專利名稱:漏電報警保安裝置的制作方法
本實用新型涉及漏電保護電器領域。
現有技術的漏電保護裝置，包括電壓動作型和電流動作型的有漏電繼電器，漏電保護器和漏電保護開關，它們的共同特點都是在人體觸電以后，以人體的觸電電流或用電器具對地的漏電電流，直接或通過半導體元件放大，間接地驅動漏電脫扣器或電源開關，切斷電源使觸電者脫險。這類保護裝置“電世界1986年第7期第2頁介紹的單相集成電路漏電開關，雖然能起到人體觸電后的保安作用，但都只能在人體觸及電源或漏電器具以后，才能使保護器動作起保護作用，因此這一類保護器都是觸電發生后的消極保護裝置，它不能在用電器具出現漏電的情況下，未經人體觸及予先警報，然后自動切斷電源，使保護功能成為主動預防。中國發明專利申請中CN86101599公開的“一種具有漏電保護的器件”雖然介紹了在沒有地線的情況下，由于用電器具的漏電，在漏電電流小于6毫安時，使與繼電器線圈串連的發光二極管發光報警，當漏電電流達到6毫安時，使繼電器動作切斷電源，能起到主動保護的作用。但該保護器由于只是利用對用電器具外殼的漏電流，來使保護機構動作的，而對人體非觸及用電器具漏電外殼的觸電，或直接觸及破損絕緣的電源線、插頭、插座等觸電時且不能起保護作用，因此它的保護面較窄，不能起到確保安全用電的目的。
本實用新型的目的是制造一種既能在用電器具發生少量漏電時，首先發光或發聲報警，當漏電電流大到予定的程度時，能自動迅速切斷用電器具的電源，使人體免遭觸電的危險；同時也能在發生不論直接觸及電源，或其它任何形式的觸電情況下能在0.1秒時間內迅速切斷電源，使人體脫險，同時還能對用電器具的漏電動作電流按使用情況進行調節，并能達到全方位保護的漏電報警保護裝置。
本實用新型的漏電報警保安裝置工作原理如圖1所示，這里A、B、C三相電源線以同向穿繞在零序電流互感器鐵芯(4)上，因此通過在三相電源線中的電流矢量和等于零，所以不能在鐵芯(4)中產生磁通。當人體沒有觸及電源，未發生觸電情況或用電器具絕緣良好而未發生漏電現象時，繞在同一零序電流互感器鐵芯(4)上的次級線圈(3)和(5)也沒有電流通過，這時保安器處在戒備工作狀態。如果人體由于不慎觸及某一相裸露的電源導線或導體而發生觸電時，觸電電流就通過大地或零線構成回路，因此使A、B、C三相電源在零序電流互感器中的電流矢量和不再是零，而產生一個觸電電流量的差，因此在零序電流互感器鐵芯(4)中產生了磁通，這一磁通使次級線圈(3)產生了感應電壓，這一電壓通過半導體開關放大器(1)放大后推動漏電脫扣器(2)動作，并迅速切斷電源，使人體脫險。但是，如果人體沒有觸及裸露的電源導線或導體，而是由于用電器具的絕緣損壞而發生對外殼(地)漏電時，這時漏電流就從用電器具的外殼，與外殼連接的地線，到漏電報警保安裝置的地端，同時流過發聲或發光元件(8)，線圈(5)流到用三個相同容量的電容器(9)組成的人為中心點構成回路，同時使發聲或發光元件發聲或發光報警，當漏電電流大到予先調定的值時，由于漏電電流通過線圈(5)，并在零序電流互感器鐵芯(4)中產生磁通，這一磁通同樣在線圈(3)中產生感應電壓，并通過半導體開關放大器(1)放大后推動漏電脫扣器(2)動作，并迅速切斷電源，使人體免遭觸電危險。為了在使用過程中檢測保安裝置的工作可靠性，本實用新型在零序電流互感器電源線的前、后兩端B、C相間通過電阻器(6)，設有試驗按扭(7)。當按下試驗按扭(7)時，由于電阻器(6)的分流作用，破壞了三相電流在零序電流互感器中的矢量和，使線圈(3)產生感應電壓，并推動半導體開關放大器(1)工作，使漏電脫扣器(2)動作，因而通過按動試驗按扭(7)可檢測報警保安裝置的工作情況。圖中的可調電阻器(11)，跨按在“地”與零點或零線之間，當用電器具的允許漏電流由于氣候條件和使用場合的不同需要改變時，可以通過調節電阻器(11)的阻值，使通過線圈(5)的漏電電流變化。從而達到調節漏電動作電流的目的。
圖2為單相漏電報警保安裝置的實施線路圖，這里零序電流互感器的鐵芯(4)中，線圈(5)的一端與電源中的零線相接，另一端串接發光元件(8)和電阻(10)與外接的“地”端相連，試驗電阻器(6)和試驗按扭(7)跨按在火線和零線之間，其工作原理和圖1相同。
