CN2082481U - 无触点自动限电器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种无触点自动限电器。它
适用于采用日光灯照明的学生、职工集体缩舍单个房
间限电。其限电具有选择性，对电炉、白炽灯等电阻
性负载具有很强的限电作用，但对使用电感镇流器的
日光灯不但不限电，而且可以显著地提高日光灯的主
要性能指标。该限电器由一个无极性电容和一个与
之并联的碳膜电阻构成，装在一个塑料外壳内，串接
在每个宿舍电源进线处的火线中，埋设在墙内。
Description
本实用新型是一种无触点自动限电器，它适用于采用日光灯照明的学生、职工集体宿舍，单个房间限制电炉、白炽灯等电阻性负载用。
学生、职工集体宿舍违章用电是一个带普遍性的问题，由此造成的浪费是惊人的。目前用于日光灯照明电路的限电器是DK－1型电炉控制器。它存在不少缺点。其一，只能安装在照明配电盘处进行集中控制，因而易造成经常性大面积停电；其二，由于其对电阻性负载留有相当大的功率余量，故不能杜绝个别房间用大功率电阻性负载；其三，有触点结构复杂、调整麻烦，不易维修。
本实用新型的目的，就是针对上述电炉限制器存在的不足之处，而设计的一种无触点自动限电器。该限电器由于结构简单、价格便宜，安装简便，不需调整、无触点、寿命长、体积小，因而可串联在每个房间、每盏日光灯具电源线的火线中，埋入墙内，即可对该宿舍进行自动限电。该限电器对电阻性负载限电能力很强，即使一只40瓦的白炽灯泡接上以后，该房间日光灯就不能启辉和工作，灯泡也很暗，而对其它房间日光灯的启辉和工作毫不影响。即使让该房间的负载短接，也绝不会造成大面积停电。
本实用新型是这样实现的：将一个适当容量和耐压的无极性电容器和一个阻值、功率一定的电阻器并联，装入塑料外壳内，引出两根导线，即构成一个无触点自动限电器。该限电器限电具有选择性，对电炉、白炽灯等电阻性负载具有很强的限电作用，但对使用电感镇流器的日光灯不但丝毫不限电，而且对日光灯管的功率等有明显的均衡作用，使日光灯启辉容易，寿命延长。
本实用新型是这样实现对日光灯无限电作用的：由于日光灯电感镇流器是电感性的，其感抗为XL，与它串联的限电器是电容性的，其容抗为XC，XL与XC相位相差180°。若选择适当电容量，使XC＝2XL，则串联电容限电器后，总电抗为X＝XC－XL＝XL，即串联限电器前后，总电抗X的大小没变，从而实现了对日光灯无限电作用。
本实用新型是这样实现对电阻性负载有很强的限电作用的：由于电阻性负载的电阻R与限电器的容抗XC相位相差90°，R与XC串联后会使总阻抗的绝对值｜Z｜增大许多（因为｜Z｜＝ ），故使电流大大减少。即使负载短路（即R＝0），由于XC的存在，该支路的电流也只有零点几安培，保险丝不会熔断，对其它宿舍的日光灯也毫无影响，当然不会造成大面积停电。
本实用新型除了上面提到的限电具有选择性等优点外，还有以下优点：
1、由测试数据可知，无触点限电器对日光灯的启辉电流I启辉，工作电流I工作，灯管功率P灯均有显著的均衡作用。从而使日光灯启辉容易，寿命延长。例如，对30瓦日光灯，加该限电器后，U启辉由185伏降到167伏。市电190伏时，I工作由0.26安培提升到0.4安培，P灯由21瓦提升到28瓦。市电250伏时，I工作由0.63安培降低到0.49安培，P灯由41瓦降低到32瓦。
2、可使每盏日光灯具由电感性变成电容性，改善了电网的功率因数。
3、使用电更安全。若发生触电事故，由于电容器的限流作用，使通过人体电流大大减小。
以下结合附图，对无触点自动限电器作进一步说明：
附图为装有无触点自动限电器的日光灯具原理电路图。图中，K是拉线开关，C为限电器内的电容器，R为与C并联的电阻，其作用是为K断开时电容器C的放电提供通路。插座是供小功率的白炽台灯（如30瓦以下）等用。
电容器C为无极性电容器，耐压不低于500伏，其容量的大小由下式估算：
C＝ (106)/(2ω2L) 微法
其中，ω为市电角频率，设市电频率为f，则ω＝2πf＝2×3.14×50＝314弧度；L为镇流器电感，其值随市电电压变化而变化，对30瓦日光灯，若选L＝1.5亨利，则
C＝ (106)/(2×3142×1.5) ＝3.38微法
经实验，可取C＝3.14～3.5微法。
同样，对8瓦日光台灯，C＝1.24～1.45微法；对20瓦日光灯，C＝2.9～3.05微法；对40瓦日光灯，C＝3.7～4微法。
电阻器R的大小选择原则是：当K接通时，R相当于开路；在K断开时，C通过R能在极短时间内将其上电压降为零。故取RC（即时间常数τ）的范围为
1/(f) ＜＜RC≤1秒
对30瓦日光灯，若选C＝3.38微法，则得R≈296千欧，取296千欧左右即可，对8瓦日光灯，取R＝714千欧左右。对20瓦日光灯，取333千欧左右。对40瓦日光灯，取263千欧左右。
R功率的估算：由测试得，当市电电压为250伏时，对30瓦日光灯，C上电压为458伏，此时R消耗的功率为
P＝ (U2)/(R) ＝ (45B2)/(296×103) ＝0.71瓦
考虑到由于C上电压降低得很快，故取0.5瓦的电阻即可。同理对8瓦、20瓦、40瓦的日光灯，R的功率均可取0.5瓦。
Claims (2)
1、该无触点自动限电器包括电容器、电阻器和外壳。其特征在于：
(1)该限电器中的电容器C均采用交流耐压500伏的无极性电容器，电阻器R均采用0.5瓦的碳膜电阻器；
(2)该限电器中的电容器C的电容值和电阻器R的阻值是根据被限电房间内的日光灯功率来选择的；
对8瓦日光灯： C=1.24～1.45μf，
R=714KΩ左右；
对20瓦日光灯： C=2.9～3.05μf，
R=333KΩ左右；
对30瓦日光灯： C=3.14～3.5μf，
R=296KΩ左右，
对40瓦日光灯： C=3.7～4μf，
R=263KΩ左右。
2、根据权利要求1所述的限电器其特征在于：其限电具有选择性；对电炉、白炽灯等电阻性负载具有很强的限电作用，但对使用电感镇流器的日光灯不但不限电，而且可以显著地提高日光灯的主要性能指标。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 91200581 CN2082481U (zh) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | 无触点自动限电器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 91200581 CN2082481U (zh) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | 无触点自动限电器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2082481U true CN2082481U (zh) | 1991-08-07 |
Family
ID=4911510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 91200581 Withdrawn CN2082481U (zh) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | 无触点自动限电器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2082481U (zh) |
-
1991
- 1991-01-10 CN CN 91200581 patent/CN2082481U/zh not_active Withdrawn
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| PB01 | Publication | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |