专利名称：安全定量用电控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型是涉及一种安全定量用电的自动控制设备，特别适应于单相用电的场所应用。
现在单相用电的场所，均未装安全定量用电控制器，致使一些用电设备往往因漏电而造成人畜伤亡；还有的因窃电、安装大功率的用电设备而引起输电线路烧毁，造成火灾；有时又因电网电压过高而烧毁用电设备等造成损失。
本实用新型的目的是，提供一种安全定量用电控制器，控制用电设备的输电线路，当人、畜触电、窃电或过压时，该控制器自动切断电源，以杜绝上述事故发生。
本实用新型是这样实现的采用电子、电器元件组成该控制器，该控制器含有供本实用新型用电的电源电路，用于防止人、畜触电的保安检测回路，用于防止窃电或私自安装大功率电器设备的定量供电检测回路，用于防止电网电压过压而烧毁用电设备的过压保护回路，用于执行以上几个回路动作任务的开关电路及其延时供电电路。
以下结合附图进一步说明本实用新型的技术特征。
图1、本实用新型的方框图；图2、本实用新型的电原理图。
在图2中，供本实用新型用电的电源电路Dy，由电源变压器B1整流二极管D1、D2、D3、D4、以及滤波电容C1组成。电源变压器B1将市电电压变压，经整流二极管D1～D4的整流，再经滤波电容C1滤波后，供给本实用新型直流电压，以保证本实用新型电路工作。用于人、畜触电(漏电)的保安检测回路bJ，由互感器B2、限流电阻R2、分压电阻R8、可调电阻W1、整流二极管D5、滤波电容C2以及晶体管T1组成。互感器B2有三个绕组，其中的两个绕组L1、L2串接在用电设备的供电电路里，另一个绕组L3並接在分压电阻R8、滤波电容C2以及可调电阻W1的两端。用于防止窃电或私自安装大功率用电设备的定量供电检测回路DL，由互感器B3、分压电阻R5、可调电阻W2、整流二极管D7以及滤波电容C3组成。互感器B3的初级绕组串接在输电线路的其中任意一根线中，其次级绕组並接在分压电阻R5以及可调电阻W2的两端，互感器B3的次级绕组与分压电阻R5相接的一端接地，取样信号由可调电阻W2的活动臂输出至整流二极管D7。用于防止电网电压升高而烧毁用电设备的过压保护电路gy，由分压电阻R6、R7、稳压管DW组成。用于执行触电保安、过载保护、过压保护动作任务的开关电路Kg，由晶体管T2、T3、T4、限流电阻R3、钳位电阻R1、隔离二极管D6、保护二极管D8以及继电器J组成。晶体管T2执行本实用新型的触电保护及过压保护的开关任务。电阻R1作为晶体管T2的钳位电阻，同时又与隔离二极管D6、晶体管T2的基射PN结並联后作为晶体管T1的负载，晶体三极管T3、T4组成复合管，T3的基极经限流保护电阻R3与定量供电检测回路DL中的整流二极管D7、滤波电容C3以及延时电路中的R4的一端相连，复合管T3、T4执行定量供电检测回路DL及延时电路ys的开关任务，其与晶体三极管T2並联的共同负载为继电器J。二级管D8与继电器J並联以保护开关电路中的晶体三极管T2、T3及T4。继电器J的常闭触点J－1，串接在供电线路中的互感器B2前面，常闭触点J－2串接在本实用新型的延时电路的充电回路里，常开触点J－3串接在本实用新型的放电回路里。电容器C3既可以使放电回路的放电尖脉冲对地、又可使定量供电检测回路DL在用电设备接通电源启动的瞬间过载时生产的尖脉冲对地，以避免本实用新型产生误动作。本实用新型的延时电路为RC电路，电容C4与电阻R3、R4的参数决定了放电时间，由于电阻R4》R3，因此其放电时间常数决定于电容C4及电阻R4。
本实用新型的工作原理如下将本实用新型按照图2电原理图的连线方式接入供电电路，继电器J的常闭触点J－1串接在供电电路中，正常供电。本实用新型的电源变压器B1将市电变压、整流、经电容C1滤波后供本实用新型的电路用电，本实用新型的电源电压经继电器J的常闭触J－2对电容C4充电，在没有人、畜触电的情况下，流经互感器B2绕组L1、L2的电流大小相等而相位相反，在互感器B2中产生的磁通量总和为零，在其绕组L3上没有感应电流，漏电保安检测回路bJ不工作；一旦人体或牲畜触及相线，在相线、触电者与地间又构成了一个回路，此时流经互感器B2上绕组L1、L2的电流不再相等，因此在其绕组L3上有感应电流，此电流在分压电阻R1、可调电阻W2及绕组L3两端产生交流电压，此交流电压经整流二极管D5整流，滤波电容C2滤波后加到晶体三极管T1的基报，使T1导通，从而使二极管D6、晶体管T2导通，继电器J动作，继电器J的常闭触点J－1、J－2断开，J－1切断供电电路，J－2切断电容C4的充电电路。