CN2387649Y

CN2387649Y - 反窃电自动保护仪

Info

Publication number: CN2387649Y
Application number: CN 99219243
Authority: CN
Inventors: 李多赐
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-08-10
Filing date: 1999-08-10
Publication date: 2000-07-12
Anticipated expiration: 2009-08-10

Abstract

本实用新型涉及的是一种适用于交流220伏供电线路的可防止单相、单线窃电及进行电源进线错相、雷击感应电压保护的反窃电自动保护仪。该保护仪是由设在机壳内的稳压电源、错相及雷击感应电压保护电路、窃电关断电路、关断延时电路、自动校验电路、交流电源控制电路等组成。本实用新型具有结构设计合理、工作灵敏可靠、安装使用方便等优点。

Description

反窃电自动保护仪

本实用新型涉及一种对单相供电线路进行防止单相、单线窃电及对用户供电进行错相、雷击感应电压保护的反窃电自动保护仪，属于低压供电保护装置领域。

目前，由于我国交流供电线路设施不完善，用电不规范等原因，导致因窃电行为而每年都要给国家造成近百亿元的经济损失。

本实用新型的目的是提供一种可防止用户在电度表前另外接一根火线入户或在户内将零线接地、或将接地线代替零线使用；以及用户将部分电器正常用电，部分电器窃电等窃电行为的反窃电自动保护仪。

本实用新型是通过下列技术解决方案来达到的。设计了一种反窃电自动保护仪，该保护仪是由直流电源电路、交流电源控制电路、错相及雷击感应电压保护电路、窃电关断电路、关断延时电路、自动校验电路构成。

直流电源电路，它由电阻、电容连接的分压限流电路，整流二极管组成的桥式整流电路、稳压二极管构成，该电路输入市电，向其它电路输送直流电源；交流电源控制电路，它由电流互感器、继电器及输入端、输出端连接构成，输入端与市电连接，当该电路处于工作状态，外界因素的变化使电流互感器参数发生变化，同时引起电信号变化，当超过阀值时，变化的电信号经过检测电路，使继电器的常开、常闭触点动作，自动控制向用户输出交流电源；错相及雷击感应电压保护电路，它由电阻、电容、压敏电阻、二极管、稳压二极管，运放集成块连接构成，该电路输入端与交流电源控制电路、直流电源电路连接，在该电路处于正常工作状态时，因错相因素引起电路的参数发生变化，当运放集成块的基准电压大于某一阀值时，运放集成块向下一级输出高电位，因雷击感应电压超过一阀值时，压敏电阻吸收雷击的涌浪电压，引起互感器电流发生变化，启动继电器触点动作；窃电关断电源，它是由电流互感器，电阻、电容、二极管、稳压二极管、发光二极管、三极管、运放集成块、继电器连接构成，该电路分别与直流电源电路、交流电源供给电路、错相及雷击感应电压保护电路连接，当该电路处于正常工作状态时，当发生单线窃电时，电流互感器产生窃电信号电流，产生感应电动势，当该感应电动势加到运放集成块的正端时，使运放集成块的正端电压大于某阀值时，运放集成块输出高电位，启动继电器的触点，切断交流电源的输出；关断延时电路，它由电组、电容、二极管、运放集成块连接构成，该电路与窃电关断电路连接，并用电阻使运放集成块正端设定某一个基准电压，发生窃电时，由于窃电关断电路向该电路输出高电位，又因电容充电作用，使该电路的运放集成块负端输入电位缓慢上升，当大于基准电压时，本电路的运放集成块输出低电位；自动校验电路，它由电阻、电容、二极管、三极管、继电器、运放集成块连接构成，其中电阻、电容组成一个振荡器，使运放集成块每隔10秒输出一个方波脉冲，启动继电器工作，由于该电路的继电器的常开触点与交流电源控制电路中的电流互感器的一组线圈并联，使交流电源控制电路的互感器的另一组线圈产生感应电动势，从而使窃电关断电路中的运放集成块输出高电位。上述各电路元件组装成一盒体。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

