專利名稱：用電安全保護器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用電安全保護器，特別是一種用在企業(yè)和／或民用電度表上防止偷竊電的用電安全保護器。
目前，企業(yè)和／或民用電度表是電度表露置于表箱外，很容易被用戶竊電，用戶的竊電方式主要有卡住電度表轉(zhuǎn)盤，用戶采用制成的U型導(dǎo)線插入電度表的1、2表眼使電流不通過電度表的方式或采用由電度表的一根火線與竊電電器連接再連接大地的方式(此時電度表轉(zhuǎn)盤不轉(zhuǎn)動)竊電，這樣用普通電度表不能防止竊電，即使電度表安裝防盜箱，用戶仍然可以采用火線接地的方式竊電。
本實用新型的目的就是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點提供一種徹底防止用戶可能采用的任何方法竊電的用電安全保護器，而且當(dāng)用戶負(fù)載超負(fù)荷工作時，也能自動關(guān)閉用戶用電線路，確保用戶安全用電。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的
它包括供電電路Ⅰ，達林頓檢測電路Ⅱ，檢測電路Ⅲ，比較和放大電路Ⅳ，時基延時電路Ⅴ，(1)達林頓檢測電路Ⅱ中，三極管BG1的基極通過電阻R1和供電電路Ⅰ電連接，三極管BG1、BG2的集電極輸出線通過二極管D2與比較和放大電路的運算放大塊IC1正極電連接，三極管BG2射極與地線連接；(2)檢測電路Ⅲ包括二組電流互感器L1、L2和二組全橋整流電路，電流互感器L1與全橋整流電路并聯(lián)后再通過可調(diào)電阻W1和電阻R2與比較和放大電路Ⅳ的運算放大塊IC1的負(fù)極連接，電流互感器L2與全橋整流電路并聯(lián)后再通過可調(diào)電阻W2和電阻R3與比較和放大電路Ⅳ的運算放大塊IC1的正極電連接；(3)比較和放大電路Ⅳ包括運算放大塊IC1，該運算放大塊IC1的第七腳與供電電路Ⅰ的正極連接，第四腳與供電電路Ⅰ的負(fù)極連接，輸出極通過電阻R5與時基延時電路Ⅴ的時基延時電路塊IC2的輸入極連接；(4)時基延時電路Ⅴ包括時基延時電路塊IC2，該時基延時電路塊IC2的輸出極通過二極管D3、繼電器J與供電電路Ⅰ的正極電連接；時基延時電路塊IC2的第2、6腳、第5腳分別連接電容C3、C4(電容C3、C4相并聯(lián))，C3、C4的負(fù)極連接后再通過繼電器J的一個觸點J1和復(fù)位按鈕AN與繼電器J和二極管D3的連接點連接；時基延時電路塊IC2的第一腳與C3、C4的負(fù)極連接點連接后再與供電電路Ⅰ的地線連接，時基延時電路塊IC2的第四腳和第八腳與供電電路Ⅰ的正極連接。
在達林頓檢測電路Ⅱ中還包括二極管D1，該二極管D1的正極與三極管BG1和BG2的集電極電連接，負(fù)極與供電電路Ⅰ的正極連接。
比較和放大電路Ⅳ中還包括電阻R4，R4一端與電阻R2和運算放大塊IC1的負(fù)極連接線電連接，另一端與運算放大塊IC1的輸出端和電阻R5的連接點電連接。
本實用新型的優(yōu)點是(1)能夠徹底防止用電用戶采用任何方式偷電。如當(dāng)用戶采用卡住電度表轉(zhuǎn)盤，采用U型導(dǎo)線插入電度表1、2表眼或采用火線對地等方式竊電時，本產(chǎn)品的比較和放大電路Ⅳ和時基延時電路Ⅴ都能很好地識別由檢測電路發(fā)送的電信號，從而使繼電器J動作、自鎖，切斷用戶的用電線路，達到防竊電的目的。
(2)當(dāng)用戶沒有竊電行為時，但使用的用電器具(如電爐子等)功率超過電業(yè)部門設(shè)定功率(如居民用戶2000瓦／家)時，本產(chǎn)品的檢測電路也能精確地檢測到電信號一并將電信號傳送到比較和放大電路和時基延時電路Ⅴ，從而使繼電器J動作、自鎖，切斷用戶的用電線路，防止電度表因超負(fù)載工作被燒壞，確保用戶安全用電。
