CN2301805Y - 用电额定安全自动控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种当用电量超过额定值时自动断电报警、用电量符合额定时自动供电的用电额定安全自动控制器,包括外壳、接线端子、装在外壳内的电子线路板及电子元件,其特征在于电子线路由变压器、负荷控制电路和讯响警示电路构成。本实用新型的用电额定安全自动控制器,结构简单、灵敏度高、安装使用方便,使用本实用新型的控制器可有效地防止因用电量超额,导致供电线路或供电设施过载发热、短路等引起的火灾及其他不安全事故发生,是用电户的理想用电安全保护装置。

Description

用电额定安全自动控制器

本实用新型涉及一种用电额定安全自动控制器，特别是一种根据用电负荷量可自动断电或供电的用电额定安全自动控制器。

目前，在日常供电线路中，普遍未安装有用电额定安全自动控制器，当用电的电器设备不断增多时，往往会使供电线路超负荷工作，出现电线过载发热，导致各种事故发生。对此，供电部门也无法进行科学的、规范的管理。

本实用新型的目的是提供一种能防止过载用电，而导致供电线路事故发生的用电额定安全自动控制器。

本实用新型的用电额定安全自动控制器，包括外壳、接线端子、装在外壳内的电子线路板及电子元件，其特征在于电子线路由变压器、负荷控制电路和讯响警示电路构成(参看附图)，其连接方式如下：

变压器H初级线圈L₁两端接电源输入接线端子A₁、A₂，次级线圈L₂接于负荷控制电路和讯响警示电路；

负荷控制电路由变压器H次级线圈L₂一端连接二极管D₁正极，D₁负极接电容器C₁正极、二极管D₂负极、继电器KN线圈一端及电阻R₁一端，电容器C₁、C₂、C₃负极、三极管BG₁发射极及电阻R₂一端接公共地端(下简称接地)，KN线圈另一端接D₂正极及BG₁集电极，BG₁基极接三极管BG₂发射极，BG₂集电极接电阻R₁另一端，BG₂基极接C₂正极及电位器RW₁中心抽头，RW₁一端接R₂另一端，RW₁另一端接电阻R₃的一端，R₃另一端接C₃正极及二极管D₃负极，D₃正极接互感器HA次级L₄一端，HA次级L₄另一端接地，HA初级L₃一端接继电器KA触点2，KA触点3接负荷接线端子A₃，HA初级L₃另一端接变压器H初级L₁一端、KA的一端、保险管IR一端及电源输入接线端子A₂，IR的另一端接电源输入端子A₁、变压器初级L₁另一端、KN触点4及电容器C₄一端，C₄另一端接电阻R₄一端，R₄另一端接KN触点5及KA另一端，变压器H次级L₂抽头接电阻R₀一端，R₀另一端接KN触点2，KN触点1、触点3分别接发光二极管D₅、D₆正极，D₅、D₆负极接地；

讯响警示电路由变压器H次级L₂一端接继电器KN触点6，触点7接电阻R₅一端，R₅另一端接二极管D₄正极，D₄负极接电容器C₅正极及电阻R₆、R₁₀一端，电容器C₅、C₆、C₇的负极、三极管BG₃、BG₄、BG₅的发射极及电阻R₁₁一端接地，R₆另一端接C₆正极、电阻R₇、R₈一端及三极管BG₆发射极，R₇另一端接BG₃集电极、BG₅基极及R₁₂一端，R₈另一端接BG₃基极和BG₄集电极，R₁₀另一端接电位器RW₂一端，RW₂另一端接RW₂中心抽头、稳压二极管ZD负极及电阻R₁₁另一端，ZD正极接电阻R₉一端及C₇的正极，R₉另一端接BG₄基极，BG₅集电极接BG₆基极，BG₆集电极接电容器C₈一端及扬声器WE一端，C₈另一端接R₁₂另一端，扬声器WE另一端接地。