图1是本实用新型实施例电路原理图。

如图所示，本实用新型的实施例电路是由直流电源电路、交流电源控制电路、错相及雷击感应电压保护电路、窃电关断电路、关断延时电路、自动校验电路组成。

直流电源电路是由电阻R₁、R₂；电容C₁、C₂；整流二极管D₁、D₂、D₃、D₄；稳压二极管D₅组成。其中D₁-D₄接成桥式整流电路，它的输入端经C₁并联R₂后降压，接R₁限流后并联于市电输入端A、B；输出端并联有稳压二极管D₅与电容C₂。

交流电源控制电路是由市电输入端A、B；交流电流输出端C、D，电流互感器初级线圈L₁、L₂；继电器J₁常闭触点JK_1-1，JK_1-2；J₂常开触点JK₂组成。其中L₁输入端经常闭触点JK_1-2接市电输入端B，L₁输出端接交流电源输出端C。常开触点JK₂并联于L₁两端。L₂输入端经JK_1-1接市电输入端A，L₂输出端接交流电源输出端D。

错相及雷击感应电压保护电路是由电阻R₃、R₄、R₅、R₆；电容C₃、压敏电阻RV，二极管D₆、稳压二极管D₇；运放集成块IC₁的1/4，即A₁组成。其中A₁正端经R₃接D₆负极，D₆正极接市电输入端A；A₁正端并经R₄、C₃并联后接地。A₁负端经R₆接电源正极，并接D₇负极；D₇正极接地。A₁输出端经R₆接BG₁基极。压敏电阻RV一端经JK1-1接市电输入端A，另一端接交流电源输出端C。

窃电关断电路是由电流互感器次级线圈L₃，电阻R₇、R₈、R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂、R₁₃、R₁₄、R₁₅；电容C₄，二极管D₈、D₁₁，稳压二极管D₉、发光二极管D₁₀；三极管BG₁、1/4IC₁(A₂)，继电器J₁线圈组成。其中A₂正端经D₉、R₈、C₄并联后接地，并经R₇接D₈负极，D₈正极经L₃接地。A₂负端经R₉接电源正极，并经R₁₀接地。A₂输出端一路经R₁₁接A₂正端，并经R₁₂接A₃负端；一路经R₁₅接D₁₀正极，D₁₀负极接地；一路经R₁₃、R₁₄串联后接BG₁基极。BG₁发射极接地，BG₁集电极经D₁₁、J₁线圈并联后接电源正极。

关断延时电路是由电阻R₁₆、R₁₇，电容C₅，二极管D₁₂，1/4IC₁(A₃)组成。其中A₃正端经R₁₆接电源正极，并经R₁₇接地。A₃负端经C₅接地，并经R₁₂接A₂输出端。A₃输出端接D₁₂负极，D₁₂正极接A₂正端。

自动校验电路是由R₁₈、R₁₉、R₂₀、R₂₁、R₂₂、R₂₃；电容C₆、C₇；二极管D₁₃、D₁₄；三极管BG₂、BG₃；继电器J₂线圈，IC₂组成。其中IG₂的16脚接电源正极，8脚接地。IC₂的9脚经C₇接11脚，10脚经R₂₁接11脚。IC₂的12脚经R₁₉、C₆并联后接地，并经R₂₀接A₂输出端。IC₂的3脚一路径R₂₂接D₁₃正极，D₁₃负端接A₃负端；一路经R₁₈接BG₂基极，BG₂发射极接地，BG₂集电极接串联电阻R₁₃、R₁₄的串接点；一路经R₂₃接BG₃基极。BG₃发射极接地，BG₃集电极经D₁₄和J₂线圈并联后接电源正极。

