專利名稱：避免壓敏電阻失效的裝置及其接地故障斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及接地故障保護(hù)，特別是涉及避免壓敏電阻失效的裝置及其接地故障斷路器。
背景技術(shù)：
由于接地故障斷路器能有效防止人身觸電、電氣設(shè)備及火災(zāi)事故。因而得到廣泛應(yīng)用。
壓敏電阻(MOV)是GFCI(接地故障斷路器)內(nèi)部重要元件，通常并聯(lián)在電力線輸入端，其作用吸收浪涌電壓，但因壓敏電阻本身質(zhì)量問題，老化和溫度，濕度變化，都會(huì)引起壓敏電阻性能變化，在某些情況下，甚至還會(huì)發(fā)生爆炸，引起火災(zāi)。
目前，解決上述問題的各種技術(shù)方案，主要集中于壓敏電阻的性能方面，即提高壓敏電阻的壽命和性能，但是仍然不能解決壓敏電阻老化而失效的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供避免壓敏電阻失效的裝置及其接地故障斷路器。
本實(shí)用新型通過實(shí)時(shí)檢測(cè)壓敏電阻正常漏電流，來(lái)判斷壓敏電阻的當(dāng)前性能，以便及時(shí)更換老化或失效的壓敏電阻，從而避免接地故障斷路器中壓敏電阻的失效問題。
根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，本實(shí)用新型提供了一種避免壓敏電阻失效的裝置，裝置可以用于任何一種家用電器，如電視機(jī)、電冰箱收錄機(jī)等需要長(zhǎng)期使用電力的電器設(shè)備。
所述避免壓敏電阻失效的裝置，包括；一個(gè)壓敏電阻，一端連接一條電力線的輸入端，另一端通過斷路裝置的斷路開關(guān)連接另一條電力線；一個(gè)壓敏電阻的失效檢測(cè)裝置，包括一個(gè)檢測(cè)壓敏電阻漏電流的檢測(cè)器，當(dāng)所述檢測(cè)器所檢測(cè)的壓敏電阻漏電流達(dá)到預(yù)定值時(shí)，輸出一個(gè)觸發(fā)信號(hào)；一個(gè)斷路裝置，連接所述壓敏電阻的失效檢測(cè)裝置的觸發(fā)端，在所述觸發(fā)信號(hào)的激勵(lì)下，斷開所述斷路開關(guān)；一個(gè)壓敏電阻失效顯示裝置，包括由所述斷路裝置控制的指示燈開關(guān)和指示燈。
其中，所述壓敏電阻的失效檢測(cè)裝置還包括一個(gè)比較器，將所檢測(cè)的壓敏電阻漏電流值與一個(gè)閾值進(jìn)行比較。
其中，所述檢測(cè)器是檢測(cè)線圈。
其中，所述檢測(cè)器是與壓敏電阻串聯(lián)的電阻。
其中，所述斷路裝置是串聯(lián)連接的可控硅和分?jǐn)嗑€圈。
本實(shí)用新型利用敏電阻的失效檢測(cè)裝置，檢測(cè)壓敏電阻失效時(shí)所產(chǎn)生的漏電流。當(dāng)漏電流到達(dá)一定值時(shí)，該失效檢測(cè)裝置觸發(fā)斷路裝置工作，以切斷電力線對(duì)壓敏電阻所形成的電回路，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓敏電阻的保護(hù)，同時(shí)通過壓敏電阻失效顯示裝置，發(fā)出壓敏電阻失效的警告。
根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，本實(shí)用新型還提供了一種避免壓敏電阻失效的接地故障斷路器，包括一個(gè)壓敏電阻MOV1，一端連接一條電力線的輸入端，另一端通過所述動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)的接觸連接另一條穿過接地檢測(cè)裝置的電力線；接地檢測(cè)裝置N1，通過不平衡電流檢測(cè)，檢測(cè)接地故障電流和壓敏電阻漏電流，并輸出故障檢測(cè)信號(hào)；故障觸發(fā)模塊IC，接收接地檢測(cè)裝置N1所輸出的故障檢測(cè)信號(hào)，當(dāng)所述故障檢測(cè)信號(hào)大于閾值時(shí)，輸出觸發(fā)信號(hào)；接地故障斷路執(zhí)行裝置，包括分?jǐn)嗑€圈J2和可控硅VD7，可控硅VD7由故障觸發(fā)模塊所輸出的觸發(fā)信號(hào)導(dǎo)通，使分?jǐn)嗑€圈J2通電產(chǎn)生分?jǐn)啻艌?chǎng)，由此使斷路器的動(dòng)觸點(diǎn)與通電的靜觸點(diǎn)斷開；一個(gè)壓敏電阻失效顯示裝置，包括由所述分?jǐn)嗑€圈控制的開關(guān)K4和指示燈，如發(fā)光二極管。
