專利名稱：一種限電、過流、漏電、竊電多功能保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用電管理與用電設(shè)備保護(hù)器，特別是具有限電、過流、漏電與竊電多種功能的保護(hù)器。
現(xiàn)有技術(shù)中，一般的用電管理與用電設(shè)備保護(hù)器，大部份只具有單項(xiàng)功能，如電子漏電保護(hù)器(申請?zhí)?7203578)。但在用電管理上要求在用電高峰時(shí)限制企業(yè)與居民用電，在用電低谷時(shí)又要求盡量在額度范圍內(nèi)用電，充分利用電能，提高用電效率，同時(shí)又要求不能超過用電額度，不允許超負(fù)荷運(yùn)行，更不允許有竊電行為和漏電現(xiàn)象，同時(shí)在用電設(shè)備發(fā)生過流現(xiàn)象時(shí)，要求迅速排除，切斷電源，并且在排除故障后又能迅速恢復(fù)用電。在我國電力非常緊張的時(shí)期，是很需要一種保護(hù)器，既能在額定電量使用范圍內(nèi)自動限電，在電量降低到額定限度之下則自動恢復(fù)送電；又能在由于過壓、欠壓等原因而引起的過流故障時(shí)，在限定的時(shí)間內(nèi)迅速斷開電源，還能在用電設(shè)備發(fā)生漏電、竊電時(shí)迅速切斷電源，并在故障排除后自動送電；還要求能對用電高峰、低谷期間進(jìn)行分段控制，達(dá)到在高峰期限制用電，在低谷期放寬用電的管理目的，便于供電部門綜合平衡管理工作，這樣的多功能保護(hù)器，目前國內(nèi)尚未有生產(chǎn)。
本實(shí)用新型的目的是提供一種上述多種功能的保護(hù)器。
本實(shí)用新型是以下方式完成的在印刷電路板上安裝漏電保護(hù)電路、限電檢測電路、電平判別電路、整形驅(qū)動電路，分段控制電路和穩(wěn)壓電源電路。
漏電保護(hù)電路中有特殊變壓器，變壓器的初級線圈繞成兩組，且極性相反，一組接火線，一組接零線，在次級線圈上并聯(lián)一電容器，然后接入自動檢測電路，當(dāng)用電負(fù)載上發(fā)生漏電或竊電時(shí)，則變壓器的初級線圈中有一個(gè)必然會有差別信號，經(jīng)過感應(yīng)到次級線圈，與電容器構(gòu)成交流振蕩信號，輸送到三極管的基極，三極管導(dǎo)通工作，經(jīng)放大輸送到集成電路塊，經(jīng)檢測放大后進(jìn)入整形驅(qū)動電路，經(jīng)延遲時(shí)間作用，從而使繼電器動作，將接入負(fù)載電路中的常閉觸頭斷開，切斷電源。
限電檢測電路是由干簧管上繞有線圈，該線圈的圈數(shù)按照所限制的額定電流來繞，使得干簧管觸頭能夠吸合，即應(yīng)用線圈電流產(chǎn)生的磁場使其觸頭吸合，則三極管電路導(dǎo)通，也是經(jīng)過放大、檢測、整形、延遲至驅(qū)動繼電器，使得繼電器常閉觸頭斷開，切斷負(fù)載電源。
分段控制電路是根據(jù)電網(wǎng)的電壓來分的，由于電力不足，一般只能在220伏以下，如200伏、180伏與160伏左右，則對用戶的用電功率就要加以限制，按照本地區(qū)用電量計(jì)算出每一用電戶最高用電限度，選擇干簧管與在其上繞制線圈的圈數(shù)，在電路中根據(jù)電源(電網(wǎng)電源)的電壓，在220伏左右，200伏左右，180伏左右，160伏左右，分為這四個(gè)檔次。調(diào)節(jié)三極管基極的偏流電阻大小，使繼電器動作，觸頭從常閉轉(zhuǎn)向常開接到干簧管電路上。那么該干簧管上的線圈就為在該檔電壓下的限制電流的線圈，當(dāng)電流大到使干簧管吸合后，就會使限電檢測電路啟動，并使其電路上的繼電器動作，切斷電源，其余幾個(gè)檔次電壓下的限電都是這樣的原理。
