專利名稱：漏電保安器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于單相電源負(fù)載及一種用于三相電源負(fù)載的漏電保安器，屬于觸電時緊急斷電的安全裝置。它們都是由電信號采樣電路及對電源斷續(xù)控制的電路兩部分構(gòu)成，在主回路中串接著電流互感器一次繞組及電子(或電磁)開關(guān)器件。
在各種工傷事故中，由低壓電氣所造成的觸電傷亡事故占有很大比例，為此各國都在研制、生產(chǎn)各種類型的漏電保安裝置。
目前我國許多廠家都是根據(jù)西德BBC公司推出的漏電保護(hù)器的電路原理設(shè)計、生產(chǎn)這類產(chǎn)品投放到市場的。BBC公司生產(chǎn)的漏電保護(hù)器的基本結(jié)構(gòu)是由電流采樣電路及電源斷續(xù)控制電路兩大部分構(gòu)成，作為采樣電路的電流互感器，其一次繞組是由分別同向串聯(lián)在各條電源線靠近電源端的諸分繞組同各端沿同一方向排列共同構(gòu)成，在正常時，一次繞組的諸分繞組在二次繞組上感應(yīng)電壓為0；當(dāng)出現(xiàn)相線對地觸電電流時，一次繞組的電流向量和不為0，則二次繞組上便出現(xiàn)感應(yīng)電壓信號，該信號控制脫扣器使自動開關(guān)斷開、起到斷電保護(hù)之目的。
這類產(chǎn)品存在如下缺點(diǎn)
1.該產(chǎn)品不能對相間觸電起到保護(hù)作用。它的工作原理是出現(xiàn)觸電情況時一次繞組的電流向量和將不為0。這種原理適用于各單相線對地產(chǎn)生觸電電流狀況，但當(dāng)出現(xiàn)相間觸電時，一次繞組的電流向量和將仍維持為0，那么二次繞組上將無感應(yīng)電壓因而便不能產(chǎn)生斷電保護(hù)動作。
2.該種產(chǎn)品不適用于三相四線制的配電系統(tǒng)。在三相四線制中設(shè)有各負(fù)載獨(dú)有的載流中性線，只有一根共用的中性線，若三相負(fù)載都帶有單相負(fù)載時，那么在正常情況下互感器的一次繞組電流向量和也不等0，于是便會產(chǎn)生誤斷電動作。
3.因中性線不良而導(dǎo)致負(fù)載外殼帶上危險電位時，若不發(fā)生觸電電流，該產(chǎn)品對此種情況無法解決。
本發(fā)明目的在于克服已有技術(shù)的不足，提供一種安全保護(hù)功能全面、性能可靠、可適用于各種低壓電氣設(shè)備的漏電保安器。
本發(fā)明提供了單相及三相兩種保安器的實現(xiàn)方案。
一、單相漏電保安器與已有技術(shù)相同，也是由電信號采樣電路及對電源斷續(xù)控制的電路兩部分構(gòu)成，在主回路中串接著電流互感器一次繞組及電子或(電磁)開關(guān)器件，所不同的是采樣電路除一個電流互感器外還有一條對于負(fù)載外殼與電源地線間電壓的取樣支路，電流互感器的一次繞組是由一個串接在火線靠近電源端的繞組及一個與其匝數(shù)相同、極性相反地串接在地線靠近負(fù)載端的繞組共同構(gòu)成；電源斷續(xù)的控制是由一個晶體管構(gòu)成的開關(guān)電路輸出端所接的光電耦合器去控制串接在主回路中的電子(或電磁)開關(guān)器件實現(xiàn)；電流互感器的二次繞組及電壓取樣支路都并聯(lián)在開關(guān)電路的輸入端。
二、三相漏電保安器與已有技術(shù)相同，也是由電信號采樣電路及對電源斷續(xù)的控制電路兩部分構(gòu)成，在主回路的各相線上串接著電流互感器一次繞組及電子(或電磁)開關(guān)器件，所不同的是采用電路包括兩個電流互感器、一條對三相負(fù)載外殼與三相電源人工中性點(diǎn)間電壓的取樣支路，其中一個互感器的一次繞組由一個串接在A相線靠近電源端的繞組、一個串接在B相線靠近電源端的繞組、一個串接在C相線靠近負(fù)載端的繞組及一個串接在單相負(fù)載線上的繞組共同構(gòu)成，另一個互感器的一次繞組是由一個串接在A相線靠近負(fù)載端的繞組、串接在B相線靠近電源端的另一個繞組、一個串接在C相線靠近電源端繞組及單相負(fù)載線上串接的另一個繞組共同構(gòu)成，兩個互感器一次繞組中的各分繞組匝數(shù)相同、但單相負(fù)載繞組與三相線繞組極性相反；電源斷續(xù)的控制是由一個晶體管構(gòu)成的開關(guān)電路輸出端所串接的三個光電耦合器分別去控制串接在主回路中三根相線上的三個電子(或電磁)開關(guān)器件實現(xiàn)；兩個電流互感器的二次繞組及取樣支路都并聯(lián)在開關(guān)電路的輸入端。