当市电接入电路时，经R₁限流，C₁降压后，由D₁-D₄桥式整流、D₅稳压、C₂滤波后输出直流电源供给各控制电路。R₂为C₁的泄放电阻。

窃电信号电流由电流互感器B₁产生。B₁由初级线圈L₁、L₂，次级线圈L₃组成。用户正常用电时，L₁、L₂中流过的电流大小相等，其产生的磁场大小相等，方向相反完全抵消。L₃中感应电势为零。当发生单线窃电时，无论何种情况下流过L₁、L₂中的电流必然不相等，L₁、L₂产生的磁场不能完全抵消，L₃中产生感应电势。此感应电势经D₈整流，R₇、R₈分压，C₄滤波，D₉稳压后加到A₂正端，成为A₂的检测电压。

A₂为检测电路。A₂负端加入2V由R₉、R₁₀分压后的电压，当用电正常时L₃无感应电势，A₂正端电压为零，A₂输出低电位，BG₁因基数无偏压截止，J₁不吸合。市电由A端输入经JK_1-1、L₂送到输出端D，由B端输入经JK_1-2、L₁送到输出端C，向用户供电。发生单线窃电时，L₃中感应电势加到A₂正端。如果A₂正端电压大于2伏，则A₂输出高电位，经R₁₃、R₁₄加到BG₁基极，使BG₁饱和导通，J₁吸合，其常闭触点JK_1-1、JK_1-2断开，切断L₁、L₂输入端的交流电源。C、D端无交流电源输出，停止向用户供电。A₂的高电位同时经R₁₅加到发光二极管D₁₀，使D₁₀发亮，表示电路工作在反窃电状态。A₂的高电位还经R₁₁加到A₂正端，使C、D端停止供电，L₃中感应电势消失时A₂正端还能保护高电位而自保。

在关断延时电路中A₃输出端经D₁₂与A₂正端相接。A₃正端加入R₁₆、R₁₇分压后的5V基准电压。用电正常时A₂输出低电位，因此，A₃负端电压为零。A₃输出高电位，D₁₂反偏，A₃输出端电位对A₂正端无影响。发生窃电时，A₂输出高电位，经R₁₂加到A₃负端及C₅上。由于C₅的充电作用，使A₃负端电位慢慢上升。到大于5V时，A₃输出低电位。D₁₂导通将A₂正端钳位于0.7V，而低于A₂负端电压，使A₂输出低电位，BG₁截止，J₁释放，JK_1-1，JK_1-2闭合，市电恢复向C、D端供电。发光二极管D₁₀熄灭，表示电路工作在正常状态。

本机设置了反窃电电路的自动校验电路。IC₂的9、10、11脚内电路通过C₇、R₂₁组成振荡器，经IC₂内部2¹⁴分频后，由₃脚每隔10秒输出一个方波脉冲。经R₂₃加到BG₃基极、BG₃饱和导通，J₂吸合，其常开触点JK₂吸合，将L₁短接，模拟窃电状态。使L₃产生感应电势，从而使A₂输出高电位并自保，D₁₀发亮，表示电路工作在反窃电状态。同时，IC₂的3脚通过R₂₂、D₁₃向C₅充电，使A₃负端电位在1秒钟内上升到大于5V，A₃输出低电位，经D₁₂使A₂正端电位为0.7V，A₂输出低电位，D₁₀熄灭，表示电路工作在正常状态。这样每隔10秒钟D₁₀闪亮一次，表明整个反窃电电路工作正常。

为防止校验时A₂输出高电位，使BG₁导通，J₁误吸合，在BG₁基极电路中加入B_G2钳位电路。I_C2的3脚输出高电位对A₂、A₃进行检测的同时，又经R₁8加入BG₂基极，使BG₂导通，将BG₁基极电位钳位于0.2V，BG₁截止，J₁不吸合。

为了A₂、A₃工作在反窃电状态时不受IC₂的影响，当发生窃电A₂输出高电位后，经R₂₀加到IC₂的复位端12脚。IC₂低电平复位，此时加入高电平，使IC₂停止工作。

