CN201230197Y - 建筑单元用电功率和导线温度限制器 - Google Patents

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CN201230197Y CNU2008201253727U CN200820125372U CN201230197Y CN 201230197 Y CN201230197 Y CN 201230197Y CN U2008201253727 U CNU2008201253727 U CN U2008201253727U CN 200820125372 U CN200820125372 U CN 200820125372U CN 201230197 Y CN201230197 Y CN 201230197Y
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Abstract

一种能够对建筑单元用电功率和导线温度进行精确可调限制的限制器，它是利用一只LM339四电压比较器作为控制器件，在线路中串联一个电流取样互感器，一只继电器开关，导线上贴装一只LM35DZ温度传感器。电流互感器的输出电压经过整流与电压比较器反相输入端连接，在同组同向输入端接入一个直流稳压参考电压；温度传感器的输出端与另一组电压比较器的反相输入端连接，在同组同向输入端接入一个直流稳压参考电压。两组电压比较器的输出端分别连接两个电子开关，两个电子开关串联后与继电器连接，只要用电功率和导线温度其中一项超出设定的安全值，限制器自动切断电路并发出声光报警，起到保护用电线路，防止电力火灾的作用。

Description

建筑单元用电功率和导线温度限制器
所属技术领域
本实用新型涉及一种能够对建筑单元的用电功率和导线温度进行精确可调的安全保护限制器，该限制器可以限制在建筑单元用电线路中任意加大用电功率，同时监测用电线路中的导线温度，当用电功率和导线温度超过设定值时，自动切断电路并发出声光报警，对用电线路起安全保护，防止电力火灾的作用。
背景技术
目前，建筑单元用电线路中，用电功率的限制和安全保护是通过两种方式实现的：一种是将规定截面积的熔断丝串联在用电线路中，当用电功率增加超过熔丝的熔断电流时，熔丝熔断，切断电路，对电路起到保护作用；另一种是利用加装双金属片制成的空气开关，当用电功率增加引起电流增大使双金属片发热弯曲，当超过开关控制的额定电流时，双金属片推动开关触点断开，切断电路。对于商场摊位、学校公寓这样的建筑单元，为了安全用电管理需要，要求能够精确地限制建筑单元的用电功率，并适时监测用电线路导线温度。但是，现有的熔断器和空气开关只能在用电线路的电功率增大到超过额定功率以上时才能切断电路，其主要作用是对线路短路和严重超负荷起保护作用，不能根据管理需要精确限制用电线路中的用电功率和监测导线的运行温度。
发明内容
为了克服熔断器和空气开关不能精确限制用电功率和适时监测导线温度的不足，本实用新型提供一种建筑单元用电功率和导线温度限制器，该限制器不仅可以对建筑单元电力线路中的用电功率和导线温度进行比较精确地限制，而且可以根据安全管理要求和线路安全承载能力，设定限制值，保证用电安全。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在建筑单元用电功率和导线温度限制器中设置一只LM339四电压比较器、两个电子开关、电流取样互感器、继电器开关、声光报警器、一个并联在线路中的直流稳压电源，一个稳压参考电源，一只LM35DZ集成温度传感器。利用LM339四电压比较器作为核心控制器件，电流取样互感器、继电器开关串联在用电线路中，LM35DZ集成温度传感器贴装在用电线路导线上。电流互感器的输出电压经过整流与LM339其中一组电压比较器反相输入端连接，在同组同相输入端接入一个可调的直流稳压参考电压。温度传感器的输出端与LM339另一组电压比较器的反相输入端连接，在同组同相输入端接入一个可调的直流稳压参考电压。两组电压比较器的输出端分别连接两个电子开关，两个电子开关串联连接后与继电器连接，由于两个电子开关是串联连接，因此只要用电功率和导线温度其中一项超出设定的安全值电路既被切断。
用电功率限制的工作过程是：当用电线路中接入用电设备时，电流取样互感器有电压输出，输出电压的大小与用电设备功率成正比，当用电功率小于预先设定的允许功率值时，取样互感器输出电压小于LM339四电压比较器的参考电压，输出端输出高电平，通过电子开关控制线路中的继电器吸和，供电电路正常工作。当用电功率大于预先设定的允许功率时，取样互感器输出电压大于比较器的参考电压，比较器翻转，输出端输出低电平，通过电子开关控制的继电器释放切断电路，同时，报警器工作发出声光报警，提醒管理人员注意，及时减小功率和排除故障。
导线温度限制的工作过程是：贴装在电力线路上的温度传感器，输出电压与摄氏温度线性较好，有很低的输出阻抗，适用于直接远距离传送电压信号。当线路中导线温度低于设定温度时，温度传感器输出电压小于电压比较器的参考电压，输出端输出高电平，继电器吸和，供电电路正常工作。当线路中导线因超负荷使温度高于设定温度时，温度传感器输出电压大于比较器的参考电压，比较器翻转，输出端输出低电平，继电器释放切断电路，同时，报警器工作发出声光报警。提醒管理人员及时排除故障。