由于本實(shí)用新型采用進(jìn)口集成電路元件，功能齊全，性能穩(wěn)定，靈敏度高，體積小，安裝使用方便，并且可安裝在每一用電戶的電表之側(cè)，加上密封，用戶在用電過程中若超過規(guī)定用量，或出現(xiàn)漏電、竊電等現(xiàn)象，本實(shí)用新型即自動斷電，待用戶排除故障或拔除多用之電器的電源插頭后，又自動送電，同時(shí)達(dá)到過流保護(hù)、漏電保護(hù)等多功能的作用，適用于城鎮(zhèn)居民、農(nóng)村照明安全保護(hù)，以及各大中院校、機(jī)關(guān)廠礦的集體宿舍限電與防竊電。
本實(shí)用新型結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖1是本實(shí)用新型限電、過流、漏電與防竊電電原理圖。
圖2是本實(shí)用新型電壓分段控制電路的電原理圖。
參照圖1，在印刷電路板上安裝漏電保護(hù)電路(1)、穩(wěn)壓電源(2)、限電檢測電路(3)、電平判別電路(4)、整形驅(qū)動電路(5)和分段控制電路(6)的元件。
漏電保護(hù)電路(1)由特殊變壓器(B)二極管D2、電解電容C4、電容C1構(gòu)成，變壓器(B)作成初級為兩個(gè)線圈，極性相反，并且一個(gè)線圈接電源火線，一個(gè)線圈接零線。在正常情況下，兩個(gè)線圈上由于極性相反，對次級線圈沒有感應(yīng)電勢，只要發(fā)生漏電或竊電現(xiàn)象，則必有一個(gè)線圈上會產(chǎn)生比較大的電流，這個(gè)差動電流就會在次級線圈上產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而該信號就會使檢測、電平、整形驅(qū)動等電路動作，啟動繼電器，使接在負(fù)載線路上的常閉觸頭J打開，切斷電源。變壓器B的次級線圈上并聯(lián)一個(gè)電容C1，使信號為一振蕩電流。
整個(gè)電路的直流電源由D橋式整流D1提供。C3為濾波電容，DW為穩(wěn)壓管起穩(wěn)壓作用，加上C2組合成穩(wěn)壓電源電路(2)。
限電檢測電路(3)由三極管BG1、電阻R3、R4、電容C4、C5組成，信號經(jīng)三極管BG1放大后，輸入電平判別電路(4)，即集成元件IC上。經(jīng)檢測、延遲、輸出給整形驅(qū)動電路(5)，由C7、二極管D3和驅(qū)動元件繼電器J，與其并聯(lián)的有發(fā)光二極管D4，其上串接一只電阻R1。
負(fù)載接入EF端，其一條導(dǎo)線上接入線圈L，該線圈L繞在干簧管上，管的兩端接入檢測電路的C、D端，負(fù)載的電源進(jìn)線端，接上繼電器J的兩常閉觸頭。參見圖2，分段控制電路(6)由二極管D5、三極管BG2、BG3，電阻R5、R6、R8和電位器R7，以及繼電器J1，電解電容器C8、C11、干簧管組成。
當(dāng)電源電壓在220伏左右時(shí)，調(diào)節(jié)電位R7，使三極管BG2導(dǎo)通，并使三極管BG3導(dǎo)通，且使J1線圈得電吸合，觸頭J1閉合到干簧管電路，這是用電地區(qū)正常電壓下的限電控制電路。
當(dāng)電源電壓在200伏左右時(shí)，即當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)由于用電緊張，電網(wǎng)電壓過低，要限制用電量按上述同樣的結(jié)構(gòu)，由D6、J2、BG4、BG5、R9、R10、R11、R12、C9和干簧管構(gòu)成，且干簧管上繞一組線圈，該線圈接入負(fù)載電路，干簧管兩端接入圖1中的C、D兩端。
電源電壓在180伏，160伏左右兩個(gè)電壓檔次，也按上述結(jié)構(gòu)連接組成。
