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智能型微功耗高灵敏度触电保安器

智能型微功耗高灵敏度触电保安器

点击数:7192 次   录入时间:03-04 11:53:39   整理:http://www.55dianzi.com   安全-防盗-报警

  本文介绍的触电保安器,当有人触电或电器设备漏电时,能在0.1s时间内切断电源。保安器最小动作电流为1mA,当电器设备对地漏电时,保安器会立刻断开电源,假如此时漏电的用电器脱离线路,保安器将在30s内自动恢复供电;如是用电器仍接于线路,保安器将对这一状态进行监测,直到电器线路恢复正常,方可继续供电。此功能对人体触电的情况同样有效。

  电路原理

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  电路原理如图所示。变压器Bl用于电压检测,Ll、L2采用双线并绕,线路正常时,流过Ll、L2的电流Il、I2大小相等,而方向相反,它们在Bl中产生的磁通量相互抵消,副线圈L3中没有电压输出。发生触电或漏电时,来自Ll的电流Il被人体或用电器对地分流,部分电流不经过L2,这样使得I1不再等于I2,Bl中的磁通不能全部抵消,L3两端有一定的电压输出。触电保安器就是利用这种特殊的变压器在数安培的线路电流中检测出数毫安以下的漏电电流的。L3上的电压由D2整流,经R6加到T1基极,使Tl导通,12随之导通。T2导通后,Jl吸合,LED1发光指示,蜂鸣器BZ发声告警。J1吸合后,220V市电加到B2、CJ1上,CJ1得电立刻动作,切断市电输出。同时电流经C3、R4反馈到Tl基极,使电路“自锁”,这时即使L3电压消失,Jl仍保持吸合。但由于C3的存在,约经过30s后,C3上电压上升到接近电源电压,Tl、I2截止,Jl、CJ1释放,恢复供电。如果保安器动作后,人体仍与线路接触,将有一很小的电流经过人体,其回路是:火线1→LA→R2→L1→人体→B3次级的感应电压经Dl整流后维持Tl导通。直到人体脱离线路,B3无电压输出,Tl才能截止。

  图中Cl为高频旁路电容,防止电子节能灯等的高频信号的干扰。C2为延时电容,防止雷电或用电器开关的电火花干扰。D4、D5、R6为保护元件,防止电器设备对地严重漏电时,L3中感应出大电流损坏Tl。E为内置待机电源,平时Tl、T2截止,电路不消耗电能。保安器工作时,B2、D8、C4组成的主电源工作,电源E停止供电。D7用于防止E被充电。D6为C3提供放电回路,即在Tl、T2截止后,C3经Jl、D6迅速放电,为下一次动作作准备。D3是Jl的限流二极管。BZ为蜂鸣器,音量不必太大,B2为3W电源变压器。CJ1用小型220V交流接触器,Jl用6V继电器。

  元件选择

  Bl、B3是本电路的核心。由于电路中没有设放大器,Bl、B3必需输出2V左右电压才能直接启动Tl、T2组成的开关电路。并且要求B3比Bl有更高的电流一电压转换灵敏度。因为经过B3初级的电流中能全部通过人体,为了安全起见,这一电流不能超过0.1mA。为使0.1mA的微弱电流通过LA时,L5两端产生2V左右电压,LA用#0.15mm漆包线在12mm×18mm铁芯上绕200T,L5用#0.07mm漆包线绕6000T。Bl初级用#1mm漆包线在12mm×18mm铁芯上双线并绕50T,次级用#0.15mm漆包线绕2000T。Bl、B3绕制完后用下面的方法测试是否适用,分别将L3、lA与5.lkΩ电阻、l00kΩ电位器串联后接到6~9V交流电源上,调节电位器,当5.lkΩ电阻上的交流电压分别为0.5V、5.1V时,L3、L5两端的电压应在2V左右。测试时最好使用数字万用表,空载测得1.8~3V即可,否则应适当增减线圈匝数。

  安装使用

  电路焊接完毕后即可进行试用。接线柱1、4接市电,暂不接负载。先调节ZR1到最大,按一下AN,Jl应能立即吸合,待Jl释放后,调节ZR1到最小,按下AN,缓慢下调ZR1,直到Jl刚好吸合。C2根据实际情况确定容量,一般取0.22~0.47μF(太小保安器易受电火花影响而误动作,太大保安器动作迟缓)。E用4节5号干电池,一次更换可使用两年以上。最后按住AN不放,1分钟后儿不释放即可。制作时,注意B3应尽量远离B2。整个装置装入废旧的交流稳压器铁壳中。试验按钮AN、LED1装在面板上,BZ贴近散热孔安装,以利发声。保安器对电气线路没有任何影响,一般情况下对保安器动作告警可以不必理睬,但如果发现蜂鸣器长鸣不停,那就要去检查电气线路了。




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