TWM619514U - 具有消除感應電壓的電路裝置 - Google Patents

Abstract

本創作係一種具有消除感應電壓的電路裝置，其能電氣連接置一主負載電路，該電路裝置包括一消壓電路、一開關電路與一計時單元，其中，該計時單元能在一第一設定期間使該主負載電路處於工作狀態，並令該開關電路切換為第一狀態，使得該主負載電路不會與該消壓電路相電氣連接；該計時單元能在一第二設定期間使該主負載電路處於休息狀態，並令該開關電路切換為第二狀態，使得該主負載電路會與該消壓電路相電氣連接，以能將該主負載電路上所形成的感應電壓被傳導至消壓接地處，而不會留存於該主負載電路上。

Description

具有消除感應電壓的電路裝置

本創作係關於電路裝置，尤指一種能夠在主負載電路處於休息狀態時，令主負載電路能與一消壓電路相電氣連接，進而將該主負載電路上所形成的感應電壓傳導至該消壓接地處的電路裝置。

按，當金屬導體處於地電位是不顯示電性，但是，當金屬導體處於電場中，且受到電場力(electric field force)的作用，同時被絕緣而與地電位隔開時，其上的電荷將會重新分布，進而形成感應電壓，意即，感應電壓是在靜止狀態由強電場感應而生，且是因電荷在絕緣狀態下集聚形成。

一般來說，高壓輸電線路的架空地線或耦合地線上的感應電壓，其電壓數值高低會與線路的額定工作電壓等級、相間距離、導線的排列方式、懸掛高度等因素有關，為了避免感應電壓對高空作業的工作人員造成人身安全的威脅，工作人員通常會採取穿著靜電感應防護服、導電鞋等防靜電感應措施，或是使用接地線或個人保安線進行可靠接地或採用等電位方式作業。然而，前述安全措施都是針對高壓電塔上的工作人員，實際上，目前鄰近高壓電塔的設施(如：架設有燈具之果園、幹道上的路燈…等)，在未使用(即，休息狀態)時，其上的線路同樣會受到高壓電塔所擁有之強電場影響，而形成感應電壓，因此，當使用者不慎碰觸到前述線路時，將會因形成導電迴路，而令使用者被電擊並產生刺痛感與不適感。

為能解決前述問題，現今普遍的解決方式，多半採用架高高壓電塔，以增加高壓纜線與鄰近設施之線路間的距離，進而降低感應電壓的產生機率。惟，前述作法不但施作困難、耗費甚鉅，且因涉及纜線張力等問題，必須一次性地調整大量高壓電塔，施工過程對電力的正常供應也會造成極大影響。故，如何有效解決前述問題，即成為本創作之重要課題。

為能針對鄰近高壓電塔的設施，提供用以解決感應電壓的更好辦法，創作人經過長久努力研究與實驗，終於開發設計出本創作之具有消除感應電壓的電路裝置，以期藉由本創作能有效解決前述問題。

本創作之一目的，係提供一種具有消除感應電壓的電路裝置，其能電氣連接置一主負載電路，且該主負載電路能提供至少一負載運作時所需的電力，該電路裝置包括一消壓電路、一開關電路與一計時單元，其中，該消壓電路能電氣連接至一消壓接地處；該開關電路能分別電氣連接至該主負載電路與該消壓電路，在該開關電路切換至一第一狀態的情況下，該主負載電路不會與該消壓電路相電氣連接；在該開關電路切換至一第二狀態的情況下，該主負載電路會與該消壓電路相電氣連接；該計時單元能分別電氣連接至該主負載電路與該開關電路，且該計時單元能在一第一設定期間，使該主負載電路處於工作狀態，並令該開關電路切換為該第一狀態；以及該計時單元能在一第二設定期間，使該主負載電路處於休息狀態，並令該開關電路切換為該第二狀態。如此，當該主負載電路處於休息狀態時，仍然會與該消壓接地處保持電氣連接，使得其上所形成的感應電壓被傳導至消壓接地處，而不會留存於該主負載電路上，以降低或避免發生使用者被電擊之情事。

可選的，在該第一設定期間，該主負載電路能接收外部電力，以處於工作狀態；在該第二設定期間，該主負載電路無法接收外部電力，以處於休息狀態。

可選的，該電路裝置還包括一電壓記錄單元，該電壓記錄單元能電氣連接至該主負載電路，並能量測該主負載電路上的電壓值。

可選的，該開關電路至少包含一第一開關、一繼電器、一第一電磁接觸器、一第二電磁接觸器與一第一定時器，該消壓電路至少包含一第二定時器，且該繼電器、該第一電磁接觸器、該第二電磁接觸器、該第一定時器與該第二定時器分別具有一第一接點與一第二接點，並能分別在各該第一接點與各該第二接點切換，在該計時單元處於該第二設定期間的情況下，該第一開關為斷開狀態，使得該繼電器的一第一接點為斷開狀態，且該繼電器的一第二接點為吸附狀態，令該第一定時器的一第一接點斷開，使得該第一電磁接觸器停止動作，且該第一電磁接觸器的一第二接點會形成吸附狀態，令該第二定時器計數一設定期間後啟動導通，以使該主負載電路與該消壓接地處相導通，且該第二定時器之一第一接點能導通以啟動該第二電磁接觸器，使得該第二電磁接觸器的一第二接點斷開。

可選的，該計時單元處於第一設定期間的情況下，該第一開關為吸附狀態，使得該繼電器的該第一接點為吸附狀態，且該繼電器的該第二接點為斷開狀態，令該第二電磁接觸器的該第二接點為吸附狀態，且該第一定時器計數另一設定期間後啟動導通，以使該第一定時器的該第一接點為吸附狀態，令該第一電磁接觸器的該第二接點為斷開狀態，以使該主負載電路不會與該消壓接地處相導通。

可選的，該第二定時器所計數之該設定期間為10秒。

可選的，該第一定時器所計數之另一設定期間為10秒。

可選的，該電壓記錄單元設有規格標準為RS485的串行數據連接埠。

可選的，該電路裝置還包括一電磁接觸器與至少一警示單元，在該電路裝置發生過載情況，該電磁接觸器會激發該警示單元，並停止該電路裝置運作。

可選的，該電路裝置能被整合成一電氣控制箱。

為便 貴審查委員能對本創作目的、技術特徵及其功效，做更進一步之認識與瞭解，茲舉實施例配合圖式，詳細說明如下：

為使本創作之目的、技術內容與優點更加清楚明白，以下結合具體實施方式，並參照附圖，對本創作所公開的實施方式進一步詳細說明。本領域之技藝人士可由本說明書所公開的內容瞭解本創作的優點與效果，且本創作可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本創作的構思下進行各種修改與變更。應理解，在本創作之說明書中任何地方所使用的實施例，包括任何術語的使用，都僅是說明性，絕不限制本創作或任何術語的範圍與含義。同樣地，本創作並不侷限於說明書所揭露的各種實施例。雖然本文中可能使用術語第一、第二或第三等來描述各種元件，但各該元件不應受前述術語的限制，前述術語主要是用以區分一元件與另一元件，而不應對任何元件施加任何實質性限制，且不應限制各個元件在實際應用上的組裝或設置順序。

本創作係一種具有消除感應電壓的電路裝置，請參閱第1圖所示，該電路裝置1能夠與一主負載電路11相電氣連接，其中，該主負載電路11能夠接收外部電力，並且能提供至少一負載L(如：燈泡)運作時所需的電力，在一個實施場景中，該主負載電路11的位置能夠靠近高壓電塔，且在該主負載電路11處於休息狀態時，其上會受到該高壓電塔的影響，而產生感應電壓，前述休息狀態是指該主負載電路11不再接收外部電力，亦不再提供電力予負載L的情況；換言之，當該主負載電路11能接收外部電力，並提供電力予負載L，令負載L能夠正常運作時，則表示該主負載電路11處於工作狀態。

另外，復請參閱第1圖所示，該電路裝置1包括一消壓電路12、一開關電路13與一計時單元14，其中，該消壓電路12能夠電氣連接至一消壓接地處，因此，當該消壓電路12與該主負載電路11相電氣連接時，該主負載電路11的感應電壓將會透過該消壓電路12而消除。該開關電路13能分別電氣連接至該主負載電路11與該消壓電路12，其能夠為電磁接觸器或其他具有切換能力的電路或元件，當該開關電路13切換至一第一狀態時，該主負載電路11不會與該消壓電路12相電氣連接；當該開關電路13切換至一第二狀態時，該主負載電路11便會與該消壓電路12相電氣連接。

承上，復請參閱第1圖所示，該計時單元14能分別電氣連接至該主負載電路11與該開關電路13，該計時單元14能在一第一設定期間，例如：晚上10點至凌晨2點，使該主負載電路11處於工作狀態，且令該開關電路13切換為第一狀態，之後，該計時單元14能在一第二設定期間，例如：凌晨2點至早上7點，使該主負載電路11處於休息狀態，且令該開關電路13切換為第二狀態，如此，在該主負載電路11處於休息狀態時，由於該主負載電路11與消壓電路12兩者能處於相電氣連接的情況，故，該主負載電路11因鄰近高壓電塔而產生的感應電壓，將會傳導至該消壓電路12而最終接地，使得該主負載電路11上不再留存有感應電壓，避免發生人們因誤觸該主負載電路11而受到電擊之情事。

茲以線路A、B、C、D、E與其上的電子元件，說明該電路裝置1的電路作動方式，在此特別聲明者，領域之技藝人士當能透過後續電路作動方式，設計出具體電路架構，因此，只要符合後續說明的電路架構都屬於本創作所稱之電路裝置1。請參閱第2圖所示，在一實施例中，線路A、B、C、D、E能接收一控制電源V，且線路D能與消壓接地處相電氣連接，其中，該控制電源V之火線PP至地線PS間的電壓為110伏特(V)，且該火線PP還連接一保險絲DF，該保險絲DF之額定電流為2安培(A)。當主負載電路11處於工作狀態時，線路B需保持導通，而線路D則不能導通；反之，當主負載電路11處於休息狀態時，線路B不能導通，而線路D則需保持導通。又，該線路A、B、C、D、E上所使用的繼電器Ry、第一電磁接觸器M1、第二電磁接觸器M2、第一定時器TM與第二定時器TX等電子元件，都分別具有第一接點與第二接點，並能在該第一接點與第二接點中切換，為方便說明，第2圖中僅就會影響線路導通的電子元件與接點進行標示，合先陳明。

承上，復請參閱第1及2圖所示，當該計時單元14處於第一設定期間(如：晚上10點至凌晨2點)時，其會使線路A的第一開關T為吸附狀態(或稱導通)，使得繼電器Ry能激磁動作，令其第一接點Ry/a為吸附狀態，且其第二接點Ry/b為斷開狀態。又，當該繼電器Ry的第一接點Ry/a為吸附狀態後，第二電磁接觸器M2的第二接點M2/b會因未激磁而維持原本的吸附狀態，之後，該第一定時器TM能計數一設定期間(如：10秒)後啟動導通，以使線路B呈導通態樣。又，當該第一定時器TM導通後，其第一接點TM/a將會為吸附狀態，以啟動第一電磁接觸器M1，使得第一電磁接觸器M1的第二接點M1/b斷開，以確保線路D不會導通，如此，即可確保主負載電路11不會與消壓接地處相導通。

