異常帶電及漏電單相斷路器的制造方法
【專利摘要】一種單相斷路器，當(dāng)發(fā)生電器外殼異常電或其它形式漏電或短路(過載時)時均會在0.1s內(nèi)脫扣跳閘。本裝置分為單相斷路器和手機(jī)充電器電路板，星形電阻群和串聯(lián)體4部分，若帶異常電壓，則電器外殼和單相斷路器負(fù)荷側(cè)中性線為手機(jī)充電器電路板供電，手機(jī)充電器電路板產(chǎn)生5V直流電壓加至星形連接電阻群100KΩ電阻和33KΩ電阻的串聯(lián)兩端，在100KΩ電阻和33KΩ電阻中間連接處分壓2.81V直流電壓給光敏電阻的一端。被保護(hù)電器外殼若異常帶著交流電壓，則激發(fā)發(fā)光管出光引起緊靠的光敏電阻阻值迅速減小從而導(dǎo)通光敏電阻，光敏電阻另一腳出現(xiàn)0.3V直流電壓加至斷路器晶閘管控制極，晶閘管導(dǎo)通，斷路器動作脫扣切斷電源。
【專利說明】
異常帶電及漏電單相斷路器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 一種單相斷路器，用于一般家庭、辦公室、某些用電場所的用電安全保護(hù)，當(dāng)用電器 外殼帶上市電相線危險140V~250V電壓時在化1S內(nèi)自動跳間切斷電源，或且發(fā)生> 30mA漏 電時也會在化1S內(nèi)自動跳間切斷電源，負(fù)荷側(cè)發(fā)生短路故障時化1S內(nèi)自動跳間切斷電源。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003] 目前市場上銷售的單相斷路器只能在漏電電流大于或等于30mA時發(fā)生斷路動作 保護(hù)，當(dāng)用電器外殼無接地保護(hù)或無接零保護(hù)時，其外殼若異常帶上危險交流電壓不會引 起現(xiàn)有斷路器跳間斷路（如康佳電器漏電斷路器DZ15LE-40/2901)，從而危及用電人安全， 本設(shè)計發(fā)明裝置能解決送一問題，又能避免誤動作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 一種單相斷路器，兼?zhèn)潆娖魍鈿ぎ惓ｋ姾吐╇娀蚨搪窋嗦饭δ?。該斷路器分為?部分，現(xiàn)有市場銷售的63A單相斷路器1(康佳電器漏電斷路器DZ15LE-40/2901)，現(xiàn)有市場 銷售的直流5V手機(jī)充電器電路板2 (電源適配器JLD-050-0600)，星形連接電阻群3,1ΜΩ 電阻、發(fā)光管(輝光管或3. 2V綠光L邸二極管)、非觸地金屬塊串聯(lián)一體4。4者按W下介紹 的方式組合連接，具備發(fā)生電器外殼異常帶電、漏電和短路送Η種情況之一時快速斷路的 保護(hù)功能。W下所述連接均指金屬性連接，所有說明均按第6頁附圖展述，本說明所及的 單相斷路器1也適用于相似原理的其他單相漏電斷路器。
[0005] 分割63Α單相斷路1內(nèi)部零序電流互感器次級線圈與電阻R2之間的連線，串接入 1Μ007二極管1. 5,1Μ007二極管1. 5陰極連接晶間管控制極輸入端電阻R2的A點，1Μ007 二極管陽極連接零序電流互感器次級線圈被分割出線的B點。
[0006] 63A單相斷路器1中性線輸出端E與直流5V手機(jī)充電器電路板2之市電輸入端 之一 F連接，5V手機(jī)充電器電路板2的另一市電輸入端G與被保護(hù)電器外殼連接。同時直 流5V手機(jī)充電器電路板2之直流負(fù)極輸出端Η與63A單相斷路器1內(nèi)部直流電路板公共 負(fù)極I相連接。
[0007] 星形連接電阻群為一個100ΚΩ電阻3. 1、一個33ΚΩ電阻3. 2和一個化Ω光敏電 阻3. 3星形連接，100Κ Ω電阻3. 1另一引腳與5V直流手機(jī)充電器電路板2的負(fù)極輸出端Η 連接，33Κ Ω電阻3. 2另一引腳與5V直流手機(jī)充電器電路板2之正極輸出端J連接。