其中，本實(shí)用新型還包括一個(gè)中性誤接地保護(hù)裝置N2，當(dāng)發(fā)生誤接地現(xiàn)象時(shí)，向故障觸發(fā)模塊IC輸出故障檢測(cè)信號(hào)。
其中，所述接地故障檢測(cè)裝置是零序電流互感器N1，所述中性誤接地保護(hù)裝置是中性誤接地保護(hù)線圈N2，其中線圈N1N2構(gòu)成變壓器耦合振蕩器，當(dāng)有中性誤接地現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，此振蕩器起振，當(dāng)振幅達(dá)到故障觸發(fā)模塊IC閥值時(shí)，故障觸發(fā)模塊腳IC 7輸出信號(hào)，使GFCI分?jǐn)唷?br> 本實(shí)用新型把接地檢測(cè)裝置N1利用為壓敏電阻的失效檢測(cè)裝置。當(dāng)檢測(cè)的壓敏電阻漏電流到達(dá)一定值時(shí)，故障觸發(fā)模塊IC觸發(fā)執(zhí)行裝置(VD7、J2)工作，以切斷電力線對(duì)壓敏電阻所形成的電回路，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓敏電阻的保護(hù)，同時(shí)通過壓敏電阻失效顯示裝置，發(fā)出壓敏電阻失效的警告。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1是本實(shí)用新型的避免壓敏電阻失效的接地故障斷路器。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的基本原理是，通過實(shí)時(shí)檢測(cè)壓敏電阻正常漏電流，來(lái)判斷壓敏電阻的當(dāng)前性能，以便及時(shí)更換老化或失效的壓敏電阻，從而避免接地故障斷路器中壓敏電阻的失效問題。
首先，本實(shí)用新型提供了一種避免壓敏電阻失效的裝置，該裝置可以用于任何一種家用電器，如電視機(jī)、電冰箱收錄機(jī)等需要長(zhǎng)期使用電力的電器設(shè)備。
本實(shí)用新型的避免壓敏電阻失效的裝置，包括一個(gè)壓敏電阻(如圖1中的壓敏電阻MOV1)，一端連接一條電力線的輸入端，另一端通過短路裝置的斷路開關(guān)(即，動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn))連接另一條電力線；一個(gè)壓敏電阻的失效檢測(cè)裝置，包括一個(gè)檢測(cè)壓敏電阻漏電流的檢測(cè)器(如圖1中的檢測(cè)線圈N1)，當(dāng)所述檢測(cè)器所檢測(cè)的壓敏電阻漏電流達(dá)到預(yù)定值時(shí)，輸出一個(gè)觸發(fā)信號(hào)(如圖1所述的IC第7腳輸出的觸發(fā)信號(hào))；一個(gè)斷路裝置(如圖1的可控硅DV7和分?jǐn)嗑€圈J2)，連接所述壓敏電阻的失效檢測(cè)裝置的觸發(fā)端(如圖1所述的IC第7腳)，在所述觸發(fā)信號(hào)的作用下，斷開所述斷路開關(guān)(即，動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn))；一個(gè)壓敏電阻失效顯示裝置，包括由所述斷路裝置控制的指示開關(guān)(如圖1中的開關(guān)K4)和指示燈((如圖1中的發(fā)光二極管)。
所述壓敏電阻的失效檢測(cè)裝置還包括一個(gè)比較器(內(nèi)建于IC之內(nèi))，將所檢測(cè)的壓敏電阻漏電流值與一個(gè)閾值進(jìn)行比較。
所述檢測(cè)壓敏電阻漏電流的檢測(cè)器既可以是檢測(cè)線圈，也可以是與壓敏電阻串聯(lián)的電阻(未示出)。
所述斷路裝置是串聯(lián)連接的可控硅DV7和分?jǐn)嗑€圈J2。
本實(shí)用新型利用敏電阻的失效檢測(cè)裝置檢測(cè)壓敏電阻失效時(shí)所產(chǎn)生的漏電流。當(dāng)漏電流到達(dá)一定值時(shí)，該失效檢測(cè)裝置觸發(fā)斷路裝置工作，以切斷電力線對(duì)壓敏電阻所形成的電回路，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓敏電阻的保護(hù)，同時(shí)通過壓敏電阻失效顯示裝置，發(fā)出壓敏電阻失效的警告。