在错相保护电路中A₁负端加入由R₅、D₇稳定的5V电压作基准电压。市电电压检测电路由D₆、R₃、R₄、C₃组成，并加入A₁正端。市电正常时A₁正端电位低于5V，A₁输同低电平。当市电电压大于或等于280伏时，A₁正端电位大于5V，A₁输出高电位，经R₆加入BG₁基极，使BG₁饱和导通，J₁吸合，从而切断对用户的供电进行保护。

抗雷击感应电压电路由压敏电阻RV配合窃电检测电路完成。RV跨接于L₂输入端和L₁输出端之间。无雷击时，RV中没有电流流过，对电流互感器B₁工作无影响。当雷击感应电压过高时，RV吸收雷击的涌浪电压，流过RV的电流流经L₁，使L₁、L₂电流不相等，从而使L₃中产生感应电势启动反窃电电路，完成对用户供电电路的保护。

从上述可知，本实用新型由于采用了窃电关断电路和关断延时电路，在用户有窃电行为时，自动切断2根交流电源输入线，停止对用户的供电。正常时又能自动恢复对用户的供电。由于采用了自动校验电路，能自动、快速地对反窃电电路进行校验，不会影响对用户的正常供电。错相保护和抗雷击感应电压保护电路能有效地保证用户电器的安全用电。其结构合理、设计新颖、工作灵敏，性能可靠，并有保护功能齐全，经济效果明显等优点。

Claims

1、一种反窃电自动保护仪，其特征在于它具有：

一个直流电源电路，它由电阻、电容连接的分压限流电路，整流二极管组成的桥式整流电路、稳压二极管构成，该电路输入市电，向其它电路输送直流电源；

一个交流电源控制电路，它由电流互感器、继电器及输入端、输出端连接构成，输入端与市电连接，当该电路处于工作状态，外界因素的变化使电流互感器参数发生变化，同时引起电信号变化，当超过阀值时，变化的电信号经过检测电路，使继电器的常开、常闭触点动作，自动控制向用户输出交流电源；

一个错相及雷击感应电压保护电路，它由电阻、电容、压敏电阻、二极管、稳压二极管，运放集成块连接构成，该电路输入端与交流电源控制电路、直流电源电路连接，在该电路处于正常工作状态时，因错相因素引起电路的参数发生变化，当运放集成块的基准电压大于某一阀值时，运放集成块向下一级输出高电位，因雷击感应电压超过一阀值时，压敏电阻吸收雷击的涌浪电压，引起互感器电流发生变化，启动继电器触点动作；

一个窃电关断电源，它是由电流互感器，电阻、电容、二极管、稳压二极管、发光二极管、三极管、运放集成块、继电器连接构成，该电路分别与直流电源电路、交流电源供给电路、错相及雷击感应电压保护电路连接，当该电路处于正常工作状态时，当发生单线窃电时，电流互感器产生窃电信号电流，产生感应电动势，当该感应电动势加到运放集成块的正端时，使运放集成块的正端电压大于某阀值时，运放集成块输出高电位，启动继电器的触点，切断交流电源的输出；

一个关断延时电路，它由电组、电容、二极管、运放集成块连接构成，该电路与窃电关断电路连接，并用电阻使运放集成块正端设定某一个基准电压，发生窃电时，由于窃电关断电路向该电路输出高电位，又因电容充电作用，使该电路的运放集成块负端输入电位缓慢上升，当大于基准电压时，本电路的运放集成块输出低电位；

一个自动校验电路，它由电阻、电容、二极管、三极管、继电器、运放集成块连接构成，其中电阻、电容组成一个振荡器，使运放集成块每隔10秒输出一个方波脉冲，启动继电器工作，由于该电路的继电器的常开触点与交流电源控制电路中的电流互感器的一组线圈并联，使交流电源控制电路的互感器的另一组线圈产生感应电动势，从而使窃电关断电路中的运放集成块输出高电位。

2、按权利要求1所述的反窃电自动保护仪，其特征在于上述各电路元件组装成一盒体。