[0008] 星形連接電阻中化Ω光敏電阻3. 3另一引腳與63Α單相斷路器1內(nèi)部1Μ007二 極管1. 5的陰極連接。同時串聯(lián)一體4中的發(fā)光管(輝光管或3. 2伏綠光LED) 4. 2的出光 面緊貼星形連接電阻群4中的化Ω光敏電阻3. 3的受光面，二者用黑色材料密封，做到不 漏光不漏氣。串聯(lián)一體500 Ω-1ΜΩ電阻4.1某一腳與發(fā)光管4. 2連接，另一腳連接到電器 非絕緣性外殼，發(fā)光管4. 2另一腳與3cmX 7cm面積W上金屬板4. 3巧日0. 4mm厚鉛板）連 接，金屬板4. 3可一般也貼在墻面上或簡單放置于地板上。
[0009] 本設(shè)計發(fā)明裝置增補了目前所有單相斷路器所不具備的電器外殼異常帶電但漏 電電流小于30mA時的靈敏有效斷路功能。
[0010] 本設(shè)計發(fā)明裝置采取的技術(shù)方案是： 當(dāng)單相斷路器1處于閉合供電狀態(tài)時，若其后用電器外殼突然，帶上異常140V~250V交 流電壓，則送相線電壓由電器外殼傳導(dǎo)至手機(jī)充電器電路板的市電輸入端G點，由于手機(jī) 充電器電路板輸入端F與單相斷路器1的市電中性線輸出端E相連通，則手機(jī)充電器電路 板2突然有市電饋入，手機(jī)充電器電路板2則迅速在直流輸出側(cè)JH間產(chǎn)生DC5V電壓，由于 星形連接電阻群3中的電阻3. 1和電阻3. 2的串聯(lián)分壓作用，便在星形中點產(chǎn)生對直流輸 出負(fù)極端肥.8V左右的直流壓降。
[0011] 在電器外殼帶有140V -250V對地交流電壓的同時，串聯(lián)體500Ω-1ΜΩ電阻4. 1、 發(fā)光管（L邸或輝光管）4. 2、泄地金屬塊4. 3、泄地金屬塊對地電容等與大地構(gòu)成回路，電流 大小在10-4A左右，發(fā)光管被激發(fā)發(fā)出可見光照射星形連接電阻的化Ω光敏電阻3.3,化Ω 光敏電阻3. 3阻值舜間減小。
[001引由于上述化Ω光敏電阻3. 3阻值舜間減小，星形連接電阻群的中點2. 8V直流電 壓經(jīng)光敏電阻3. 3導(dǎo)通限壓后，在單相斷路器內(nèi)的A點產(chǎn)生0.3V直流電壓(其中63A斷路器 1內(nèi)加裝的1N4007二極管1. 5起著防止電流經(jīng)過零序互感器次級線圈的作用），送0. 3VDC 電壓經(jīng)電阻R2饋入晶間管SCR100-6控制極，引起晶間管管瞬間導(dǎo)通。由于晶間管瞬間導(dǎo) 通，驅(qū)動單相63A斷路器內(nèi)置電磁鐵吸合脫扣裝置而快速斷路。
[0013] 電器外殼無異常時，手機(jī)充電器電路板1無交流電輸入，不耗能，無直流輸出，發(fā) 光管4. 2也不發(fā)光，若同時沒有其它漏時或短路情形，單相斷路器不動作，正常供電。
[0014] 本設(shè)計發(fā)明裝置有W下幾個優(yōu)點 由于采用光電控制通斷方式，實現(xiàn)了本裝置和用電器外殼的絕緣隔離，兩者互不影響， 加上串聯(lián)體中500 Ω-1ΜΩ電阻4. 1的限壓限流保護(hù)，絕不會使串聯(lián)體中金屬板4. 3在漏壓 時也跟著帶上危險電壓，總之本裝置十分安全。
[0015] 本裝置由于采用目前手機(jī)充電器電路板作為驅(qū)動信號產(chǎn)生源，所W在取得信號動 作時耗能極少，而且反應(yīng)迅速。
[0016] 本裝置結(jié)構(gòu)簡單，由于采用1M007二極管等材料，整個裝置十分可靠，反應(yīng)靈敏， 維護(hù)十分簡單，而且成本低廉。
