CN209358035U - 跳火自关插座 - Google Patents
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Abstract
一种跳火自关插座，由插头(XP)，跳火自关电路，插孔(XS)依次相接，插头(XP)接电源，插孔(XS)接负载。跳火自关电路由线路松断信号电路(1)和突变电流信号电路(2)的输出端分别接单稳锁定电路(3)，单稳锁定电路的输出端接继电动作电路(4)，继电动作电路(4)中的继电器常开接点(K2)串接在负载线路中。当负载线路发生跳火时，信号就被锁定，并使继电器的常开接点(k2)立即跳开。
Description
技术领域
本实用新型属于电弧故障保安器。
背景技术
据网上资料：以上海泰西电气有限公司的电弧故障断路器为例 (其他厂家的产品类似)，电弧信号由电流互感器拾取，经放大、整流、滤波后传给单片机处理，然后控制断路器。由于串联电弧的发生是因为负载线路松断有间隙，松断时电流互感器中的磁通变化率很大，感应出很大的瞬时电势，但是上述的滤波电路将其滤掉了；间隙中的空气被击穿电离后，线路似通，电流与电弧发生前相似。
实用新型内容
本实用新型的目的是：设计一种配接单个家用电器的串联电弧动作保护器，当负载线路松断时，一个跳火脉冲就立即使继电器动作，关断负载线路的电流，防止持续电弧引发火灾。(对并联电弧，因发生在火线与零线间，电流很大，通过进户线中装的过电流保护断路器就可动作；对接地电弧，装在进户线上的漏电保护器就可动作。)
本实用新型的技术方案是：发生串联电弧是因为负载线路突然松开，电流互感器中的磁通变化率很大，感应出很大的瞬时电势，经单稳电路锁定并使继电器动作；如果松开时交流电流刚好过零时，则在松开间隙二点间的电场强度足够大时，间隙中的气体被击穿电离，电流从断突变为似通，电流互感器也将感应出很大的电势，经单稳电路锁定并使继电器动作。根据上述方案设计的跳火自关插座，由插头、跳火自关电路、插孔依次相接，插头接电源，插孔接负载，其特征在于跳火自关电路，跳火自关电路可分为5个部分：
1、所述的线路松断信号电路：电阻R1的一端接继电器的常闭接点K1，另一端接二极管D2和D3的正极，二极管D2的负极接D1 的正极，D1的负极接继电器的常开接点K2，二极管D3的负极接光电耦合器OP中的红外发光管的正极，光电耦合器中的光电三极管的集电极经电阻R2接发光管VL1的负极，VL1的正极接直流电源E，光电三极管的发射极接三极管VT1的基极。
2、所述的突变电流信号电路：高频电流互感器TA的初级接入负载线路，次级一端接快恢复二极管D4的正极和D6的负极，另一端接 D5的正极和D7的负极，D6和D7的正极接地，D4和D5的负极经电阻R3接三极管VT1的基极。
3、所述的单稳锁定电路：三极管VT1的基极接二极管D8的负极， D8的正极接地，三极管VT1的基极又经电阻R4接地，三极管VT1 的集电极经电阻R6接直流电源E，VT1的集电极还接三极管VT2 的基极，三极管VT2的集电极经电阻R7接直流电源E，还经电阻R9 接三极管VT3的基极，还接电容C2的正极，三极管VT3的基极经电阻R10接地，三极管VT3的集电极接三极管VT4的基极，电容C2的负极经电阻R8接三极管VT1的基极，电容C2的负极还接二极管D9的负极，D9的正极接地，4个三极管VT1至VT4的发射极均接地；
4、所述的继电动作电路：三极管VT4的基极经电阻R11接直流电源E，还接电容C3的正极，C3的负极接地，三极管VT4的集电极经继电器线包接直流电源E，集电极还接二极管D10的正极，D10的负极接直流电源E，VT4的集电极还经电阻R12接发光管VL2的负极，VL2的正极接直流电源E，VT4的集电极还经电容C1经电阻 R5接三极管VT1的基极，继电器的常开接点K2接线穿过高频电流互感器的磁路接插座XS的一端，从插头XP接入的电源线，一根接继电器的转换接点，另一根接光电耦合器OP中的红外发光管的负极和插座XS的另一端。
5、所述的直流电源电路：二根从插头接入的电源线，分别接电容 C4的二端和共模扼流圈L的2个输入端，共模扼流圈的二个输出端分别接电容C5的二端和变压器的初级线圈，变压器的次极线圈一根接二极管D11的正极和D13的负极，另一根接D12的正极和D14的负极，D13和D14的正极接地，D11和D12的负极接电容C7和C6的正极，电容C7和C6的负极接地。
本实用新型的有益效果是：由于采用了上述技术方案，当负载线路松断发生跳火时，一个跳火脉冲，信号就被锁定，并驱动继电器动作，防止电弧引发火灾。如果松断继续存在，继电器就不吸合，如果松断解除，继电器则可自动吸合。
附图说明
图1为各组成部分连接方框图：框1为线路松断信号电路，框2 为突变电流信号电路，框3为单稳锁定电路，框4为继电器驱动电路， K为继电器线包及其接点，框5为直流电源电路，XP为插头，XS为插孔。
图2为电路原理图，图中R为电阻，C为电容，D为二极管，VT 为三极管，VL为发光二极管，OP为光电耦合器，L为共模扼流圈， TA为电流互感器，K为继电器，T为变压器，XP为插头，XS为插孔。
具体实施方式
如图1、图2所示：跳火自关插座由插头、跳火自关电路、插孔依次相接，插头(XP)接电源，插孔(XS)接负载，其特征在于跳火自关电路。跳火自关电路可分为5个部分：