本實(shí)用新型的上述原理可以應(yīng)用于接地故障斷路器(參見圖1)，因而本實(shí)用新型可以提供一種避免壓敏電阻失效的接地故障斷路器，包括一個(gè)壓敏電阻MOV1，一端連接一條電力線的輸入端，另一端通過所述動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)的接觸連接另一條穿過接地檢測(cè)裝置的電力線；接地檢測(cè)裝置N1，通過不平衡電流檢測(cè)，檢測(cè)接地故障電流和壓敏電阻漏電流，并輸出故障檢測(cè)信號(hào)；故障觸發(fā)模塊IC，接收接地檢測(cè)裝置N1所輸出的故障檢測(cè)信號(hào)，當(dāng)所述故障檢測(cè)信號(hào)大于閾值時(shí)，輸出觸發(fā)信號(hào)；接地故障斷路執(zhí)行裝置，包括分?jǐn)嗑€圈J2和可控硅VD7，可控硅VD7由故障觸發(fā)模塊所輸出的觸發(fā)信號(hào)導(dǎo)通，使分?jǐn)嗑€圈J2通電產(chǎn)生分?jǐn)啻艌?chǎng)，由此使斷路器的動(dòng)觸點(diǎn)與通電的靜觸點(diǎn)斷開；一個(gè)壓敏電阻失效顯示裝置，包括由所述分?jǐn)嗑€圈控制的開關(guān)K4和指示燈，如發(fā)光二極管。
其中，本實(shí)用新型還包括一個(gè)中性誤接地保護(hù)裝置N2，當(dāng)發(fā)生誤接地現(xiàn)象時(shí)，向故障觸發(fā)模塊IC輸出故障檢測(cè)信號(hào)。
其中，所述接地故障檢測(cè)裝置是零序電流互感器N1，所述中性誤接地保護(hù)裝置是中性誤接地保護(hù)線圈N2，其中線圈N1N2構(gòu)成變壓器耦合振蕩器，當(dāng)有中性誤接地現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，此振蕩器起振，當(dāng)振幅達(dá)到故障觸發(fā)模塊IC閥值時(shí)，故障觸發(fā)模塊腳IC 7輸出信號(hào)，使GFCI分?jǐn)唷?br> 本實(shí)用新型把接地檢測(cè)裝置N1利用為壓敏電阻的失效檢測(cè)裝置。當(dāng)檢測(cè)的壓敏電阻漏電流到達(dá)一定值時(shí)，故障觸發(fā)模塊IC觸發(fā)執(zhí)行裝置(VD7、J2)工作，以切斷電力線對(duì)壓敏電阻所形成的電回路，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓敏電阻的保護(hù)，同時(shí)通過壓敏電阻失效顯示裝置，發(fā)出壓敏電阻失效的警告。
下面結(jié)合圖1對(duì)本實(shí)用新型的避免壓敏電阻失效的接地故障斷路器的電路原理進(jìn)行詳細(xì)說明GFCI電路由傳感器，電子線路，接地故障檢測(cè)電路和動(dòng)作控制機(jī)構(gòu)組成。
傳感器由檢測(cè)磁環(huán)(零序電流互感器)N1和中性誤接地保護(hù)線圈N2組成。
電子電路由直流電源，IC放大電路，中性誤接地保護(hù)電路，GFCI接通電路，分?jǐn)嗫刂齐娐方M成。
線圈J2一端與LINE連接，另一端與二極管D1正極相連。D1另一端IC 5腳連接，電源經(jīng)二極管D1整流供IC約27V工作直流電源。
復(fù)位(RESET)按鈕K3一端與D1負(fù)端連接，另一端與電容C7和電阻R4連接，電容C7和電阻R4另一端與電容C8和電阻R3連接，電容C8和電阻R3另一端接地，當(dāng)K3按下時(shí)，接通電路產(chǎn)生一個(gè)脈沖信號(hào)使SCR VD5導(dǎo)通，接通線圈J1帶電，GFCI接通。
檢測(cè)磁環(huán)N1一端與IC 3腳連接另一端經(jīng)過電阻R1與IC 2腳連接，電阻R2一端與IC 1腳連接，R2另一端與IC 2腳連接。分?jǐn)嗑€圈J2一端與電源連接，J2另一端與可控硅VD7一端連接，可控硅VD7另一端接地，可控硅VD7觸發(fā)極與IC 7腳連接。當(dāng)有接地故障電流時(shí)，檢測(cè)磁環(huán)二次感應(yīng)信號(hào)經(jīng)IC放大，其達(dá)到設(shè)定值(一般為5mA)，IC 7腳輸出觸發(fā)信號(hào)，可控硅VD7導(dǎo)通，分?jǐn)嗑€圈帶電，使GFCI分?jǐn)唷?br> R2值確定GFCI分?jǐn)喙收想娏鞔笮　?br> 線圈N1N2構(gòu)成變壓器耦合振蕩器，當(dāng)有中性誤接地現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，此振蕩器超振，當(dāng)振幅達(dá)到IC閥值時(shí)，IC 7腳輸出信號(hào)，使GFCI分?jǐn)唷?br> 壓敏電阻(MOV)是GFCI內(nèi)部重要元件，其作用吸收浪涌電壓，但因壓敏電阻本身質(zhì)量問題，老化和溫度，濕度變化，都會(huì)引起壓敏電阻性能變化，由此會(huì)引起GFCI失效，甚至燒毀現(xiàn)象的發(fā)生，為此改變傳統(tǒng)壓敏電阻(MOV)的接法，壓每敏電阻(MOV)一端接電源端，而另一端接GFCI輸出端，因壓敏電阻(MOV)正常漏電流為μA量級(jí)不會(huì)影響GFCI正常工作。因各種原因壓敏電阻漏電流增加達(dá)到5mA時(shí)GFCI分?jǐn)啵瑫r(shí)壓敏電阻(MOV)同時(shí)斷開，這樣使GFCI分?jǐn)啵直Ｗo(hù)壓敏電阻不被擊穿燒毀。