[0017] 本裝置對原單相斷路器1的改造極少，只是斷開一根導(dǎo)線接入1M007二極管一 個，試驗證明對原單相斷路器1的原有漏電和短路保護(hù)功能沒有任何影響。
【附圖說明】
[0018] 圖1 :本發(fā)明之異常帶電及漏電單相斷路器的電路連接原理圖： 63A單相斷路器1------1M007二極管1. 5 直流5V手機(jī)充電器電路板2 星形連接電阻群3------個100ΚΩ電阻3. 1 一個33ΚΩ電阻3. 2 一個化Ω光敏電阻3. 3 1ΜΩ電阻、發(fā)光管(輝光管或3. 2V綠光LED二極管)、非觸地金屬塊串聯(lián)一體4------ 500Ω-1ΜΩ 電阻 4. 1 發(fā)光管4. 2 金屬板4. 3
【具體實施方式】： 當(dāng)單相斷路器1處于閉合供電狀態(tài)時，若其后用電器外殼突然，帶上異常140V~250V交 流電壓，則送相線電壓由電器外殼傳導(dǎo)至手機(jī)充電器電路板的市電輸入端G點，由于手機(jī) 充電器電路板輸入端F與單相斷路器1的市電中性線輸出端E相連通，則手機(jī)充電器電路 板2突然有市電饋入，手機(jī)充電器電路板2則迅速在直流輸出側(cè)JH間產(chǎn)生DC5V電壓，由于 星形連接電阻群3中的電阻3. 1和電阻3. 2的串聯(lián)分壓作用，便在星形中點產(chǎn)生對直流輸 出負(fù)極端肥.8V左右的直流壓降。
[0019] 在電器外殼帶有140V -250V對地交流電壓的同時，串聯(lián)體500Ω-1ΜΩ電阻4. 1、 發(fā)光管（L邸或輝光管）4. 2、泄地金屬塊4. 3、泄地金屬塊對地電容等與大地構(gòu)成回路，電流 大小在10-4A左右，發(fā)光管被激發(fā)發(fā)出可見光照射星形連接電阻的化Ω光敏電阻3.3,化Ω 光敏電阻3. 3阻值舜間減小。
[0020] 由于上述化Ω光敏電阻3. 3阻值舜間減小，星形連接電阻群的中點2. 8V直流電 壓經(jīng)光敏電阻3. 3導(dǎo)通限壓后，在單相斷路器內(nèi)的A點產(chǎn)生0.3V直流電壓(其中63A斷路器 1內(nèi)加裝的1N4007二極管1. 5起著防止電流經(jīng)過零序互感器次級線圈的作用），送0. 3VDC 電壓經(jīng)電阻R2饋入晶間管SCR100-6控制極，引起晶間管管瞬間導(dǎo)通。由于晶間管瞬間導(dǎo) 通，驅(qū)動單相63A斷路器內(nèi)置電磁鐵吸合脫扣裝置而快速斷路。
[0021] 電器外殼無異常時，手機(jī)充電器電路板1無交流電輸入，不耗能，無直流輸出，發(fā) 光管4. 2也不發(fā)光，若同時沒有其它漏時或短路情形，單相斷路器不動作，正常供電。
[0022] 實施例一： 把單相斷路器1和5V手機(jī)充電器電路板及星形連接電阻群按附圖連接關(guān)系組合在一 起安裝在木方板上，串聯(lián)體金屬塊4. 3 (厚度可小于0. 5mm，面積3cmX 7cm)置裝在木方板 后面并貼在任意材質(zhì)的墻面上，串聯(lián)體1ΜΩ電阻4. 1引出一根任意長導(dǎo)線連接至各插座的 接地金屬銅片。
[0023] 正常情況下是手機(jī)充電器電路板2不會耗電，整個裝置不會誤動作，不會加電至 電器外殼，用電器可正常用電。
[0024] 若發(fā)生短路斷路器會立即動作斷路。
[0025] 若發(fā)生任何形式的漏電并漏電電流大于等于30mA的本裝置立即在化1S內(nèi)脫扣斷路。
[0026] 若發(fā)生電器外殼帶電并且由于無接地或接地不良引起漏電電流在30mA W下的， 本裝置能在0.1 s發(fā)生脫扣動作斷路，并且整個裝置除63A單相斷路器1市電輸入端外都不 再帶電。等排除上述幾種故障后才能復(fù)位搭扣供電。