用电设备断电，互感器B2的绕组L1、L2中也没电流流过，绕组L3上没有感应电流，两端没有电压，漏电保安检测回路bJ又不工作；此时继电器J的常开触点J－3接通，电容C4通过电阻R4、R3放电，复合管T3、T4导通，使继电器J仍然吸合，断开供电线路，用电设备没电可供，等电容C4放电完毕，继电器J才释放，其常闭触点J－1接触供电线路，重新供电。此时若触及相线的人、畜脱离险区，则供电正常，否则再重新断电，重复上述动作。用电设备在申请用电量的范围内时，定量用电检测回路DL的互感器D3的次极线圈中感应电流为一定值，适当调整该回路中可调电阻W2，使可调电阻W2活动臂输出端的电压略低于整流二级管D7及复合管T3、T4的导通电压，则复合管T3、T4截止，继电器J不工作，正常供电；一旦用户私自安装大功率的用电设备或窃电，则流经互感器B3初级绕组的电流增大，在其次级绕组上感应的电流也增大，可调电阻W2及分压电阻R5的两端产生的电压升高，此升高的电压经可调电阻W2的活动臂输出，经整流二级管D7整流，滤波电容C3滤波后加至限流保护电阻R3及复合管T3、T4，使复合管T3、T4导通，继电器J动作，J的常闭触点J－1断开，切断供电线路，断开电源，防止了私自安装大功率用电设备，也杜绝了窃电。若需要安装大功率的用电设备，可提前申请用电量，由电管部门调整可调电阻W2即可保证正常供电。电容C3既担负了定量供电回路DL的滤波任务，也滤掉了正常供电时因用电设备启动的瞬间由启动电流过大而产生的尖脉冲，避免了因此而产生的误动作。过压保护电路gy，由分压电阻R6、R7及稳压二极管DW组成。本实用新型电路的工作电压加在分电阻R6、R7上，分压电阻R6、R7分压后至稳压管DW，适当调整分压电阻R6、R7及稳压管DW、使电网电压正常供电、变压整流滤波后供本实用新型用电的电源电压一定时不致使稳压管DW击穿；一旦电网电压升高，本实用新型的工作电压也升高，稳压管DW与分压电阻R6、R7相接处的电压也相应升高，当电压升至使稳压管DW击穿时，稳压管DW击穿，从而使二极管D6、晶体管T2导通，继电器J动作，断开供电线路，切断电源，达到了过压保护的目的。
本实用新型1.在满足本实用新型的触电保安、过载保护、过压保护之功能条件下，采用的元器件少，因而可靠性高，成本低；2.一机多用、造价低，易于推广；3.杜绝窃电现象，可达到计划用电、节约用电，且有触电保安、过压保护之功能，经济效益和社会效益显著。
本实用新型的互感器B2采用零序电流互感器，触电灵敏度较高，适用于分支路或分支区单相供电。
权利要求1.一种安全定量用电控制器，由电子元、器件组装而成，它包括电源变压器B1，整流二极管D1、D2、D3、D4以及滤波电容C1组成的、供本实用新型用电的电源电路，其特征在于本实用新型还包括，a、用于人、畜触电的保安检测回路bJ，b、用于防止窃电或私自安装大功率用电设备的定量供电检测回路DL，c、用于防止电网电压升高而烧毁用电设备的过压保护电路gy，d、用于执行触电保安、过载保护以及过压保护任务的开关电路Kg，e、本实用新型还包括延时供电电路ys。
2.按权利要求1所述的控制器，其特征在于用于人、畜触电的保安检测电路bJ，包括有互感器B2、与互感器B2相连接的限流电阻R2，分压电阻R8、可调电阻W1、滤波电容C5、整流二极管D5以及晶体三极管T1。
3.按权利要求1所述的控制器，其特征在于用于防止窃电或私自安装大功率用电设备的定量供电检测回路DL，它包括互感器B3、与互感器B3相连的分压电阻R5、可调电阻W2、整流二极管D7及滤波电容C3。
4.按权利要求1所述的控制器，其特征在于用于电网电压升高而烧毁用电设备的过压保护电路gy，它包括分压电阻R6、R7以及与其相连的稳压管DW。
5.按权利要求1所述的控制器，其特征在于用于执行本实用新型动作的开关电路Kg，它包括晶体三极管T2、T3、T4、与之相连接的限流保护电阻R3、钳位电阻R1、隔离二极管D6、保护二极管D8以及继电器J。
6.按权利要求1所述的控制器，其特征在于本实用新型的延时供电回路ys，它含有电容C4、电阻R4、继电器J的常闭触点J－2、常开触点J－3。
专利摘要一种安全定量用电控制器，采用电子元、器件组装而成。该控制器包括电源电路、触电保护电路、过载保护电路、过压保护电路、开关电路以及延时电路，能在人、畜触电、窃电、过压、过载时自动切断电源，具有保安、节电、保护设备的功能，故障排除后，又可自动送电，达到了自动停、送电的目的。
文档编号H02H3/20GK2035152SQ8820483
公开日1989年3月29日 申请日期1988年4月26日 优先权日1988年4月26日
发明者张子华 申请人:张子华