在上述兩種方案基礎(chǔ)上，本實用新型還可以這樣實現(xiàn)在開關(guān)電路的輸出端向其輸入端跨接一個與非門，在晶體管集電極上串接一個常閉按鈕。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)1.對于單相觸電、相間觸電及負(fù)載外殼帶電等各種不安全情況都可迅速、準(zhǔn)確地斷電保護(hù)。
2.提供的三相漏電保安器完全適用于三相四線制及三相五線制、三相三線制的低壓配電系統(tǒng)進(jìn)行可靠地觸、漏電防護(hù)。
3.可根據(jù)應(yīng)用需要，將動作電流選調(diào)至10mA。
4.分?jǐn)鄷r間可做到小于0.02秒。
附

圖1為本發(fā)明的單相漏電保安器電原理圖。
附圖2為本發(fā)明的三相漏電保安器電原理圖。
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例做一敘述實施例一如圖1所示，這是本發(fā)明在單相220V供電系統(tǒng)中的應(yīng)用。在主回路中，火線靠近電源端、電閘HK以上串接著繞組a與雙向可控硅CTS(在本例中采用可控硅作為直接控制電源斷續(xù)的電子開關(guān)器件，其動作快、可縮短分?jǐn)鄷r間)；在HK以下靠近負(fù)載端地線上串接著繞組o(a與o匝數(shù)相同、同名端反接)；a與o的同名端朝一個方向地纏繞在線圈架上共同構(gòu)成電流互感器QT的一次繞組，從一次繞組在電路中的接法及其纏繞方式可知，在正常情況下二次繞組L中感應(yīng)電壓應(yīng)為零；WG、R4、R5與R3構(gòu)成了對負(fù)載外殼與地線間電壓的取樣支路；回路中QZ為試驗按鈕。晶體管BG構(gòu)成開關(guān)電路，其輸出端串接一個發(fā)光二極管LED及一個用于控制雙向可控硅CTS的光電耦合器PC輸出端向輸入端接一個與非門YF；電流互感器QT的二次繞組L并接在開關(guān)電路的輸入端，電壓取樣支路也通過二極管D4接至該輸入端；開關(guān)電路中的S為使用開關(guān)，TA為主回路恢復(fù)供電按鈕，P1為調(diào)整動作電流電位器；在正常時，開關(guān)電路無輸入信號，則BG截止，LED與PC導(dǎo)通，發(fā)光管LED發(fā)光以示無事，光電耦合器PC的(1)～(2)端將使CTS導(dǎo)通。保持主回路供電。
當(dāng)發(fā)生單相(火線)對地觸電，如觸電發(fā)生在1點(diǎn)，a中將流有觸電電流，與o中電流向量和不為零，則二次繞組L上將產(chǎn)生感應(yīng)電壓；當(dāng)發(fā)生相間觸電，如觸電在2、3點(diǎn)上，同樣a與o中電流向量和不為零，L上也將有感應(yīng)電壓；若負(fù)載外殼帶電，R3與D4也將輸出一個信號。而開關(guān)電路只要一收到一個輸入信號便導(dǎo)通，其輸出端呈低電平，于是發(fā)光二極管LED滅(告警)、光電耦合器PC截止以導(dǎo)致可控硅CTS亦截止，整個主回路即斷電。在開關(guān)電路導(dǎo)通、輸出端呈低電平同時，與非門YF便向其輸入端提供一個高電平信號以維持其自鎖導(dǎo)通狀態(tài)，當(dāng)故障排除后，按動TA，BG截止，PC又導(dǎo)通，主回路才繼續(xù)供電。
實施例二如圖2所示，本例是三相漏電保安器。在主回路中，電閘HK以上各相線上分別串接著繞組a1、b1、b2、c1及各相的雙向可控硅CTS，在HK以下靠近負(fù)載端A相線上串接著繞組a2、C相線上串接著繞組c2，在A相與中性線之間的單相負(fù)載線上串接著繞組n1、n2(事實上如還有其它單相負(fù)載亦可共同接入該支路中)，n繞組與諸相線繞組同匝數(shù)但同名端反接；在該種保安器中有兩個電流互感器QT1、QT2、a1、b2、c2及n2同名端按序排列地纏繞在線圈架上構(gòu)成QT1的一次繞組，a2、b1、c1及n1同名端按序排列地構(gòu)成QT2的一次繞組；R3、R4、R5為三個等值電阻、用以建立人工中性點(diǎn)，R2、P2與D4構(gòu)成負(fù)載外殼與人工中性點(diǎn)間電壓取樣支路。至于開關(guān)電路構(gòu)成基本與上例相同。
在正常時，兩個電流互感器二次繞組L1、L2皆無感應(yīng)電壓，二極管D4也不輸入取樣電壓，因此開關(guān)電路無輸入信號而截止，主回路中CTS導(dǎo)通保證供電；若出現(xiàn)單相對地觸電，如在1點(diǎn)觸電，a1中流有觸電電流使QT1中L1感應(yīng)電壓，則開關(guān)電路導(dǎo)通，致使CTS截止以實現(xiàn)斷電保護(hù)；若出現(xiàn)相間觸電，如1、2兩點(diǎn)觸電，此時a1、b2都流有等量觸電電流、但極性相反，故QT1中L1仍無感應(yīng)電壓，而QT2中b1也流有觸電電流，則QT2中L2有感應(yīng)電壓，于是也同樣會產(chǎn)生斷電保護(hù)動作；互感器中的n繞組作用是，即使系統(tǒng)中帶有單相負(fù)載，保安器也不會產(chǎn)生誤動作。
權(quán)利要求1.單相漏電保安器，由電信號采樣電路及對電源斷續(xù)控制的電路兩部分構(gòu)成，在主回路中串接著電流互感器一次繞組及電子(或電磁)開關(guān)器件，其特征是a、采樣電路包括一個電流互感器、一條對于負(fù)載外殼與電源地線間電壓的取樣支路，電流互感器的一次繞組是由一個串接在火線靠近電源端的繞組及一個與其匝數(shù)相同、極性相反地串接在地線靠近負(fù)載端的繞組共同構(gòu)成，b、電源斷續(xù)的控制是由一個晶體管構(gòu)成的開關(guān)電路輸出端所接的光電耦合器去控制串接在主回路中的電子(或電磁)開關(guān)器件實現(xiàn)，c、電流互感器的二次繞組及電壓取樣支路都并聯(lián)在開關(guān)電路的輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保安器，其特征是從開關(guān)電路的輸出端向其輸入端跨接一個與非門，在晶體管集電極上串接一個常閉按鈕。
3.三相漏電保安器，由電信號采樣電路及對電源斷續(xù)的控制電路兩部分構(gòu)成，在主回路的各相線上串接著電流互感器一次繞組及電子或(電磁)開關(guān)器件，其特征是a、采樣電路包括兩個電流互感器、一條對三相負(fù)載外殼與三相電源人工中性點(diǎn)間電壓的取樣支路，其中一個互感器的一次繞組由一個串接在A相線靠近電源端的繞組、一個串接在B相線靠近電源端的繞組、一個串接在C相線靠近負(fù)載端的繞組及一個串接在單相負(fù)載線上的繞組共同構(gòu)成，另一個互感器的一次繞組是由一個串接在A相線靠近負(fù)載端的繞組、串接在B相線靠近電源端的另一個繞組、一個串接在C相線靠近電源端繞組及單相負(fù)載線上串接的另一個繞組共同構(gòu)成，上述兩個互感器一次繞組中的各分繞組匝數(shù)相同但單相負(fù)載線繞組與三相線繞組極性相反，b、電源斷續(xù)的控制是由一個晶體管構(gòu)成的開關(guān)電路輸出端所串接的三個光電耦合器分別去控制串接在主回路中三根相線上的三個電子或(電磁)開關(guān)器件實現(xiàn)，c、兩個電流互感器的二次繞組及取樣支路都并聯(lián)在開關(guān)電路的輸入端。
專利摘要本實用新型系分別用于各種單、三相負(fù)載的漏電保安器，它們都是由電信號采樣電路及對電源斷續(xù)控制的電路兩部分構(gòu)成。特點(diǎn)是作為采樣電路的電流互感器一次繞組在主回路中有嚴(yán)格排列要求以達(dá)到既測出單相觸電又測出相間觸電，另外通過一條分壓取樣支路可測出負(fù)載外殼漏電。本實用新型保護(hù)全面、性能可靠。
文檔編號H02H3/32GK2054948SQ8920777
公開日1990年3月21日 申請日期1989年5月30日 優(yōu)先權(quán)日1989年5月30日
發(fā)明者舒正芳 申請人:舒正芳