[0027] 使用方法： 把單相斷路器1和5V手機(jī)充電器電路板及星形連接電阻群按附圖連接關(guān)系組合在一 起安裝在木方板上，串聯(lián)體金屬塊4. 3 (厚度可小于0. 5mm，面積3cmX 7cm)置裝在木方板 后面并貼在任意材質(zhì)的墻面上，串聯(lián)體1ΜΩ電阻4. 1引出一根任意長導(dǎo)線連接至各插座的 接地金屬銅片。
[0028] 正常情況下是手機(jī)充電器電路板2不會耗電，整個裝置不會誤動作，不會加電至 電器外殼，用電器可正常用電。
[0029] 若發(fā)生短路斷路器會立即動作斷路。
[0030] 若發(fā)生任何形式的漏電并漏電電流大于等于30mA的本裝置立即在化1S內(nèi)脫扣斷路。
[0031] 若發(fā)生電器外殼帶電并且由于無接地或接地不良引起漏電電流在30mA W下的， 本裝置能在0.1 s發(fā)生脫扣動作斷路，并且整個裝置除63A單相斷路器1市電輸入端外都不 再帶電。等排除上述幾種故障后才能復(fù)位搭扣供電。
[0032] W下第6頁是附圖（電路圖）。
【主權(quán)項】
2. 該斷路器分為四部分，現(xiàn)有市場銷售的63A單相斷路器1(康佳電器漏電斷 路器DZ15LE-40/2901)，現(xiàn)有市場銷售的直流5V手機(jī)充電器電路板2(電源適配器 JLD-050-0600)，星形連接電阻群3,1M Ω電阻、發(fā)光管(輝光管或3. 2V綠光LED二極管)、非 觸地金屬塊串聯(lián)一體4。 3. 4者按以下介紹的方式組合連接，具備發(fā)生電器外殼異常帶電、漏電和短路這三種情 況之一時快速斷路的保護(hù)功能。4. 以下所述連接均指金屬性連接，所有說明均按附圖展述，本說明所及的單相斷路器 1也適用于相似原理的其他單相漏電斷路器。5. 權(quán)利要求2 :分割63A單相斷路1內(nèi)部零序電流互感器次級線圈與電阻R2之間的連 線，串接入1N4007二極管1. 5,1N4007二極管1. 5陰極連接晶閘管控制極輸入端電阻R2的 A點，1N4007二極管陽極連接零序電流互感器次級線圈被分割出線的B點。6. 權(quán)利要求3 :63A單相斷路器1中性線輸出端E與直流5V手機(jī)充電器電路板2之市 電輸入端之一 F連接，5V手機(jī)充電器電路板2的另一市電輸入端G與被保護(hù)電器外殼連接。7. 同時直流5V手機(jī)充電器電路板2之直流負(fù)極輸出端Η與63A單相斷路器1內(nèi)部直 流電路板公共負(fù)極I相連接。8. 權(quán)利要求4:星形連接電阻群為一個100ΚΩ電阻3.1、一個33ΚΩ電阻3. 2和一個 1ΚΩ光敏電阻3. 3星形連接，100ΚΩ電阻3.1另一引腳與5V直流手機(jī)充電器電路板2的 負(fù)極輸出端Η連接，33Κ Ω電阻3. 2另一引腳與5V直流手機(jī)充電器電路板2之正極輸出端 J連接。9. 權(quán)利要求5 :星形連接電阻中1Κ Ω光敏電阻3. 3另一引腳與63Α單相斷路器1內(nèi)部 1Ν4007二極管1. 5的陰極連接。10. 同時串聯(lián)一體4中的發(fā)光管(輝光管或3. 2伏綠光LED) 4. 2的出光面緊貼星形連 接電阻群4中的1ΚΩ光敏電阻3. 3的受光面，二者用黑色材料密封，做到不漏光不漏氣。11. 串聯(lián)一體500 Ω~1ΜΩ電阻4. 1某一腳與發(fā)光管4. 2連接，另一腳連接到電器非絕 緣性外殼，發(fā)光管4. 2另一腳與3cmX 7cm面積以上金屬板4. 3 (如0. 4mm厚錯板）連接，金 屬板4. 3可一般也貼在墻面上或簡單放置于地板上。
【文檔編號】H02H3/14GK105870878SQ201510000341
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年1月22日
【發(fā)明人】韋明肯
【申請人】韋明肯