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安全可靠的电器保护电路

[日期:2015-09-26] 来源:  作者:西安 沈友 [字体: ]

 

  安全用电包括电器安全和人身安全两个方面,本文介绍的用电保护器,集过压、过流、短路、漏电、触电保护于一体,具有电路简单、功能全、动作灵敏、工作可靠等特点,其漏电保护动作时间<0.03秒,被保护电器功率达千瓦级。
  
  工作原理

  原理电路如附图所示,由过压检测、过流检测、漏电检测及保护控制等部分组成。其中,保护控制部分是共用的,由12V稳压管VD6、复位开关S2、单向可控硅VS1、双向可控硅VS2、电磁继电器K、抗干扰消噪电容C3及电阻R3、R4、R5组成。
  
  过压检测电路及保护控制电路供电由C1,VD1-VD4、C2等组成。接通电源后,220V交流市电经电源开关S1后,由VD1-VD4整流和C2滤波,一路经S2、R3、VD6为保护控制电路提供12V电源电压;另一路则经R2、RP1分压取样及稳压管VD5检测市电是否超压o VD5是3.3V稳压管,在市电正常时,VD5两端电压较低呈截止状态,不会触发保护控制电路,VS1、VS2都关断,K处于释放状态,其常闭触点K-1、K-2闭合,向负载正常供电。当市电由220V升高到250V左右(由RP1调整设定)时,VD5两端电压超过3.3V而击穿,VS1、VS2相继被触发导通,K得电吸合,K-1、K-2动作切断负载电源,起到过压保护作用。由于VS1的锁存作用使其维持导通状态,待故障排除市电电压恢复正常后,按一下常闭开关S2使VSI瞬间断电复位,K释放后,负载便可通电工作。
  
  过流检测和漏电检测取样均由电流互感器T完成,C21为过流、短路、超负载检测输出、电源插座,C22为漏电、触电负载检测输出电源插座。当CZ1上的电器正常时,流过L1的电流很小,L3上感应电压也很小,经VD7-VD10整流后的电压不能使VS1导通,所以保护控制电路不工作。当CZ1上的电器发生短路、过流、超负载20%左右时,L3感应电压增大,经VD7-VD10整流后触发VS1导通,使保护控制电路动作.K-1、K-2切断负载电源。
  
  当C22上电器无漏电情况发生时,L1、L2通过的电流相同,互感器T产生的磁场大小相等、相互抵消,L3无感应电压、保护控制电路不工作。如果有人触电,则有一部分电流经人体流人大地,L1、L2中流过的电流失去平衡,L3感生电压经VD7-VD10整流、RP2分流后,触发VS1导通,使保护控制电路动作,K1-1、K-2切断负载电源。
  
  元件选择

  VS1选择触发灵敏度很高的单向可控硅2N2343.工作电压200V.工作电流1A,触发电流20mA。 VS2选用BTA12等大于3A、600V的双向可控硅。继电器K使用JZX22F型交流220V继电器,可驱动毛瓦级功率负载。电流互感器T用5W左右电源变压器改制:拆去原次级绕组不用,用原襁级绕组作L3,另用双股扁平塑料电灯线绕作L1、L20其余元件按图示参数选择。
  
  调试方法

  先调过压检测电路,用调压器将输入电压调升至250V左右,再调节RP1使继电器吸合;再调过流检测电路,在CZ1上接上限定功率负载(如1KW,可按1.2kW负载),接通电源后调RP2使K吸合;最后调漏电检测电路,用一只100kΩ电位器暂代R6,按住漏电试验开关S3,同时从大到小缓慢调节100kΩ电位器,至继电器K吸合时止。一般来说,L1、L2匝数越多,RP2阻值越大,触电保护动作越灵敏,但限定功率会减小。

电器保护电路


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