本實(shí)用新型的電子元件參數(shù)如下C10.01μf，C20.47／400V，C3220μf／16VC4100μf／16V，C50.01μf，C610μf／16V，C70.01μfC8、C9、C10、C11220μf／16VR1＝1.2K R2＝680～750K R3＝100K～150K R4＝680K～750K，R9＝R13＝R5＝680K，R10＝R14＝R6＝150K，R15＝R11＝R7＝4.7K，R16＝R12＝R8＝4.7K，D1、D2、D3、D5、D6、D7為1N4004，橋式整流D1為4只1N4004，DW為2CW，BG1是S9013，BG2是9013，BG3是9012，IC是T555型，繼電器J為JQ×－4／12V BG4＝BG6＝BG2，BG3＝BG5＝BG7，J1＝J2＝J3＝JZC－6T以上元件組裝在印刷電路板上，整體安裝在塑料外殼內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種限電、過流、漏電、竊電多功能保護(hù)器，由一塑料外殼其內(nèi)印刷底板上安裝有電子元件組成的電路，其特征在于由漏電保護(hù)電路(1)、穩(wěn)壓電源(2)、限電檢測電路(3)、電平判別電路(4)、整形驅(qū)動電路(5)、分段控制電路(6)組成，漏電保護(hù)電路(1)由特殊變壓器和二極管D2、電解電容C4、電容C1構(gòu)成，穩(wěn)壓電源(2)由橋式整流器、電解電容器C3和穩(wěn)壓管DW構(gòu)成，限電檢測電路(3)由干簧管、電阻R4、三極管BG1和電阻R3與電容C5構(gòu)成，電平判別電路(4)由集成元件IC、電阻R2和電容C6、C7構(gòu)成，整形驅(qū)動電路(5)由二極管、繼電器J構(gòu)成，分段控制電路(6)由二極管、三極管、繼電器、干簧管、線圈、電解電容器和若干電阻按一定組合構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)器，其特征在于特殊變壓器的2個(gè)初級線圈極性相反，次級線圈上并聯(lián)有電容C1，干簧管上繞有線圈，其一端與繼電器常閉觸頭電連接，一端與負(fù)載電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的保護(hù)器，其特征在于分段控制電路(6)上一個(gè)階段電壓為一個(gè)支路，由一個(gè)干簧管，一個(gè)線圈和一個(gè)繼電器與控制電路組成，線圈繞在干簧管上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的保護(hù)器，其特征在于特殊變壓器的2個(gè)初級線圈，一個(gè)接火線，一個(gè)接零線。
專利摘要本實(shí)用新型涉及用電管理與用電設(shè)備保護(hù)儀器，特別是具有限電、過流、漏電與竊電多種功能的保護(hù)器。由漏電保護(hù)電路、限電檢測電路、電平判別電路、整形驅(qū)動電路穩(wěn)壓電源和分段控制電路構(gòu)成，安裝在印刷電路板上，用電部門可以將其安裝在電表旁邊，加以密封，發(fā)生過流、漏電、竊電時(shí)，會自動斷開電源，當(dāng)排除故障時(shí)又能自動供電，同時(shí)還可分段控制用電，適用于城鎮(zhèn)居民、農(nóng)村照明，各大中院校、機(jī)關(guān)廠礦集體宿舍限電與防竊電。
文檔編號H02H3/26GK2057038SQ8921722
公開日1990年5月9日 申請日期1989年9月25日 優(yōu)先權(quán)日1989年9月25日
發(fā)明者杜吉林 申請人:浙江省平陽縣敖江電子技術(shù)中心儀器廠