本实用新型的用电额定安全自动控制器，其电路各元件参数可根据控制器的电流参数进行选择，制作5-50A的用电额定安全自动控制器，其电路元件参数为：D₁--D₄采用耐压为400-1000V、1-3A的二极管，C₁、C₂、C₃、C₅、C₇采用电解电容，参数是：C₁为25V、200-400μf，C₂为16V、50-150μf，C₃为25V、100-280μf，C₅为16V、200-400μf，C₆为25V、5-50μf，C₇为25V、50-180μf，C₄采用400V、0.047μf电容，C₈采用400V、0.047μf瓷片电容，电阻R₀--R₁₂采用功率为1/2W的电阻，阻值是：R₀为1KΩ，R₁为1.5-4KΩ，R₂为80-120KΩ，R₃为40-80KΩ，R₄为500-800KΩ，R₅为5-50Ω，R₆为30-80Ω，R₇为80-120Ω，R₈为20-40KΩ，R₉为20-40Ω，R₁₀为300-600Ω，R₁₁为4-8KΩ，R₁₂为3-7KΩ，三极管BG₁、BG₂、BG₃、BG₄、BG₅采用耐压为20-50V、电流为0.6-1A的NPN型三极管，BG₆采用耐压为20-50V、电流为0.6-1A的PNP型三极管，RW₁采用功率1/2W，40-80KΩ电位器，RW₂采用功率1/2W、0.5-2KΩ的电位器，D₅、D₆采用5MA电流发光二极管，KN采用6-14V、30MA、触点电流为1-2A的直流继电器，KA采用220V、100MA、触点电流为10-50A的交流继电器，变压器H采用功率为3-10W、初级电压220V、次级电压12V、中心抽头电压为2V的小型变压器，互感器HA采用功率2-10W、用φ0.15-0.18的漆包线绕1000-2000匝作次级、用φ1.5-2.5漆包线绕2-20匝作初级，ZD采用6-12V、功率为0.5-2W的稳压二极管，扬声器WE采用功率0.25-1W、阻抗8Ω的扬声器，IR采用5-50A保险管。

本实用新型的用电额定安全自动控制器的工作原理如下：

当电源接通控制器，变压器H初级电压为220V，变压器次级提供交流电压，中心抽头接通发光二极管D₆(绿色)作电源指示，同时，变压器次级提供12V交流电压给二极管D₁、电容C₁整流滤波后，在C₁两端得到12V直流电压，给三极管BG₁、BG₂的集电极提供电源，负荷电流经过互感器HA初级、次级的感应电压，并经过二极管D₃整流后给电容器C₃滤波，使C₃两端得到直流电压。当用电户负荷小于额定值时，电位器RW₁分压，C₂端电压小于BG₂的基极对地的流过电压，BG₂此时截止，BG₂发射极送出低电位，使BG₁截止，则继电器KN不动作，继电器KN不闭合使交流继电器KA不通电工作，即常闭正常供电状态，当用电户负荷大于额定值时(含短路状态)，BG₂发射极高电位，BG₁导通，继电器KN吸合，触点1、2接通，发光二极管D₅(红色)亮指示，同时，交流继电器KA即产生动作，触点断开，停止供电，这时C₂、RW₁、R₂构成的延时电路开始工作，C₂充满电时，RW₁、R₂放电到一定电压值时，BG₁、BG₂截止，继电器KN、KA均动作，再接通供电线路，此时，如超定额之用电负荷未退出线路，则再次断电。再有，当以上保护电路保护时，KN继电器动作接通触点6、触点7，则讯响警示电路电源接通，BG₅、BG₆构成自激振荡电路，BG₃、BG₄则构成延时控制，控制自激振荡周期使报警蜂鸣器发生讯响，调节微调RW₂则可改变蜂鸣器音响频率周期。

本实用新型的用电额定安全自动控制器，结构简单、灵敏度高、安装使用方便，具有过载自动断电、供电、短路保护和报警功能，当用电户用电量超过用电额定10％以上时，供电线路自动断开，发出警声，并延时30秒后再接通供电线路，当用电负荷出现短路，用电量超过用电额定的5倍以上时，控制器将断电保护，发出警声。因此，使用本实用新型的用电额定安全自动控制器，可有效地防止供电线路因过载发热、短路引起的火灾、伤人等事故发生，是公共场所及家庭的理想用电安全保护装置。

