專利名稱:漏電保護器的制作方法
本實用新型是一種漏電保護器，特別是一種家用漏電保護器。
家用漏電保護器是一種社會需求量大的安全電器產品。人們對它的期望是質量好長期使用不損壞，價格低易普及，工作可靠不誤動。目前家用漏電保護器已有多種產品，例如中國上海市漏電保護電器廠生產的DZL18－20型漏電自動開關即為一個實例。這種產品質量可以達到一定要求，但在價格上，特性上還不夠理想。
本實用新型目的是提供一種新的設計，使該產品有較好的工作特性，工作可靠，價格低廉易于普及。
實現(xiàn)這個目標的途徑是，選用單向微觸發(fā)可控硅作靈敏元件并充分利用它的微觸發(fā)特點，用互感器來的信號直接觸發(fā)它，省去中間放大環(huán)節(jié)；按最低成本為目標進行互感器設計，用增加一次匝數(shù)來減少昂貴的高導磁合金用量；二次信號經整流后去觸發(fā)可控硅，避免相位拒動；采用大的電容積分既躲過了各種干擾信號又獲得明顯反時限動作特性；在可控硅正負極上并有帶延遲特性的過電壓保護氖泡，既保護了可控硅又兼具有對家用電器的過電壓保護功能。
下面結合附圖對實施方案和實例進行說明。
圖1是家用漏電保護器結構示意圖。(1)是外殼。電流由接線端子(2)導入經開關的靜觸頭(3)，動觸頭(4)，串過互感器(5)，由接線端子(6)導出?；ジ衅鞯亩尉€圈引出的信號送至電子線路板(8)，漏電流超出一定值后，電子線路板接通操作電源使跳閘線圈(9)動作，開關操作機構(10)將動、靜觸頭分離，完成保護作用。電子線路板內的電路繪在圖2內。(7)是過電壓保護用氖泡。
圖2是家用漏電保護器的電路圖。圖中ZK是自動開關，CQ是它的跳閘線圈，LH是電流互感器。BG1、BG2是二極管。C1是積分(濾波)電容，R2和R3是電阻和熱敏電阻，SCR是單向微觸發(fā)可控硅。YA是試驗按鈕，R1是試驗電阻。N是氖泡。
電流由端子1、2引入經開關ZK，互感器LH的一次線圈，由端子3、4引出?；ジ衅饕淮尉€圈有兩個，并且繞向相反，當負荷電流流過時，磁勢相抵消，二次線圈中不感應出電勢來。但當相線上有漏電流時，就會在二次線圈中感應出電勢來，經過BG1、BG2組成的單相全波整流電路，整出直流送至積分電容(濾波)C1，當C1上電壓超過可控硅SCR的觸發(fā)電壓，可控硅就導通，控制線圈CQ帶電使自動開關ZK迅速斷開電路，完成保護功能。
電阻R2，熱敏電阻R3并在C1上是調節(jié)靈敏度和補償保護器溫度特性用。有時可省去其中一個或二個。
C2、C3是諧振電容。R4、C4是浪涌電壓吸收電路。
下面敘述本實用新型的改進。
以往互感器為了避免多繞匝數(shù)增加工藝上的困難和增大二次不平衡電流，傾向一次匝數(shù)選用較少。本實用新型為了減少成本，節(jié)約昂貴的高導磁合金，按最低成本為目標進行互感器設計，大大增加一次匝數(shù)，減少高導磁合金用量。這樣一次匝數(shù)大致在為4－10匝，比通常設計多得多，鐵心的內徑大于10毫米，鐵心重量下降到每10安額定負荷電流耗用高導磁合金約3－9克，比通常的設計下降一半多。
通常漏電保護器互感器為多匝時，往往采用多股軟絕緣導線，并使相線和零線相絞后纏在鐵心上。這樣做可以減少二次不平衡電流。由于本實用新型選用一次匝數(shù)很多，這種常規(guī)辦法在工藝上很不方便，因此一次導線改用單股軟銅漆包線，并且相、零線不絞合分別纏在鐵心上。這樣做可能使二次不平衡電流增加，為此采取一次、二次導線在鐵心上分布盡量對稱來補救。
由互感器二次側得到的信號如果直接觸發(fā)可控硅雖然靈敏度很高，但是在可控硅的控制極上的信號相位和可控硅正負極上操作電源相位差180°時可能會出現(xiàn)拒動，這是很危險的。本實用新型對二次訊號進行整流和積分(濾波)后才去觸發(fā)可控硅，這樣就可避免這種相位拒動危險。
整流電路可以采用單相橋式整流，但采用單相全波整流，可少用二只二極管，減少在二極管上的整流損耗，并且二次線圈和可控硅負極有固定連接，固定了線圈電位，提高了抗干擾性。它的缺點是二次匝數(shù)增多，繞制麻煩且多占窗口。