本实用新型的有益效果是，可以对建筑单元用电线路中的用电功率和导线温度进行比较精确地限制，防止任意加大用电负荷，而且可以根据安全管理和线路安全承载能力的要求，设定限制值，保证用电安全，防止电力火灾。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明
图1是本实用新型的电路原理图
图2是图3的A-A剖面构造图
图3是图2的俯视图
图4是图3的A向图
图1中B1.电源变压器220V/12V，CZ.温度传感器插座，C1.1000uf/25V，C2、C3、C5、C6.47uf/25V，C4.470uf/25V，C7、C8.220uf/25V，C9、C10.0.1uf/100V，D1～D11.1N4007，IC1.7809，IC2.LM339，J.SRU继电器，K1.电源开关，K2.复位开关，K3.手动、自动复位转换开关，LH.电流取样互感器，LED1、LED2.发光二极管，R.用电负载，R1.510Ω，R2、R9.1K，R3.10K，R4、R7、R8.5.1K，R5、R6.10K，SP.讯响器，T1～T3.9013，W1～W3.50K，N.相线，L.零线。
图2中1.功率限制设定电位器，2.上壳体固定螺钉，3.电源输入接线柱JP1，4.上壳体，5.底座，6.复位开关K2。
图3中7.报警指示灯，8.工作指示灯，9.导线温度设定电位器，10.手动、自动复位转换开关K3，11.温度传感器插座，6.复位开关K2，12.温度传感器电缆，13.温度传感器LM35DZ。
具体实施方式
在图1中，建筑单元用电功率和导线温度限制器是由：电源电路、取样电路、电压比较器、电子开关、报警电路、复位开关组成。
在图1中，由(B1)、(D5～D8)、(C1)、(C2)、(IC1)组成直流稳压电源电路，为限制器提供直流稳压电源。
在图1中：(LH)、(D1～D4)、(W1)、(C4)组成用电功率取样电路，当电力线路中有电流通过时，(LH)次级感应的交流电压经(D1～D4)整流变为直流信号电压，作为电压比较器(IC2)4脚的输入信号。(T)为集成温度传感器，输出端直接作为电压比较器(IC2)6脚的输入信号。
在图1中：(IC2)、(D9)、(R1)、(W2)、(W3)、(C3)、(C4)、(C5)、(C6)组成电压比较器，其中(D9)、(R1)、(W2)、(W3)、为(IC2)提供可调稳定参考电压由5脚和7脚输入，(IC2)的4脚接用电功率取样电路的输出信号，6脚接导线温度传感器输出信号，1、2脚分别接电子开关电路。
在图1中(R7)、(R8)、(C7)、(C8)、(T2)、(T3)、(J)、(D11)、组成两个电子开关电路。
在图1中(T1)、R2、R4、(LED1)、(SP)组成报警电路，(R9)、(LED2)组成工作指示电路。
在图1中K2、K3组成自动和手动复位电路。
在图1所示实施例中，当用电线路中接入用电设备(R)时，电流取样传感器(LH)有直流电压输出，当用电功率小于预先设定的允许功率值时，电压比较器(IC2)4脚输入电压小于5脚的参考电压，(IC2)2脚输出高电平，通过(R8)、(T2)控制线路中的继电器(J)吸和，供电电路正常工作；当用电功率大于预先设定的允许功率时，(IC2)4脚输入电压大于5脚的参考电压，(IC2)2脚输出低电平，比较器翻转，继电器(J)释放切断电路。同时，报警器工作发出声光报警，提醒管理人员注意，及时减小用电功率和排除故障。当手动、自动复位转换开关(K3)置于(MANUAL)开启位置时为手动位置，需要按(K2)手动复位，(K3)置于(AUTO)闭合位置时为自动复位，由于C4的作用，延时自动复位，恢复正常工作。
导线温度限制的工作过程是：贴装在电力线路上的温度传感器(T)输出电压与摄氏温度线性较好，有很低的输出阻抗，适用于直接远距离传送电压信号。当线路中导线温度低于设定温度时，温度传感器(T)输出端连接的(IC2)6脚输入电压小于7脚的参考电压，(IC2)1脚输出高电平，通过(R7)、(T3)控制线路中的继电器(J)吸和，供电电路正常工作；当线路中导线因超负荷使温度高于设定温度时，温度传感器(T)输出电压升高，(IC2)6脚的输入电压大于(IC2)7脚的参考电压，比较器翻转，(IC2)1脚输出低电平，继电器(J)释放切断电路，同时，报警器工作发出声光报警。当手动、自动复位转换开关(K3)置于(MANUAL)开启位置时为手动复位，需要按(K2)手动复位恢复工作，(K3)置于(AUTO)闭合位置时为自动复位，线路温度降到设定温度以下时自动复位恢复工作。

Claims (1)

  1. 一种建筑单元用电功率和导线温度限制器，在限制器中设置一只LM339电压比较器，两个电子开关，电流取样互感器，继电器开关，声光报警器，一个并联在线路中的直流稳压电源，一个稳压参考电源，一只LM35DZ集成温度传感器，其技术特征是：利用LM339四电压比较器作为核心控制元件，电流取样互感器，继电器开关串联在用电线路中，LM35DZ集成温度传感器贴装在用电线路导线上，电流互感器的输出电压过整流与LM339电压比较器其中一组的反相输入端连接，在同组同向输入端接入一个可调直流稳压参考电压，温度传感器的输出端与LM339另一组的电压比较器的反相输入端连接，在同组同向输入端接入一个可调的直流稳压参考电压；两组电压比较器的输出端分别连接两个电子开关，两个电子开关串联连接后与继电器连接。
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