附图是本实用新型用电额定安全自动控制器的电子线路图。

下面是制作10A的用电额定安全自动控制器的实施例：

按电路图绘制线路板，采用常规的电子线路板制作方法制得线路板。D₁-D₄采用耐压400V、1A的二极管，C₁、C₂、C₃、C₅、C₆、C₇采用电解电容，参数是：C₁为25V、330μf，C₂为16V、100μf，C₃为25V、220μf，C₅为16V、330μf，C₆为25V、10μf，C₇为25V、100μf，C₄采用400V、0.047μf电容，C₈采用400V、0.047μf的瓷片电容，电阻R₀--R₁₂采用功率为1/2W的电阻，阻值是：R₀为1KΩ，R₁为2.7KΩ，R₂为100KΩ，R₃为68KΩ，R₄为680KΩ，R₅为10Ω，R₆为68Ω，R₇为110Ω，R₈为32KΩ，R₉为32Ω，R₁₀为500Ω，R₁₁为6.1KΩ，R₁₂为5.5KΩ，三极管BG₁、BG₂、BG₃、BG₄、BG₅采用耐压为20V、电流为0.6A的NPN型三极管，BG₆采用耐压为20V、电流为0.6A的PNP型三极管，电位器RW₁采用68KΩ、功率1/2W的电位器，RW₂采用功率1/2W、1KΩ的电位器，D₅、D₆采用电流5MA的发光二极管，继电器KN采用6V、30MA、触点电流为1A的直流继电器，继电器KA采用220V、100MA、触点电流为10A的交流继电器，变压器H采用功率为3W，初级电压220V、次级电压12V、中心抽头电压为2V的小型变压器，互感器HA采用功率3W，用φ0.15漆包线绕1200匝作次级，用φ1.5漆包线绕3匝作初级，稳压管ZD采用6V，功率1W的稳压二极管，扬声器WE采用功率0.25W，阻抗8Ω的扬声器，IR采用10A的保险管。

将各电子元件安装到线路板相应位置，按图要求接好，控制器电源输入端子、输出端子上紧，即得本实用新型的10A用电额定安全自动控制器，在生产中，再加上带安全防护的外壳。在使用时，按图正确接线，即可安全使用。

Claims (1)

1、一种用电额定安全自动控制器，包括外壳、接线端子，装在外壳内的电子线路板及电子元件，其特征在于电子线路由变压器、负荷控制电路和讯响警示电路构成，其连接方式如下：

变压器H初级线圈L₁两端接电源输入接线端子A₁、A₂，次级线圈L₂接于负荷控制电路和讯响警示电路；

负荷控制电路由变压器H次级线圈L₂一端连接二极管D₁正极，D₁负极接电容器C₁正极、二极管D₂负极、继电器KN线圈一端及电阻R₁一端，电容器C₁、C₂、C₃负极、三极管BG₁发射极及电阻R₂一端接公共地端(下简称接地)，KN线圈另一端接D₂正极及BG₁集电极，BG₁基极接三极管BG₂发射极，BG₂集电极接电阻R₁另一端，BG₂基极接C₂正极及电位器RW₁中心抽头，RW₁一端接R₂另一端，RW₁另一端接电阻R₃的一端，R₃另一端接C₃正极及二极管D₃负极，D₃正极接互感器HA次级L₄一端，HA次级L₄另一端接地，HA初级L₃一端接继电器KA触点2，KA触点3接负荷接线端子A₃，HA初级L₃另一端接变压器H初级L₁一端、KA的一端、保险管IR一端及电源输入接线端子A₂，IR的另一端接电源输入端子A₁、变压器初级L₁另一端、KN触点4及电容器C₄一端，C₄另一端接电阻R₄一端，R₄另一端接KN触点5及KA另一端，变压器H次级L₂抽头接电阻R₀一端，R₀另一端接KN触点2，KN触点1、触点3分别接发光二极管D₅、D₆正极，D₅、D₆负极接地；

讯响警示电路由变压器H次级L₂一端接继电器KN触点6，触点7接电阻R₅一端，R₅另一端接二极管D₄正极，D₄负极接电容器C₅正极及电阻R₆、R₁₀一端，电容器C₅、C₆、C₇的负极、三极管BG₃、BG₄、BG₅的发射极及电阻R₁₁一端接地，R₆另一端接C₆正极、电阻R₇、R₈一端及三极管BG₆发射极，R₇另一端接BG₃集电极、BG₅基极及R₁₂一端，R₈另一端接BG₃基极和BG₄集电极，R₁₀另一端接电位器RW₂一端，RW₂另一端接RW₂中心抽头、稳压二极管ZD负极及电阻R₁₁另一端，ZD正极接电阻R₉一端及C₇的正极，R₉另一端接BG₄基极，BG₅集电极接BG₆基极，BG₆集电极接电容器C₈一端及扬声器WE一端，C₈另一端接R₁₂另一端，扬声器WE另一端接地。

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