專利名稱：過電、漏電、觸電保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要是提供一種交流電源上具有觸電、漏電以及過載、短路時能自動斷電的保護(hù)裝置，尤其是應(yīng)用在插座、電源延長插座上的安全裝置。
熟知的意外災(zāi)害當(dāng)中，觸電及火災(zāi)為其中的兩大主要原因。而火災(zāi)發(fā)生的原因有很高比率是電線走火所引起的，其主要原因是不當(dāng)使用電氣設(shè)備，在電路電流過大時，未能及時被檢知切斷。
目前延長插座已有過大電流而斷電的裝置，但其機(jī)械式的動作方式，反應(yīng)靈敏度和效果不甚理想，且對于消費(fèi)者使用插座時，因不小心或無知而引起的觸電，抑或當(dāng)插座上的負(fù)載如馬達(dá)、電熱器、冷氣機(jī)、抽油煙機(jī)、冰箱等，因絕緣破損造成漏電時，就沒有辦法提供自動切斷電源的保護(hù)功能。
當(dāng)消費(fèi)者同時使用多個電器設(shè)備時，常會因過載或短路使得線路上的電流增加，假如配電盤上無熔絲開關(guān)或因品質(zhì)不良或老化而未能及時動作，使主電源跳脫，一場電線走火所引起的火災(zāi)將可能發(fā)生。
有鑒于此，本發(fā)明人乃經(jīng)過長時間的精心設(shè)計、開發(fā)，并針對上述的缺失作一徹底的解決、改善，發(fā)明了過電流及漏電、觸電保護(hù)裝置的插座，其主要的目的是提供一種設(shè)于插座或延長線插座上的過電流或短路的保護(hù)裝置，其電子式的設(shè)計使得額定電源可以調(diào)整且能在幾微秒之內(nèi)立即反應(yīng)，使得電路系統(tǒng)在發(fā)生短路或過載時得以瞬間自動切斷電源。
本發(fā)明的另一目的，是提供一種設(shè)于插座、延長插座上的漏電或觸電的保護(hù)裝置。使得電路系統(tǒng)在發(fā)生漏電或身體觸電時，得以自動切斷電源。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明是通過以下方式實(shí)施的，本發(fā)明的第一特征，主要由一個繼電器，一個能控制繼電器的SCR，一個SCR的觸發(fā)電路，及一個定電流檢知電路所構(gòu)成，其中繼電器的共同接點(diǎn)(N.G.)是連接至一主電源線端，而常閉接點(diǎn)(N.C.)則形成該一電源線的輸出端，又常開接點(diǎn)(N.O.)則以一警示裝置跨接在另一主電源線上，而觸發(fā)電路則是以該定電流檢知電路的信號為觸發(fā)源，當(dāng)定電流檢知電路感測到線路的電流過大超過額定值或短路時，便會啟動該觸發(fā)電路，以驅(qū)動SCR動作，當(dāng)SCR導(dǎo)通后，繼電器的常閉接點(diǎn)(N.C.)便開啟，使負(fù)載上的電源斷路。過電流保護(hù)裝置的警示裝置可以為一警告燈，其中定電流檢知電路是可以用一比流器(CT)作為電路電流檢知變化的檢知器，另外在SCR的基極串接有一復(fù)置開關(guān)。
本發(fā)明的另一特征，主要由一個繼電器，一個能控制繼電器的SCR，一個SCR的觸發(fā)電路，及一個具霍耳元件的微電流感測放大電路所構(gòu)成，其中繼電器的共同接點(diǎn)(N.G.)是連接至一主電源線端，而常閉接點(diǎn)(N.C.)則形成該一電源線的輸出端，又常開接點(diǎn)((N.O.)則以一警示裝置跨接在另一主電源線上，而觸發(fā)電路則是以該微電流感測放大電路的信號為觸發(fā)源，當(dāng)微電流感測放大電路感測到漏電或有人觸電時，便會啟動該觸發(fā)電路，以驅(qū)動SCR動作，當(dāng)SCR導(dǎo)通后，繼電器的常閉接點(diǎn)(N.C.)便開啟，使負(fù)載上的電源斷路。漏電保護(hù)裝置的警示裝置可以為一警告燈，其中微電流感測的放大電路是以一霍耳電流換能器(CT2)作為電流變化的檢知器。另外在SCR的基極串接一復(fù)置開關(guān)。