(3)被切斷用電線路的用戶自己無法接通用電線路，只有當(dāng)電業(yè)部門的工作人員按動復(fù)位按鈕AN后，才能恢復(fù)用電，為用戶恢復(fù)送電的操作十分簡單。
(4)電業(yè)部門的工作人員帶電上表(電度表)直接危協(xié)著人的生命安全，使用本產(chǎn)品在安裝電度表時，它會自動切斷用戶用電線路，確保上表人員的生命安全，上表后，按動復(fù)位按鈕AN，即恢復(fù)送電，從而徹底解決帶電上表所帶來的危險問題。
以下結(jié)合附圖介紹本實用新型的一個具體實施例

圖1為本實用新型產(chǎn)品立體側(cè)視圖，圖2為本實用新型電路原理圖，圖3為本實用新型電路連接圖，圖1－3中1為電源輸入線，2為箱體，3為繼電器，4為箱門，5為鎖，6為折頁，7為電源變壓器B1，8為時基延時電路Ⅴ，9為比較和放大電路Ⅳ，10為電流互感器(L1、L2)，11為接線柱，12為電源及信號輸出線。
由二個三極管BG1、BG2組成的達林頓檢測電路Ⅱ中，三極管BG1的基極通過電阻R1和供電電路Ⅰ電連接，三極管BG1、BG2的集電極輸出線通過二極管D2與比較和放大電路Ⅳ的運算放大塊IC1正極電連接，三極管BG2射極與地線連接。二極管D1的正極與三極管BG1和BG2的集電極電連接，二極管D2的負(fù)極與供電電路Ⅰ的正極連接。在電路的A、B二點間設(shè)有比頭發(fā)絲還細(xì)的防竊線，該防竊線設(shè)置在電度表轉(zhuǎn)盤附近的適當(dāng)位置上，當(dāng)防竊線未碰斷時，達林頓檢測電路Ⅱ不工作，此時三極管BG1的基極與地線連接，當(dāng)防竊線被碰斷后，達林頓檢測電路Ⅱ開始工作，并將竊電信號傳送給其它電路。
檢測電路Ⅲ包括二組電流互感器L1、L2和二組全橋整流(由D5－D8、D9－D12組成)電路電(即全波整流電路)，電流互感器L1的一次線圈首頭與用戶用電線路電連接，電流互感器L2一次線圈尾頭與用戶用電線路電連接；L1一次線圈尾頭與L2一次線圈首頭電連接。電流互感器L1與全橋整流電路并聯(lián)后再通過可調(diào)電阻W1和電阻R2與比較和放大電路Ⅳ的運算放大塊IC1的負(fù)極連接；電流互感器L2與全橋整流電路并聯(lián)后再通過可調(diào)電阻W2和電阻R3與比較和放大電路Ⅳ的運算放大塊IC1的正極電連接。
比較和放大電路Ⅳ中，運算放大塊IC1的第七腳與供電電路Ⅰ的正極連接，第四腳與供電電路Ⅰ的負(fù)極連接，輸出極(第六腳)通過電阻R5與時基延時電路Ⅴ的時基延時電路塊IC2的輸入極(第二腳、第六腳)連接；電阻R4一端與電阻R2和運算放大塊IC1的負(fù)極連接線電連接，另一端與運算放大塊IC1的輸出端和電阻R5的連接點連接。
時基延時電路Ⅴ中，時基延時電路塊IC2的輸出極通過二極管D3與繼電器J的一端連接，繼電器J另一端與供電電路Ⅰ的正極電連接；時基延時電路塊IC2的第2、6腳、第5腳分別連接電容C3、C4，電容C3、C4并聯(lián)連接，C3、C4的負(fù)極連接后再通過按鈕AN與繼電器J的一個觸點J1(繼電器J有三個觸點J1、J2、J3)和復(fù)位按鈕AN與繼電器J和二極管D3的連接點連接；時基延時電路塊IC2的第一腳與C3、C4的負(fù)極連接點連接后再與供電電路Ⅰ的地線連接；時基延時電路塊IC2的第四腳和第八腳與供電電路Ⅰ的正極連接。
供電電路Ⅰ由變壓器B1和全橋(D1－D4組成)電路及電容C1、C2和保險絲(熔斷器)組成，用于供給本產(chǎn)品工作電壓。
在如前所述的電路中(1)檢測電路Ⅲ中采用二組電流互感器L1、L2和二組全橋(全波)整流電路和等值的電阻R2、R3，在用戶正常用電時，每組電流互感器和全波整流電路與電流表電流是平衡的，這時不會引起比較和放大電路Ⅳ及時基延時電路Ⅴ動作，即不會引起繼電器J動作、自鎖而切斷用戶用電電路。當(dāng)有人竊電或用戶用電電路超負(fù)荷運載時，則會引起每組電流互感器和全橋整流電路之間電流的不平衡，這時它就會向比較和放大電路Ⅳ、時基延時電路Ⅴ發(fā)出電信號，促使繼電器J動作、自鎖而切斷用戶的用電電路。
(2)下列電阻所起的作用W1、W2是可調(diào)電阻，由電業(yè)部門根據(jù)用戶用電功率(如居民用戶2000瓦／家)設(shè)定于某個值；電阻R4起控制運算放大塊IC1的放大倍數(shù)的作用，R4阻值越大，IC1放大倍數(shù)越大，反之越?。浑娮鑂2、R3(R2＝R3)起平衡每組電流互感器和全橋整流電路電流的作用；電阻R5起限定電容C3、C4充電時間的作用；(3)下列二極管所起的作用二極管D1、D2起著保護達林頓式電路(即保護二個三極管BG1、BG2)的作用，當(dāng)電流過大時，防止二個三極管被擊穿；二極管D3起保護繼電器J的作用，防止電流過大時燒壞繼電器J的線圈。
(4)IC1和IC2所起的作用運算放大塊IC1是用來比較來自達林頓檢測電路Ⅱ或檢測電路Ⅲ的電流并將該電流進行放大的。
例如當(dāng)用戶采用火線接地的方式竊電時，檢測電路Ⅲ中的二組電流互感器和全橋整流電路上的電流不平衡，這一信號被運算放大塊IC1接收并分析、比較，然后進行放大，放大了的電信號經(jīng)時基延時電路進一步分析、比較、放大，最后促使繼電器J動作、自鎖，從而切斷用戶用電電路。
(5)電容C3、C4的作用當(dāng)時基延時電路Ⅴ接收到用戶竊電的電信號后，電容C3、C4上開始被充電，一段時間后C3、C4上電荷達到飽和，經(jīng)過電路的分析確認(rèn)竊電無誤時，促使繼電器動作、自鎖，從而切斷用戶用電電路，即在時基延時電路Ⅴ接到竊電信號一段時間之后(如在之后9秒)引起繼電器動作、自鎖，這樣可以避免因用戶用電線路電流的忽高忽低而引起繼電器的誤動作，即C3起延時作用，C4即起延時又起伐值作用(即起延時作用，又規(guī)定了延時的時間)。
(6)繼電器J的作用繼電器J有三個觸點(J1、J2、J3)，當(dāng)用戶正常用電時，繼電器在常閉觸點，當(dāng)有人竊電時，經(jīng)過電路的比較分析，會使繼電器由常團觸點自動滑動到常開觸點，即所說的繼電器動作、自鎖，也即切斷了用戶的用電電源。如果用戶想重新繼續(xù)用電，必須由電業(yè)部門工作人員按動復(fù)位按鈕AN，使繼電器由常開觸點滑回到常閉觸點，方可重新恢復(fù)供電。
本產(chǎn)品使用時，可安裝在電度表之前，而不必將電度表加放防盜箱，將本產(chǎn)品的箱門鎖上即可。當(dāng)有人采用卡住電度表轉(zhuǎn)盤方式竊電時，就會碰斷預(yù)先設(shè)置其內(nèi)的極細(xì)防竊線，這時促使達林頓檢測電路Ⅱ、比較和放大電路Ⅳ、時基延時電路Ⅴ工作(此時檢測電路不工作)，首先由達林頓檢測電路Ⅱ?qū)⒏`電信號送至比較和放大電路進行分析、比較、放大，再由比較和放大電路Ⅳ將信號送到時基延時電路Ⅴ進一步分析、比較、放大，最后由繼電器動作、自鎖，切斷用戶用電電路。
當(dāng)有人采用U型導(dǎo)線插入電度表的1、2表眼，或采用火線接地的方式竊電，或用戶用電器功率超負(fù)荷時，檢測電路Ⅲ、比較和放大電路Ⅳ，時基延時電路Ⅴ工作(此時達林頓檢測電路Ⅱ不工作)，首先由檢測電路Ⅲ的二組電流互感器和全橋整流電路向比較和放大電路Ⅳ發(fā)出電流不平衡的信號，再由比較和放大電路進行分析、比較、放大，放大后的電信號發(fā)送給時基延時電路Ⅴ進行進一步分析、比較、放大，最后促使繼電器J動作、自鎖，切斷用戶的用電電路。