圖3所示為漏電脫扣器結構圖，它由去磁圈(15)、電觸頭(16)、銜鐵(17)、永久磁體(18)、動觸頭支架(19)、磁軛(20)、鐵芯(21)、底座(22)和彈簧(23)、合閘手柄(24)等構成，其工作原理是當去磁線圈(15)中沒有直流電流時，與動觸頭支架(19)連成一體的銜鐵(17)，在合閘手柄(24)的驅動下與鐵芯(21)接觸，這時由永久磁體(18)所固有的磁通產生的磁性吸力使銜鐵(17)克服彈簧(23)的作用力，保持在與鐵芯(21)接觸的位置上，這時安裝在動觸頭支架(19)中的動觸頭(16)與底座(22)中的靜觸頭相互接觸，即漏電脫扣器處于閉合狀態，電源向用電器具正常供電。但當發生人體觸電或用電器具漏電時，其觸電或漏電電流經半導體開關放大器(1)，放大后的電流流過去磁線圈(15)，并在線圈中的鐵芯(21)上產生一個與永磁體(18)固有的磁通方向相反的磁通，由于鐵芯(21)中兩磁通的方向相反，因此在鐵芯(21)與銜鐵(17)間磁性吸力也就被抵消，這時動觸頭支架在彈簧(23)的作用下使銜鐵(17)迅速脫離鐵芯(21)，同時隨著動觸頭支架(19)的運動使動觸頭(16)與在底座中的靜觸頭迅速分離，從而切斷了用電器具的電源。當排除觸電或漏電現象后，只要用手掀動合閘手柄(24)，使銜鐵(17)與鐵芯(21)閉合即可恢復供電。圖4和圖5為另一種漏電報警保安電路，這里省略了零序電流互感器中的次級線圈(5)，把原與次級線圈(5)連接的電阻(10)的一端，與未穿過零序電流互感器的電源零線或人為零點直接相連。其工作原理是當用電器具的外殼發生漏電流時，漏電流從與外殼連接的地線到漏電報警保安裝置的地端，同時通過發光或發聲元件(8)，電阻器(10)到未穿過零序電流互感器的零線，或用三個相同容量電容器構成的人為中心零點，使發光或發聲元件(8)發光或發聲報警，當漏電流達到予定強度時，這時由于漏電流沒有通過零序電流互感器的鐵芯，所以使穿過零序電流互感器中的電源電流矢量和不再是零，而出現了一個漏電電流差，因此在鐵芯(4)中產生了磁通，同時使線圈(3)產生感應電壓，并經半導體放大器(1)放大后推動脫扣器動作，并迅速切斷電流。
本實用新型的漏電報警保安裝置可設計成插頭式插座式或自動開關式。可廣泛地適用于單相或三相各種用電器具需要進行保護和確保人體安全的場合，特別適宜于移動頻繁，工作環境潮濕的場合。
權利要求
1.一種漏電報警保安裝置，由零序電流互感器；半導體開關放大器；漏電脫扣器；電阻器；試驗按扭；外殼等組成，其特征是還包括繞在同一零序電流互感器鐵芯(4)中的線圈(5)；發聲或發光元件(8)；電阻器(10)和可調電阻(11)構成的漏電報警保安電路和漏電動作電流調節電路。
2.根據權利要求
1所述的零序電流互感器，其特征在于在鐵芯上繞有兩個次級線圈(3)和(5)，其中線圈(3)的兩出線端，與半導體開關放大器(1)相連，線圈(5)的一個出線端串連發聲或發光元件(8)和電阻器(10)與連接用電器具外殼的(地)端相連，另一端與電源線中的零線或人為零點相連。
3.根據權利要求
1所述的零序電流互感器，其特征在于由跨接在(地)線和電源零線或人為零點之間的可調電阻(11)，通過調節(地)線與零線之間的電阻值來完成。
4.根據權利要求
1所述的零序電流互感器，其特征在于由去磁線圈(15)；電觸頭(16)；銜鐵(17)；永磁體(18)；動觸頭支架(19)；磁軛(20)；鐵芯(21)；絕緣底座(22)和彈簧(23)；合閘手柄(24)組成。
5.根據權利要求
1所述的零序電流互感器，其特征在于由發光或發聲元件(8)；電阻器(10)組成的漏電報警保安電路，其一端與未穿過零序電流互感器鐵芯(4)的電源零線或用三個相同容量電容器(9)組成的人為中心零點相連，另一端作為用電器外殼的地線連接端。
專利摘要
一種漏電報警保安裝置，當用電器具由于絕緣原因而產生對其外殼(地)漏電時，首先發光或發聲報警，當漏電電流大到一定程度時，脫扣器動作，迅速切斷電源；使人體免遭觸電危險。如果人體不慎直接觸及電源，保安裝置即能迅速切斷電源，使人體脫險。本實用新型的漏電報警保安裝置，還可以按照使用場合的要求，調節漏電脫扣電流；并可設計成插頭式、插座式、自動開關式等多種結構型式，可廣泛地適用于各種需要確保人體安全用電的場合。
文檔編號G08B21/00GK87203682SQ87203682
公開日1988年3月16日 申請日期1987年3月10日
發明者李天寶, 李振宇 申請人:李天寶導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan