家用漏电保安器功能扩展

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 家用漏电保安器功能扩展一、简易过压保护开关 有些地区市电电压波动较大,可能会因电压过高而造成用电器具损坏。如果在漏电保安器上外接一只压敏电阻或气体放电管,使其具有“过压保护开关”的功能,就可使用电器具得到保护。 保护元件接法见图1、图2。AC220V市电的峰值是311V,允许市电电压升高10%,这时峰值达342V,故取击穿电压为350V的保护元件。当市电电压升高超过10%时,保护元件击穿,流过漏电保..

  家用漏电保安器功能扩展
一、简易过压保护开关

有些地区市电电压波动较大,可能会因电压过高而造成用电器具损坏。如果在漏电保安器上外接一只压敏电阻或气体放电管,使其具有“过压保护开关”的功能,就可使用电器具得到保护。

保护元件接法见图1、图2。AC220V市电的峰值是311V,允许市电电压升高10%,这时峰值达342V,故取击穿电压为350V的保护元件。当市电电压升高超过10%时,保护元件击穿,流过漏电保安器相线和零线的电流不平衡,漏电保安器动作,内部开关跳闸,切断市电,从而有效地保护了用电器具。

二、过压过流保护开关

本附加电路可使家用漏电保安器兼有过流、过压保护的功能,且过流、过压的整定值可调。当市电电压或负载电流超过整定值时,漏电保安器即跳闸,从而使负载得到保护,起到过压过流保护开关的作用。
附加电路如图3所示,图中C033接成两组斯密特电路,用作信号鉴别。R2、D2、Ra、Rb等组成电压信号取样电路,电流互感器B、D3、Rc、Rd等组成电流信号取样电路,Ra、Rc分别为过压保护及过流保护的整定电阻。现以过压保护为例简要说明工作原理:电路中必须保证C033及继电器的工作电压的建立早于信号电压的建立,以避免由于信号电压建立过早使斯密特电路翻转、三极管导通而使工作电压不能建立。为此,电路工作电压取自漏电保安器的进线侧,这样,当市电接通后,市电立即通过R1、D1向C1充电,由W稳压后作为系统工作电压,而漏电保安器合闸以后才会有信号电压及电流,因此工作电压的建立比信号电压建立早。合闸后,电压取样电路输出取样电压,当此电压超过整定值时,电压检测施密特电路翻转,输出高电位,三极管导通,继电器吸合,漏电保安器通过继电器接点j及R3获得漏电信号而跳闸,完成过压保护动作。

过流保护工作原理与此相仿,不再重复。

电流互感器可以自制,只要其次级能输出6V左右电压即可。

三、断流自动保护开关

日常生活中有需要用到断流自动保护开关的例子。例如,有一淋浴器,加热结束后能够自动切断加热负载的电流,即能够自动断流,但断流后整个设备并未与市电隔离。为了安全,要求用户拔掉电源插头后再用,不太方便。如果没有拔电源插头,虽然保安器有保安功能,但仍然存在不安全因素。本电路可实现淋浴器断流后与市电的自动隔离,故而称为断流自动保护开关。

电路原理。 电路如图4所示,漏电保安器合闸以后,淋浴器开始加热,负载电流流经电流互感器B的原边,在副边产生感应电压作为控制电路的控制信号及工作电源。由于C1远小于C2,故副边电压经D1整流很快在C1上建立负电压。此负电压经R1使三极管的基极为负电位,控制三极管不能导通。副边电压经D2整流向C2充电,在C2上建立正电压,作为继电器的工作电压。由于三极管截止,故继电器不动作。加热结束后,淋浴器切断加热负载,流经电流互感器原边的电流消失,副边感应电压也消失,C1上的电压迅速通过副边线圈、D2、R2、R1放电,负电压消失。由于D2的隔离作用,C2上的电压经R2使三极管基极获得偏流而导通,继电器吸合,其常开接点j闭合,使漏电保安器获得漏电信号而跳闸,从而实现市电与淋浴器的自动隔离。

制作与调试。 本制作的关键是电流互感器B的制作,B用JRX型小型继电器线圈作副边,用2mm厚10mm宽的铁片做成Π型套在线圈铁心的两端,形成闭合磁路,其尺寸大小以能够绕下原边线圈为准。用截面大于2mm2的导线在副边线圈外面绕10圈作为原边线圈。如果原边电流较小,可适当增加原边线圈的匝数,只要副边的空载电压大于7V即可。继电器选用T02-5V的微型继电器。
图5是用PNP管制作的控制电路,原理相同,不再赘述。

调试时,用一20kΩ电位器代替R1,合上漏电保安器开关,淋浴器开始加热,C2上的电压慢慢上升,等C2上电压稳定后,调整电位器,使C2上电压最高,此即为最佳状态。用固定电阻替换电位器。使淋浴器停止加热,漏电保安器应立刻跳闸。
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