本發(fā)明具有過電流、短路、漏電及觸電的保護(hù)功能，其電子式的設(shè)計比機(jī)械式動作方式具有更大優(yōu)越性，使用在插座延長線上比傳統(tǒng)的更具有高靈敏度，誤差小，且額定值可彈性調(diào)整，可保護(hù)單一回路上的負(fù)載而不影響其他回路的供電，具有有益效果。


圖1是本發(fā)明的過電流或短路的保護(hù)電路圖；圖2是本發(fā)明的漏電或觸電的保護(hù)電路圖；圖3是本發(fā)明圖1及圖2結(jié)合時的電路圖；圖4是泄漏電流的檢知原理圖。
圖號說明1 繼電器(AC Relay)2 SCR3 觸發(fā)電路4 定電流檢知電路5 復(fù)置開關(guān)S.W 6 微電流感測放大電路N.G. 繼電器的共同接點(diǎn)N.C. 繼電器常閉接點(diǎn)N.O. 繼電器常開接點(diǎn) CT1比流器CT2電流換能器(或稱霍耳元件型電流感測器)
為進(jìn)一步了解本發(fā)明，現(xiàn)舉一較佳實(shí)施例并配合圖示予以說明請參閱圖1所示，本發(fā)明的過電流或短路保護(hù)電路，其主要包含有繼電器(ACRealy)1，一個能控制繼電器的SCR 2，一個能驅(qū)動SCR的觸發(fā)電路3，并具有一額定電流檢知電路4做為該觸發(fā)電路3的觸發(fā)信號源；其中繼電器1的共同接點(diǎn)N.G.則是連接至一主電源線端，而常閉接點(diǎn)(N.C.)則形成該一電源線的輸出端，又常開接點(diǎn)(N.O.)則經(jīng)一警告燈L(或其他警示裝置)跨接在另一主電源線上。
其中上述的定電流檢知電路4是以一比流器(CT1)做為電路電流變化的檢知器。
另外，本發(fā)明具有一復(fù)置開關(guān)(SW)5，藉著該復(fù)置開關(guān)(SW)5，可以使SCR2斷路。
在正常使用下，線路電流正常，SCR 2不導(dǎo)通，繼電器(AC Relay)1保持不動作，交流電源經(jīng)N.C.常閉接點(diǎn)和負(fù)載保持接通，此為用電正常，警靠燈L不亮。當(dāng)負(fù)載的電源因異常而超過設(shè)定電流時，此時比流器CT1的二次側(cè)輸出端V01為V01=KI0rRL]]>K＝耦合系數(shù) I0＝線路電流n＝二次側(cè)匣數(shù)RL＝二次側(cè)負(fù)載當(dāng)V01的輸出端經(jīng)分壓電阻器時，其輸出電壓大于VZD時，經(jīng)由二極體OR閘，使得SCR 2導(dǎo)通，AC Relay動作，常閉接點(diǎn)N.C.變?yōu)閿嚅_(OFF)，電源被切斷，阻斷線路電流(I)繼續(xù)升高。
圖2為本發(fā)明有關(guān)漏電或觸電的保護(hù)電路圖。其主要包含有繼電器(AC Relay)1，一個能控制繼電器動作的SCR 2，以及一個能驅(qū)動SCR 2的觸發(fā)電路3，并具有一微電流感測放大電路6作為該觸發(fā)電路3的觸發(fā)信號源；其中繼電器1的共同接點(diǎn)(N.G.)是連接至一主電源線端，而常閉接點(diǎn)(N.C.)則形成該一電源線的輸出端，又常開接點(diǎn)N.O則經(jīng)一警告燈(或其他警示裝置)跨接在另一主電源上。
上述的微電流感測放大電路6是以一電流換能器CT2作為電路電流變化的檢知器；此CT2乃采用高感度的霍耳元件型電流感測器(或稱為電流換能器)，特別適用于微小電流的測定，并可于CT2鐵心上增加若干繞組圈數(shù)7，以提高感應(yīng)度。
另外，本發(fā)明具備有一復(fù)置開關(guān)(SW)5，藉該復(fù)置開關(guān)(SW)5的操作，可使SCR 2斷路。
在正常使用下，線路電流正常，SCR 2不導(dǎo)通，繼電器1保持不動作，交流電源經(jīng)N.C.常閉接點(diǎn)和負(fù)載保持接通，此為用電正常，警告燈L不亮。當(dāng)有人觸電或者是漏電時，先請參閱圖4，通常電力設(shè)備的配線上有一相是接地，主電源的負(fù)載對地有泄漏電流時，ro(漏電的負(fù)載電阻)的電阻約為數(shù)拾KΩ-數(shù)百KΩ，而產(chǎn)生一微小電流(