權(quán)利要求1.一種用在企業(yè)和/或民用電度表上防止偷竊電的用電安全保護器，其特征在于包括達林頓檢測電路(Ⅱ)、檢測電路(Ⅲ)、比較和放大電路(Ⅳ)、時基延時電路(Ⅴ)；(1)所述達林頓檢測電路(Ⅱ)中，三極管(BG1)的基極通過電阻(R1)和供電電路(Ⅰ)電連接，三極管BG1、BG2的集電極輸出線通過二極管(D2)與比較和放大電路(Ⅳ)的運算放大塊(IC1)正極電連接，三極管(BG2)射極與地線連接，(2)所述的檢測電路(Ⅲ)包括二組電流互感器(L1、L2)和二組全橋整流電路，電流互感器L1與全橋整流電路并聯(lián)后再通過可調(diào)電阻(W1)和電阻(R2)與比較和放大電路(Ⅳ)的運算放大塊(IC1)的負(fù)極連接，電流互感器L2與全橋整流電路并聯(lián)后再通過可調(diào)電阻(W2)和電阻(R3)與比較和放大電路(Ⅳ)的運算放大塊(IC1)的正極電連接，(3)所述的比較和放大電路(Ⅳ)包括運算放大塊(IC1)，運算放大塊(IC1)的第七腳與供電電路(Ⅰ)的正極連接，運算放大塊(IC1)的第四腳與供電電路(Ⅰ)的負(fù)極連接，運算放大塊(IC1)的輸出極通過電阻(R5)與時基延時電路(Ⅴ)的時基延時電路塊(IC2)的輸入極連接，(4)所述的時基延時電路(Ⅴ)包括時基延時電路塊(IC2)、電容(C3、C4)、繼電器(J)，時基延時電路塊IC2的輸出極通過二極管(D3)與繼電器(J)的一端連接，繼電器(J)另一端與供電電路(Ⅰ)的正極電連接，時基延時電路塊IC2的第2、6腳，第5腳分別連接電容C3、C4，電容C3、C4并聯(lián)連接，C3、C4的負(fù)極連接后再通過繼電器(J)的一個觸點J1和復(fù)位按鈕(AN)與繼電器(J)和二極管(D3)的連接點連接，時基延時電路塊(IC2)的第一腳與C3、C4的負(fù)極連接點連接后再與供電電路(Ⅰ)的地線連接，時基延時電路塊(IC2)的第四腳和第八腳與供電電路(Ⅰ)的正極連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電安全保護器，其特征在于所述的達林頓檢測電路(Ⅱ)中還包括二極管(D1)，該二極管(D1)的正極與三極管(BG1)和(BG2)的集電極電連接，二極管D2的負(fù)極與供電電路(Ⅰ)的正極連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用電安全保護器，其特征在于所述的比較和放大電路(Ⅳ)中還包括電阻(R4)，該電阻(R4)一端與電阻(R2)和運算放大塊(IC1)的負(fù)極連接線電連接，另一端與運算放大塊(IC1)的輸出端和電阻(R5)的連接點電連接。
專利摘要本實用新型涉及一種用電安全保護器，包括供電電路、達林頓檢測電路、檢測電路、比較和放大電路、時基延時電路。達林頓檢測電路、比較和放大電路與時基延時電路相串聯(lián)；檢測電路、比較和放大電路與時基延時電路相串聯(lián)。本實用新型可以廣泛用在企業(yè)或居民用戶的電度表上，可防止任何竊電方式的發(fā)生，也可避免因電路超負(fù)荷運載可能造成的危險，是一種理想的用電安全保護器。
文檔編號H02H3/26GK2180017SQ9323557
公開日1994年10月19日 申請日期1993年12月20日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月20日
發(fā)明者劉少學(xué) 申請人:錦西市運輸公司