CN2325908Y - 多功能电器火灾自动防护器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种安装于交流220伏的各种电源插座上和闸刀开关前,用于防止电网超压或雷击超高压、线路负载超限或短路、接插件接触不良或紧固件松动等产生高温过热而进行自动告警断电,防止火灾发生的保安器。它包括电网超高压检测电路、线路与电器(以下简称线器)超温探测组件(Ⅰ、Ⅱ)、电器外壳漏电检测电路、中央处理电路、声光告警器和火灾防范模块。本实用新型采用了国内先进的、可靠的元器件,并自制了火灾防范专用模块和超温探测组件(Ⅰ、Ⅱ),具有设计新颖、功能独特、保护齐全、安全可靠、性能稳定、实用性强、结构简单、配置方便等特点。

Description

多功能电器火灾自动防护器

本实用新型涉及一种配备于交流220伏电网电源插座和闸刀开关上防止电器火灾发生的自动告警断电防火保安器。

改革开放以来，随着经济建设的迅猛发展，电气化的年代已迅速来到，各种各样的电器产品不仅遍及各行各业，还大量涌进了万户千家，为企业带来了无限生机，也给人们的生活带来了极大的方便与无穷的乐趣。但是由于电器的长时间连续运行或超正常的运作，以及人们不规范的操作与违章用电，因而引发了各式各样的电气火灾事故，使国家和人民群众遭受着无法估量的巨大损失。据国家有关部门的统计资料表明：近年来我国发生的大量火灾事故中占85％的事故原因是由电气引起的。从广东省消防总队获悉：进入97年第三季度以来，全省共发生火灾事故335宗，死30人，伤129人，造成直接经济损失达1976万元，发生火灾的原因多是由违章用电和不规范操作引起的。进入第四季度至十一月底，由电气引起的火灾有134宗，死7人，伤16人，直接经济损失98174万元，由不规范操作引起的火灾40宗。死2人，伤75人，直接经济损失243.2万元。由此而来，电器火灾确似无数只“无牙老虎”已遍及全国各地、各行各业及每个家庭之中，只要人们稍有麻痹，厄运将从天而降，导致家破人亡，国家遭受重大的经济损失。从现实大量的电气火灾事例中，明确了电器的正常运作，才是预防电器火灾的根本途径，只有确保了电器的正常运作，才能从根本上将电器火灾消灭在萌芽状态之中，为此，特研制出多功能电器火灾自动防护器，当电器处于非正常状态或人们违章用电与不规范操作，当电器长时间连续运行或过负荷运行产生超温过热时，本火灾防护器将即刻切断异常部分的供电电源，消除火灾源，同时声光告警，提示人们尽快排除事故隐患。当异常现象(事故隐患)被消除后，火灾防护器又将自动恢复供电。从而避免了火灾事故的发生，确保了国家与人民群众免遭“无牙老虎”的伤害，获得了“防范胜于救灾”的功效。

本实用新型的目的是为各企事业单位和家庭提供电器在异常情况下出现火灾隐患与险情时，能自动进行火险监测、告警、防护的综合性的一种保安装置，避免电器火灾事故的发生。

本实用新型的目的可以采取如下措施来达到：

一种多功能电器火灾自动防护器，主要由电网超压检测电路、线器超温探测组件(Ⅰ、Ⅱ)、电器外壳漏电检测电路、中央处理电路、声光告警器和火灾防范模块等组成。其特征表现在电网超压检测电路的原边信号取自电网电压的波动，付边信号通过三极管(BG)输出与中央处理电路的输入端相连接；线器超温探测组件(Ⅰ、Ⅱ)的原边分别是电网接插件或闸刀上的L线(相线)和N线(零线)的连线，用螺丝固定在插座或闸刀上的进线孔内，其付边输出与中央处理电路的输入端相连接；电器外壳漏电检测电路的原边信号输入端与火灾防范模块的输出端相连接，付边信号输出与中央处理电路的输入端相连接；中央处理电路的输出端一个与火灾防范模块相连接，另一个输出端与声光告警器相连接；火灾防范模块在受中央处理电路控制的同时，自身内部还设置了防雷击和线器超载或短路保护的控制，模块最终的输出是控制被保护线器电源的通与断。

本实用新型广泛采用了国内外先进可靠的多种探测元器件和电路，具有结构简单，可靠性高，实用性强等特点，特别适合各行各业和每个家庭作为预防电器火灾的自我防护的，必备的保安用具。

下面结合附图对本实用新型的构造与原理作详细说明：

图1是本实用新型工作框图；

图2是本实用新型工作原理图；

图3是本实用新型火灾防范模块内部构造原理图。

参照图1，本实用新型通过电网超压检测电路、线器超温探测组件(Ⅰ、Ⅱ)和电器外壳漏电检测电路，将各自检测出来的信号送入中央处理电路作为受控依据，由一个输出端控制火灾防范模块实施断电保护，防止火险发展，另一个输出端同时控制声光告警器告警，提示人们尽快发现及消除火灾事故隐患，当火灾隐患被排除后，火灾防护器又自动恢复供电；当线器出现过负荷运行或雷击时，火灾防范模块中将出现急剧温升，超载限制温控组件将即刻动作，直接切断异常电器的供电电源，有效地防止了电器火灾事故的发生。

参照图2和图3，本实用新型各部分的组成与作用原理分别如下：

(1)电网超压检测电路由BG、R3、R4、RW1、组成，当电网电压超高至一定范围时，VDD电位相应升高至一定范围，BG基极同样也升高至一定电位，使BG导通，从发射极输出一个电网超压控制信号至中央处理电路进行超压控制，起到电网超压保护作用，防止电网超压烧毁电器或过流过热引起的火灾事故。