漏電保護器并不是動作電流越小越好，動作越快越好，因為電路中經常有多種隨機出現(xiàn)的漏電流，如果不躲過它，那末會經常誤動作，造成不能正常用電，用戶往往因此而將漏電保護器拆除。因此漏電保護器應當躲過這種正常的漏電流，只有在危及人生命的觸電時才及時動作，這種漏電保護器才是優(yōu)良的。根據(jù)國際電工委員會IEC755推薦，在30毫安漏電時動作小于0.2秒，在60毫安時動作時間小于0.1秒，在250毫安時動作時間小于0.04秒(以額定漏電動作電流為30毫安擋為例)是足夠安全的。如果能靠攏這一標準則是既安全又盡量地躲過了正常漏電流。目前各國的新設計的漏電保護器動作特性努力向此標準靠攏，但制造上也有眾多困難，往往在大漏電流下滿足了快速性，則在小漏電流下不易得到延遲特性，或則反之。
本實用新型選擇了一只大的積分電容(C1)，選用的值可達幾至十幾微法。常用值為4.7至10微法。這種大電容使得動作特性具有明顯的反時限特性，在250毫安時可達到0.04秒以內，而在30毫安時延遲可達到0.1秒左右，向IEC755標準靠攏進了一步。此外，大的積分電容，大大提高了抗干擾性能。
電容C1的電容量影響整流后的電壓波動，進而影響漏電流動作值，因此要求C1誤差小，并且隨溫度和時間的變化小，通常是避免使用電解電容。由于本實用新型選擇了大容量的C1，整流后電壓波動已很微小，因此G1容量上的偏差、變化對漏電動作值影響較小?？紤]到這個有利條件，C1是可以選用電解電容，這樣又降低了成本而不影響工作可靠性。
可控硅(SCR)對電源電壓的過電壓是敏感的，過電壓容易誤動和造成元件損壞，常見的保護方法是并上一只壓敏電阻。本實用新型是采用氖泡，該方法是利用了申請人已獲得批準的申請?zhí)枮?5200061號實用新型專利，這是一只氖泡(N)，在充有氖氣的玻璃泡內有一個固定電極和一個和它相對的雙金屬片制成的可動極。當電源電壓超過某一規(guī)定值(例如240伏至290伏)時，泡內電極間會放電，使電壓不再上升，保護了可控硅。這個放電電流較小，跳閘線圈(CQ)不動作，放電電流加熱雙金屬片，經一定延遲時間后，雙金屬片彎曲使兩個電極相碰，結果跳閘線圈(CQ)中電流大增，將開關跳開，起到保護作用。這種過電壓保護元件既保護可控硅又使漏電保護器兼具有對家用電器在電源過電壓時起保護作用。功能雖增加但制造成本卻下降。
本實用新型經過以上一系列改進，使家用漏電保護器達到了預定的目標；動作特性改善，向IEC755標準靠攏；抗干擾特性明顯提高；增加對家用電器的過電壓保護功能；簡化電路提高可靠性；降低成本易于普及，具有明顯的實用價值，商業(yè)價值。
權利要求
1.漏電保護器，特別是一種家用漏電保護器它是由互感器、作靈敏元件用的可控硅以及空氣開關組成，其特征在于互感器(2)的鐵心采用大孔徑、小截面、輕重量結構，一次線圈選用較多匝數(shù)，二次線圈的信號經整流二極管(BG1，BG2)的整流，再經大容量電容(C1)積分去觸發(fā)可控硅(SCR)，在可控硅正負極上并聯(lián)有帶延遲特性的過電壓保護氖泡(N)。
2.根據(jù)權利要求
1所述裝置，其特征在于互感器鐵心由高導磁合金制成的，內徑大于10毫米，額定負荷電流和鐵心重量之比為每10安約3－9克。
3.根據(jù)權利要求
1所述裝置，其特征在于互感器(2)的一次線圈約為4－10匝，并選用單股軟銅漆包線。
4.根據(jù)權利要求
1所述裝置，其特征在于積分用的電容(C1)的容量大致為幾至十幾微法左右，常用的是4.7和10微法，并選用電解電容。
5.根據(jù)權利要求
1所述裝置，其特征在于過電壓保護用氖泡(N)，它是在一個玻璃泡內充有氖氣，內有一個固定電極和一個熱雙金屬片制成的可動電極。
專利摘要
漏電保護器，特別是一種家用漏電保護器。它選用單向微觸發(fā)可控硅作靈敏元件，高導磁合金作成互感器，由于改進了鐵心、一次線圈、積分電容的設計，并增加了過電壓保護元件，從而達到可靠、價廉、又兼有過電壓保護功能。
文檔編號H02H3/14GK86202029SQ86202029
公開日1987年7月15日 申請日期1986年4月10日
發(fā)明者郭行干 申請人:郭行干導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan