保護(hù)功能。對(duì)于單向漏電即經(jīng)過(guò)整流的單極性脈動(dòng)直流漏電，現(xiàn)有技術(shù)存在一些不足1、對(duì)不同方向的漏電即不同的漏電極性，動(dòng)作靈敏度不一樣。2、對(duì)不同的漏電流波形，動(dòng)作靈敏度也有較大的不同。這樣，漏電保護(hù)器的動(dòng)作電流這個(gè)概念，就僅指正弦交流漏電，而對(duì)其它不同的漏電波形，就不好確定了。這是因?yàn)?，現(xiàn)有技術(shù)的檢測(cè)和控制閥都針對(duì)漏電的幅度而言，當(dāng)漏電電流的峰值因素變化時(shí)，自然動(dòng)作靈敏度就會(huì)改變，另外，現(xiàn)有技術(shù)的動(dòng)作閥值本身就是單向的，只受一個(gè)方向的輸入信號(hào)觸發(fā)，當(dāng)漏電方向不同時(shí)，輸入信號(hào)將較小，從而產(chǎn)生了兩個(gè)方向靈敏度的差異，特別在為了調(diào)節(jié)靈敏度和改善溫度特性而在互感器輸出端并聯(lián)電阻的情況下，更為明顯。
為了解決這些問(wèn)題，本實(shí)用新型采用先對(duì)漏電信號(hào)積分的方法，將控制閥值放在積分以后。這樣動(dòng)作靈敏度就反映漏電電流的平均值，在波形變化時(shí)，也能對(duì)漏電動(dòng)作電流有較清楚的定義，對(duì)于兩個(gè)方向上動(dòng)作靈敏度一致問(wèn)題，我們采用了兩種方法，一種是利用諧振回路的對(duì)稱性，其二是利用全波整流電路。


圖1電路是采用諧振回路的方式的實(shí)施例。其中LLH的鐵芯采用具有一定Q值和Uo的材料，如鈹莫合金，鐵氧體等，以便能使輸出電感能同C1 C2構(gòu)成頻率在電源頻率附近的諧振回路，這樣，在同樣漏電流情況下，輸出電壓將提高到Q倍，也即可提高靈敏度。同時(shí)，由于回路具有一定Q值，使得它對(duì)漏電波形和脈沖極性不敏感，而僅反映漏電電流中的基波分量，這樣就同時(shí)完成了積分作用和保證沒(méi)有方向性。
圖1中T1 T2 T3 T4構(gòu)成具有溫度補(bǔ)償特性的放大電路，LLH輸出的漏電信號(hào)，經(jīng)T2 T3放大，觸發(fā)T1和SCR，再驅(qū)動(dòng)電磁鐵和脫扣開關(guān)，完成保護(hù)動(dòng)作，正常時(shí)T1是截止的。
從電源來(lái)的交流電壓，經(jīng)橋式整流，R3 C5降壓濾波，再經(jīng)R6降壓，由R8和T4構(gòu)成一簡(jiǎn)易電流源，供給T3，使IR9穩(wěn)定，從而穩(wěn)定了工作點(diǎn)，當(dāng)外界電壓改變使IR6改變時(shí)，由于晶體管發(fā)射結(jié)動(dòng)態(tài)電阻很小，IR6的電流增量將被T4傍路，從而使IR8變化不大，也就穩(wěn)定了IR9，R10是過(guò)壓保護(hù)電阻，當(dāng)電壓太高使IR6太大時(shí)，R10上的壓降使T4飽和，從而不能恒流，使IR9也增加，從而T1和SCR導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)過(guò)壓保護(hù)功能。R7 D1 C6是主放大極T3的發(fā)射結(jié)交流通路，影響增益。設(shè)R7 D1是為了加快C6上電壓上升的速度。C4既可防干擾，也能在SCR導(dǎo)通時(shí)維持SCR控制結(jié)上電壓，維持導(dǎo)通，保證可靠性。R11是為調(diào)整諧振回路Q值而設(shè)，通常Q值設(shè)在2到5之間，以便照顧諧振回路元件數(shù)值變化造成的影響，例如，Q＝2時(shí)，回路元件數(shù)值變化±50％，輸出僅下降30％。這樣，價(jià)格較低的鐵氧體材料的溫度特性也可以容忍，或者利用高的Q值達(dá)到較高Uo的材料的同樣效果，從而降低了造價(jià)。
由于T4和T1在同一溫度環(huán)境，溫度系數(shù)也相差不多，因此電路工作點(diǎn)比較穩(wěn)定。
圖2電路是采用全波整流方式的實(shí)施例。采用運(yùn)算放大器構(gòu)成電流／電壓變換器，其輸入阻抗很低，從兒使磁化、溫度、應(yīng)力等原因引起鐵芯導(dǎo)磁率變化對(duì)輸出的影響減小，同時(shí)，它的輸出電壓同輸入電流的絕對(duì)值成比例，經(jīng)過(guò)2C5積分以后，才取閥值控制，因而它反映的是漏電流的平均值。
圖中IC1 IC2是輸出可到地電平的運(yùn)算放大器，如LM358、LM324等，利用2R9、2R10將運(yùn)放反相端偏置在一適當(dāng)電平，使兩運(yùn)放在無(wú)輸入時(shí)輸出為零。當(dāng)有輸入時(shí)，一運(yùn)放加深反偏，另一運(yùn)放則進(jìn)入放大區(qū)，由于輸入是加在同相端和反相端之間，并且引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋，因而是I／V變換器，輸入阻抗很低，同時(shí)從兩運(yùn)放的對(duì)稱聯(lián)接也可看出，輸出與輸入的絕對(duì)值成比例。2R3、2R4決定靈敏度，2R5、2R6是為了減小共模輸入而設(shè)，2D1 2D2為保護(hù)輸入端而設(shè)，2R1 2C2 2D3作為供電電源，2C5除用作積分以外，同樣可維持可控硅SCR導(dǎo)通。
由于LM358等運(yùn)放的偏置電流具有內(nèi)補(bǔ)償，2R9、2R10設(shè)定的偏置有一定溫度穩(wěn)定性，因此圖2電路在一定溫度范圍內(nèi)動(dòng)作電流變化較小，(僅受SCR觸發(fā)靈敏度影響)。
圖1圖2中，K為脫扣開關(guān)，T為試驗(yàn)按鈕，QCT為電磁鐵，這兩例都有可線性調(diào)節(jié)靈敏度的特點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種漏電保護(hù)開關(guān)，主要由零序電流互感器，控制電路和電磁脫扣開關(guān)等組成，其特征是零序電流互感器的磁芯具有一定的Q值和U0值，輸出線圈同并聯(lián)在其兩端的電容構(gòu)成頻率在電源頻率附近的諧振回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)開關(guān)，其特征是控制電路采用了由晶體管T1T2T3T4等構(gòu)成的偏置穩(wěn)定，溫度補(bǔ)償和過(guò)電壓保護(hù)的放大器電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漏電保護(hù)開關(guān)，其特征是零序電流互感器的輸出線圈直接同一個(gè)全波整流的I／V變換器聯(lián)接，并在控制閥值之前有積分電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述保護(hù)開關(guān)，其特征是所述零序電流互感器諧振回路的Q值可由聯(lián)接在回路中的電阻來(lái)調(diào)整。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求4所述保護(hù)開關(guān)，其特征是諧振回路的Q值為2－5。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的保護(hù)開關(guān)，其特征是采用了由運(yùn)算放大器IC1、IC2等構(gòu)成的全波整流I／V變換器電路。
專利摘要本實(shí)用新型為一種漏電保護(hù)開關(guān)。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)控制閥值對(duì)漏電峰值敏感，不適應(yīng)峰值因素變化場(chǎng)合的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)先將漏電信號(hào)積分，再通過(guò)控制閥值判斷，使動(dòng)作電流反映漏電電流平均值，并且對(duì)單極性脈動(dòng)直流漏電無(wú)方向性。有兩個(gè)實(shí)用的電路和方法，其一是利用諧振回路直接將漏電信號(hào)積分，二是先將漏電信號(hào)全波整流后再積分。
文檔編號(hào)H02H3/32GK2059031SQ8920523
公開日1990年7月4日 申請(qǐng)日期1989年7月15日 優(yōu)先權(quán)日1989年7月15日
發(fā)明者劉豫東 申請(qǐng)人:劉豫東