1、线路松断信号电路：电阻R1的一端接继电器的常闭接点K1，另一端接二极管D2和D3的正极，二极管D2的负极接D1的正极，D1 的负极接继电器的常开接点K2，二极管D3的负极接光电耦合器OP 中的红外发光管的正极，光电耦合器中的光电三极管的集电极经电阻 R2接发光管VL1的负极，VL1的正极接直流电源E，光电三极管的发射极接三极管VT1的基极。
2、突变电流信号电路：高频电流互感器TA的初级接入负载线路，次级一端接快恢复二极管D4的正极和D6的负极，另一端接D5的正极和D7的负极，D6和D7的正极接地，D4和D5的负极经电阻R3接三极管VT1的基极。
3、单稳锁定电路：三极管VT1的基极接二极管D8的负极，D8 的正极接地，三极管VT1的基极又经电阻R4接地，三极管VT1的集电极经电阻R6接直流电源E，集电极还接三极管VT2的基极，三极管VT2的集电极经电阻R7接直流电源E，还经电阻R9接三极管VT3 的基极，还接电容C2的正极，三极管VT3的基极经电阻R10接地，三极管VT3的集电极接三极管VT4的基极，电容C2的负极经电阻R8 接三极管VT1的基极，电容C2的负极还接二极管D9的负极，D9的正极接地，4个三极管VT1至VT4的发射极均接地。
4、继电动作电路：三极管VT4的基极经电阻R11接直流电源E，还接电容C3的正极，C3的负极接地，三极管VT4的集电极经继电器线包接直流电源E，集电极还接二极管D10的正极，D10的负极接直流电源E，VT4的集电极还经电阻R12接发光二极管VL2的负极， VL2的正极接直流电源E，VT4的集电极还经电容C1经电阻R5 接三极管VT1的基极，继电器的常开接点K2接线穿过高频电流互感器TA的磁路接插座XS的一端，从插头XP接入的电源线，一根接继电器的转换接点，另一根接光电耦合器OP中的红外发光管的负极和插座XS的另一端。
5、直流电源电路：二根从插头接入的电源线，分别接电容C4 的二端和共模扼流圈L的2个输入端，共模扼流圈的二个输出端分别接电容C5的二端和变压器T的初级线圈，变压器的次极线圈一根接二极管D11的正极和D13的负极，另一根接D12的正极和D14的负极，D13和D14的正极接地，D11和D12的负极接电容C7和C6的正极，电容C7和C6的负极接地。
Claims (6)
1.一种跳火自关插座，由插头、跳火自关电路、插孔依次相接，插头XP接电源，插孔XS接负载，其特征在于跳火自关电路，所述的跳火自关电路由线路松断信号电路(1)和突变电流信号电路(2)的输出端都接单稳锁定电路(3)的输入端，单稳锁定电路(3)的输出端接继电动作电路(4)的输入端，继电动作电路(4)中的常开接点K2接插孔XS的一端，直流电源电路(5)提供工作电源。
2.根据权利要求1所述的跳火自关插座，其特征在于：线路松断信号电路中的电阻R1的一端接继电器的常闭接点K1，另一端接二极管D2和D3的正极，二极管D2的负极接D1的正极，D1的负极接继电器的常开接点K2，二极管D3的负极接光电耦合器OP中的红外发光管的正极，光电耦合器中的光电三极管的集电极经电阻R2接发光管VL1的负极，VL1的正极接直流电源E，光电三极管的发射极接三极管VT1的基极。
3.根据权利要求1所述的跳火自关插座，其特征在于：突变电流信号电路中的高频电流互感器TA的初级接入负载线路中，次级一端接快恢复二极管D4的正极和D6的负极，另一端接D5的正极和D7的负极，D6和D7的正极接地，D4和D5的负极经电阻R3接三极管VT1的基极。
4.根据权利要求1所述的跳火自关插座，其特征在于：单稳锁定电路中的三极管VT1的基极接二极管D8的负极，D8的正极接地，三极管VT1的基极又经电阻R4接地，三极管VT1的集电极经电阻R6接直流电源E，VT1的集电极还接三极管VT2的基极，三极管VT2的集电极经电阻R7接直流电源E，还经电阻R9接三极管VT3的基极，还接电容C2的正极，三极管VT3的基极经电阻R10接地，三极管VT3的集电极接三极管VT4的基极，电容C2的负极经电阻R8接三极管VT1的基极，电容C2的负极还接二极管D9的负极，D9的正极接地，4个三极管VT1至VT4的发射极均接地。
5.根据权利要求1所述的跳火自关插座，其特征在于：继电动作电路中的三极管VT4的基极经电阻R11接直流电源E，还接电容C3的正极，C3的负极接地，三极管VT4的集电极经继电器线包K接直流电源E，集电极还接二极管D10的正极，D10的负极接直流电源E，VT4的集电极还经电阻R12接发光管VL2的负极，VL2的正极接直流电源E，VT4的集电极还经电容C1经电阻R5接三极管VT1的基极，继电器的常开接点K2接线穿过高频电流互感器TA的磁路接插座XS的一端，从插头XP接入的电源线，一根接继电器K的转换接点，另一根接光电耦合器OP中的红外发光管的负极和插座XS的另一端。
6.根据权利要求1所述的跳火自关插座，其特征在于：直流电源电路中的二根从插头接入的电源线，分别接电容C4的二端和共模扼流圈L的2个输入端，共模扼流圈的二个输出端分别接电容C5的二端和变压器T的初级线圈，变压器T的次极线圈一根接二极管D11的正极和D13的负极，另一根接D12的正极和D14的负极，D13和D14的正极接地，D11和D12的负极接电容C7和C6的正极，电容C7和C6的负极接地。
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