復請參閱第1及2圖所示，當該計時單元14處於第二設定期間(如：凌晨2點至早上7點)時，其會使線路A的第一開關T為斷開狀態，使得繼電器Ry停止動作，令其第一接點Ry/a為斷開狀態，且其第二接點Ry/b為吸附狀態。又，當繼電器Ry不再動作(即，第一接點Ry/a斷開)後，線路B將會形成斷路狀態，且第一定時器TM的第一接點TM/a亦會斷開，使得第一電磁接觸器M1停止動作，造成線路C為斷路狀態。當第一電磁接觸器M1停止動作後，第一電磁接觸器M1的第二接點M1/b會形成吸附狀態，且第二定時器TX會計數一設定期間(如：10秒)後啟動導通，使得線路D形成導通狀態，令主負載電路11與消壓接地處相導通，使得該主負載電路11上的感應電壓能傳導至消壓接地處。當第二定時器TX導通後，其第一接點TX/a將會導通以啟動第二電磁接觸器M2，使得第二電磁接觸器M2的第二接點M2/b為斷開狀態，如此，即可確保該主負載電路11與消壓接地處相導通時，該線路B是處於無法導通的情況。

另外，一熱動過電流繼電器(Thermal overload relay)OL能電氣連接至該第一電磁接觸器M1，當發生過載情況時，該熱動過電流繼電器OL將會進行切換，使得警示單元Y(如：LED燈)被激發(如：點亮)，同時能夠停止該電路裝置1運作，以避免發生危險。請參閱第3圖所示，在一實施例中，該電路裝置1能夠被整合成一個獨立產品，例如，電氣控制箱，其中，一電磁開關MS能夠與該計時單元14相電氣連接，且能電氣連接至該主負載電路11以及位於電氣控制箱之外的另一電磁接觸器M，該電磁開關MS能包含第2圖之第一電磁接觸器M1與熱動過電流繼電器OL的相關電路，且如第3圖所示，該電磁開關MS與主負載電路11之間還能設有一無熔絲開關NFB。一電磁接觸器MC能夠電氣連接至該電磁開關MS，並能電氣連接至該消壓接地處，該電磁接觸器MC能包含第2圖之第二電磁接觸器M2的相關電路，又，當該電磁開關MS、電磁接觸器MC與消壓接地處三者保持導通狀態時，將會使該主負載電路11上的感應電壓導向該消壓接地處。此外，該電氣控制箱還能增設一電壓記錄單元VR，該電壓記錄單元VR能電氣連接至該主負載電路11，以能量測與紀錄該主負載電路11上的電壓值，又，該電壓記錄單元VR設有規格標準為RS485的串行數據連接埠，因此，該電壓記錄單元VR能透過傳輸線與外部裝置(如：電腦)相連接，以將量測與紀錄後的電壓值資訊傳輸至該外部裝置。

綜上所述，本創作是透過該電路裝置1作為主負載電路11與消壓接地處兩者間的橋樑，並在主負載電路11於休息狀態時，使主負載電路11與消壓接地處相電氣連接，進而消除該主負載電路11上的感應電壓。相較於習知架高高壓電塔的方式而言，本創作的整體耗費成本與作業時間顯然較低與便利。

按，以上所述，僅係本創作之較佳實施例，惟，本創作所主張之權利範圍，並不侷限於此，按凡熟悉該項技藝人士，依據本創作所揭露之技術內容，可輕易思及之等效變化，均應屬不脫離本創作之保護範疇。

[習知]

無

[本創作]