(2)线器超温探测组件(Ⅰ、Ⅱ)由自制的超导热连线和RtL、RtN组成，其特性为负温度特性，当线器由于违章用电或不规范操作引起插座的接插件或闸刀开关超温过热时，随温度的上升，RtL或RtN阻值变小，从而将VDD高电平送至中央处理电路进行超温控制，起到线器超温保护作用，防止因违章用电或不规范操作及接触不良，螺丝松动等过热超温引起的火灾事故。

(3)电器外壳漏电检测电路采用了光电藕合电路，由IC2和火灾防范模块中的Rm1、Dm、DWm和Cm3组成。当电器外壳发生漏电时，插座中心线(E)与外壳相连，则E点带电、经过Rm1、Dm、DWmCm3降压、整流、稳压滤波后，输出一组漏电控制信号，经光藕(IC1)隔离送出，通过R2输出一高电平至中央处理电路进行漏电保护控制，起到漏电保护作用，防止因电器外壳漏电对人身的危害。

(4)中央处理电路采用了双稳态开关控制电路，由IC2和RW2、R5、C4、DW、R6组成。正常工作时，IC2的2、6脚电位低于2/3VDD，其输出端3脚为高电平，近似于VDD，这时声光不报警，通过R6将高电平送到火灾防范模块的7脚，SCR受控导通，电器正常运行。当电器运行过程中出现电网超压、线器超温、负载超限、外壳漏电和雷击等任何一项异常时，IC2的2、6脚的电位均超过2/3VDD,IC2翻转，其输出端3脚变为低电平(VSS)，声光告警，提醒人们及时发现和排除事故隐患，同时，模块中的SCR因失电而截止，电器电源被切断，使火灾险情不能继续发展，起到防火保安的作用。当上述异常事故隐患被消除后，火灾防护器又自动恢复电器的正常运作。

(5)火灾防范模块，采用了定温温控开关与可控硅(SCR)组成的复合开关电路。由UR、tK、SCR和Rm2、Cm1、Cm2组成。当线器超过额定负载时，SCR将温升较大，达到一定温度时，tK动作，直接切断超载回路的供电电源，起到超额限制的作用。防止因超载引起过热超温的火灾事故；当电网受雷击，出线高压浪涌时，由于UR放电产生特高温，使tK瞬间动作，快速切断被保护线器的电源，起到了防止雷击烧线器引起的火灾事故。通过中央处理电路的控制，火灾防范模块起到了多方位的安全保护。

本实用新型的工作过程如下：

当交流220伏电网上的线器未出现任何异常及无任何违章用电或不规范操作现象时，多功能电器火灾自动防护器不会出现任何反应，确保电器线路的正常运行。

当出现违章用电或不规范操作或电网超压至一定值或线器超载运行，接插件接触不良、紧固件松动引起过热超温或电网出现雷击、电器外壳有漏电时，火灾防护器将通过各种不同的探头，进行事故隐患与险情的探测，通过中央处理电路，对火灾防范块与声光告警器实施安全防火控制：切断异常部分的供电电源，控制险情不能继续发展；声光告警器告警，提示人们及时发现与排除事故隐患，消灭险情，防止电器火灾事故的发生，起到“防范胜于救灾”的作用，确保国家和人民生命财产免遭损害。

Claims (3)

1、一种多功能电器火灾自动防护器，主要由电网超压检测电路、线器超温探测组件(Ⅰ、Ⅱ)、电器外壳漏电检测电路、中央处理电路、声光告警器和火灾防范模块组成。其特征表现在电网超压检测电路的原边信号取自于电网电压的波动信号、付边信号通过三极管(BG)输出与中央处理电路的输入端相连接；线器超温探测组件(Ⅰ、Ⅱ)的原边分别是电网接插件的L线(相线)和N线(零线)的连线，用螺丝固定在插座或闸刀开关上的进线孔内，其付边输出与中央处理电路的输入端相连接；电器外壳漏电检测电路的原边信号输入与火灾防范模块的输出端相连接，付边信号输出与中央处理电路的输入端相连接；中央处理电路的输出端一个与火灾防范模块相连接，另一个与声光告警器相连接；火灾防范模块在受中央处理电路控制的同时，自身内部还设置了防雷击和线器超载或短路保护的控制，执行模块最终的输出是控制电器电源的通断。

2、根据权利要求1所述的火灾防护器，其特征在于超压检测电路采用了电压比较电路，由三极管(BG)及其外围元件组成；线器超温探测组件(Ⅰ、Ⅱ)采用了高导热材料和温控元件(RtL和RtN)；电器外壳漏电检测电路采用了光电隔离电路，将漏电电压与控制电压完全分开，由集成电路IC1组成；中央处理电路采用了双稳态开关控制电路由集成电路IC2及其外围元件组成；声光告警器由自带振荡电路的微型喇叭(Y)和高亮度发光二极管(LED)组成；火灾防范模块(IC3)主要由压敏元件(UR)、超载温控组件(tk)和固态继电器(SCR)组成。

3、根据权利要求1和2所述的火灾防范器，其特征在于设置了超压、超温、漏电控制接口(与中央处理电路相接的接口)的同时，还自身设置了防雷电、防超载或短路保护而形成的自复位复合开关。复合开关内部的排列顺序为S(DR、tk、UR，并紧贴封装。使得火灾防护器能可靠地根据电器的实际运作情况进行多方位的综合保护，避免电器火灾事故的发生，确保了国家的人民生命财产的安全。

Images