)。此時因?yàn)槎l主電線是現(xiàn)時貫穿電流換能器CT2，流進(jìn)和流出的電流兩相抵消后，就只剩下泄漏電流io2，此一漏電或觸電電流因霍耳效應(yīng)而形成一霍耳電壓VH，再經(jīng)過高增益的OP放大器給予放大后，再經(jīng)一極電晶體放大電路，以增大電流輸出，傳到二極體的OR閘，同理使SCR 2動作，電源被切斷，可避免因觸電或漏電所造成的傷害。
如圖1、圖2所示，當(dāng)SCR 2因過大的電流被觸發(fā)導(dǎo)通，同時使繼電器1動作，常開接點(diǎn)(N.O.)ON，使得警告燈L亮，藉以告知電流異常的現(xiàn)象，達(dá)到警告的效果。
圖1所示為過電流或短路的保護(hù)電路圖，圖2所表示為漏電或觸電時的保護(hù)電路圖，圖3則是以一二極體的OR閘將圖1、圖2結(jié)合的電路圖，同時具有二電路圖的功效。
最后，使用者可以藉由下列方法使本裝置回復(fù)到原來狀態(tài)1、按壓復(fù)置開關(guān)(SW)5，使SCR 2斷路，繼電器1回復(fù)到原來的狀態(tài)。
2、拔掉插座使主電源脫離，造成SCR 2斷電，亦可使繼電器1回復(fù)到原來的狀態(tài)。
本發(fā)明由于具備有過電流、短路、漏電、觸電的保護(hù)功能，使用在插座、延長線上較傳統(tǒng)者更具高靈敏度、誤差小，且額定值可以彈性調(diào)整，更可保護(hù)單一回路上的負(fù)載而不影響其它回路的供電，甚具創(chuàng)新性、進(jìn)步性及可供產(chǎn)業(yè)的利用性，實(shí)符合發(fā)明專利的申請要件，特依法提出申請。
權(quán)利要求
1.一種過電流的保護(hù)裝置，其特征在于保護(hù)裝置包含有一繼電器，一個能控制繼電器的SCR，一個能驅(qū)動SCR的觸發(fā)電路，以及一個做為觸發(fā)電路信號源的定電流檢知電路，其中繼電器的共同接點(diǎn)則是連接至一主電源線端，而常閉接點(diǎn)則形成該一電源線的輸出端，又常開接點(diǎn)則經(jīng)一警示裝置跨接在另一主電源線上。
2.如權(quán)利要求1所述的過電流保護(hù)裝置，其特征在于警示裝置為一警告燈。
3.如權(quán)利要求1所述的過電流保護(hù)裝置，其特征在于定電流檢知電路是以一比流器做為電路電流檢知變化的檢知器。
4.如權(quán)利要求1所述的過電流保護(hù)裝置，其特征在于在SCR的基極串接有一復(fù)置開關(guān)。
5.一種漏電、觸電的保護(hù)裝置，其特征在于保護(hù)裝置包含有一繼電器，一個能控制繼電器的SCR，一個能驅(qū)動SCR的觸發(fā)電路，以及一個做為觸發(fā)電路信號源霍耳元件型的微電流感測放大電路；其中繼電器的共同接點(diǎn)則是連接至一主電源線端，而常閉接點(diǎn)則形成該一電源線的輸出端，又常開接點(diǎn)則經(jīng)一警示裝置跨接在另一主電源線上。
6.如權(quán)利要求5所述的漏電、觸電保護(hù)裝置，其特征在于警示裝置為一警告燈。
7.如權(quán)利要求5所述的漏電、觸電保護(hù)裝置，其特征在于微電流感測放大電路是以一電流換能器作為微電流變化的檢知器。
8.如權(quán)利要求5所述的漏電、觸電保護(hù)裝置，其特征在于在SCR的基極串接有一復(fù)置開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種過電流及漏電、觸電保護(hù)裝置,尤其是設(shè)于插座、延長線上的保護(hù)裝置,主要包含有一繼電器,一能控制繼電路的SCR,一SCR的觸發(fā)電路,一定電流檢知電路,及一微電流感測放大電路,其中繼電器的共同接點(diǎn)是連接至一主電源線端,而常閉接點(diǎn)則形成該一電源線的輸出端,又常開接點(diǎn)與一警告燈炮跨接在另一主電源線上,觸發(fā)電路以檢知電路或微電流感測放大電路的信號為觸發(fā)源,當(dāng)有過電、短路、漏電或有人觸電時,觸發(fā)電路啟動驅(qū)動SCR動作,使負(fù)載上的電源斷路。
文檔編號H02H3/32GK1262542SQ9910053
公開日2000年8月9日 申請日期1999年2月5日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月5日
發(fā)明者柯彬發(fā) 申請人:柯彬發(fā)