1:電路裝置

11:主負載電路

12:消壓電路

13:開關電路

14:計時單元

A、B、C、D、E:線路

L:負載

T:第一開關

Ry:繼電器

Ry/a、TX/a、TM/a:第一接點

Ry/b、M1/b、M2/b:第二接點

M1:第一電磁接觸器

M2:第二電磁接觸器

TM:第一定時器

TX:第二定時器

M、MC:電磁接觸器

MS:電磁開關

OL:熱動過電流繼電器

Y:警示單元

NFB:無熔絲開關

V:控制電源

VR:電壓記錄單元

PP:火線

PS:地線

DF:保險絲

[第1圖]係本創作之電路裝置的方塊圖； [第2圖]係本創作之電路裝置的電路作動示意圖；及 [第3圖]係本創作之電路裝置整合成獨立產品的電路示意圖。

1:電路裝置

11:主負載電路

12:消壓電路

13:開關電路

14:計時單元

L:負載

Claims (10)

1. 一種具有消除感應電壓的電路裝置，係能電氣連接置一主負載電路，且該主負載電路能提供至少一負載運作時所需的電力，該電路裝置包括： 一消壓電路，係電氣連接至一消壓接地處； 一開關電路，分別電氣連接至該主負載電路與該消壓電路，在該開關電路切換至一第一狀態的情況下，該主負載電路不會與該消壓電路相電氣連接；在該開關電路切換至一第二狀態的情況下，該主負載電路會與該消壓電路相電氣連接；及 一計時單元，分別電氣連接至該主負載電路與該開關電路，該計時單元能在一第一設定期間，使該主負載電路處於工作狀態，且令該開關電路切換為該第一狀態；該計時單元能在一第二設定期間，使該主負載電路處於休息狀態，且令該開關電路切換為該第二狀態。
2. 如請求項1所述之電路裝置，其中，在該第一設定期間，該主負載電路能接收外部電力，以處於工作狀態；在該第二設定期間，該主負載電路無法接收外部電力，以處於休息狀態。
3. 如請求項1所述之電路裝置，還包括一電壓記錄單元，該電壓記錄單元能電氣連接至該主負載電路，並能量測該主負載電路上的電壓值。
4. 如請求項1所述之電路裝置，其中，該開關電路至少包含一第一開關、一繼電器、一第一電磁接觸器、一第二電磁接觸器與一第一定時器，該消壓電路至少包含一第二定時器，且該繼電器、該第一電磁接觸器、該第二電磁接觸器、該第一定時器與該第二定時器分別具有一第一接點與一第二接點，並能分別在各該第一接點與各該第二接點切換，在該計時單元處於該第二設定期間的情況下，該第一開關為斷開狀態，使得該繼電器的一第一接點為斷開狀態，且該繼電器的一第二接點為吸附狀態，令該第一定時器的一第一接點斷開，使得該第一電磁接觸器停止動作，且該第一電磁接觸器的一第二接點會形成吸附狀態，令該第二定時器計數一設定期間後啟動導通，以使該主負載電路與該消壓接地處相導通，且該第二定時器之一第一接點能導通以啟動該第二電磁接觸器，使得該第二電磁接觸器的一第二接點斷開。
5. 如請求項4所述之電路裝置，其中，該計時單元處於第一設定期間的情況下，該第一開關為吸附狀態，使得該繼電器的該第一接點為吸附狀態，且該繼電器的該第二接點為斷開狀態，令該第二電磁接觸器的該第二接點為吸附狀態，且該第一定時器計數另一設定期間後啟動導通，以使該第一定時器的該第一接點為吸附狀態，令該第一電磁接觸器的該第二接點為斷開狀態，以使該主負載電路不會與該消壓接地處相導通。
6. 如請求項4所述之電路裝置，其中，該第二定時器所計數之該設定期間為10秒。
7. 如請求項5所述之電路裝置，其中，該第一定時器所計數之另一設定期間為10秒。
8. 如請求項3所述之電路裝置，其中，該電壓記錄單元設有規格標準為RS485的串行數據連接埠。
9. 如請求項4所述之電路裝置，還包括一電磁接觸器與至少一警示單元，在該電路裝置發生過載情況，該電磁接觸器會激發該警示單元，並停止該電路裝置運作。
10. 如請求項1所述之電路裝置，係能被整合成一電氣控制箱。

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