權(quán)利要求1.一種避免壓敏電阻失效的裝置，其特征在于包括一個(gè)壓敏電阻，一端連接一條電力線的輸入端，另一端通過斷路裝置的斷路開關(guān)連接另一條電力線；一個(gè)壓敏電阻的失效檢測(cè)裝置，包括一個(gè)檢測(cè)壓敏電阻漏電流的檢測(cè)器，當(dāng)所述檢測(cè)器所檢測(cè)的壓敏電阻漏電流達(dá)到預(yù)定值時(shí)，輸出一個(gè)觸發(fā)信號(hào)；一個(gè)斷路裝置，連接所述壓敏電阻的失效檢測(cè)裝置的觸發(fā)端，在所述觸發(fā)信號(hào)的激勵(lì)下，斷開所述斷路開關(guān)；一個(gè)壓敏電阻失效顯示裝置，包括由所述斷路裝置控制的指示燈開關(guān)和指示燈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述壓敏電阻的失效檢測(cè)裝置還包括一個(gè)比較器，將所檢測(cè)的壓敏電阻漏電流值與一個(gè)閾值進(jìn)行比較。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述檢測(cè)器是檢測(cè)線圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述檢測(cè)器是與壓敏電阻串聯(lián)的電阻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述斷路裝置是串聯(lián)連接的可控硅和分?jǐn)嗑€圈。
6.一種避免壓敏電阻失效的接地故障斷路器，其特征在于包括一個(gè)壓敏電阻(MOV1)，一端連接一條電力線的輸入端，另一端通過所述動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)的接觸連接另一條穿過接地檢測(cè)裝置的電力線；接地檢測(cè)裝置(N1)，通過不平衡電流檢測(cè)，檢測(cè)接地故障電流和壓敏電阻漏電流，并輸出故障檢測(cè)信號(hào)；故障觸發(fā)模塊(IC)，接收接地檢測(cè)裝置(N1)所輸出的故障檢測(cè)信號(hào)，當(dāng)所述故障檢測(cè)信號(hào)大于閾值時(shí)，輸出觸發(fā)信號(hào)；接地故障斷路執(zhí)行裝置，包括分?jǐn)嗑€圈(J2)和可控硅(VD7)，可控硅(VD7)由故障觸發(fā)模塊所輸出的觸發(fā)信號(hào)導(dǎo)通，使分?jǐn)嗑€圈(J2)通電產(chǎn)生分?jǐn)啻艌?chǎng)，由此使斷路器的動(dòng)觸點(diǎn)與通電的靜觸點(diǎn)斷開；一個(gè)壓敏電阻失效顯示裝置，包括由所述分?jǐn)嗑€圈控制的開關(guān)(K4)和指示燈。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接地故障斷路器，其特征在于，還包括一個(gè)中性誤接地保護(hù)裝置(N2)，當(dāng)發(fā)生誤接地現(xiàn)象時(shí)，向故障觸發(fā)模塊(IC)輸出故障檢測(cè)信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接地故障斷路器，其特征在于，所述接地故障檢測(cè)裝置是零序電流互感器(N1)，所述中性誤接地保護(hù)裝置是中性誤接地保護(hù)線圈(N2)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接地故障斷路器，其特征在于，線圈N1N2構(gòu)成變壓器耦合振蕩器，當(dāng)有中性誤接地現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，此振蕩器起振。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種避免壓敏電阻失效的裝置，一種避免壓敏電阻失效的裝置，包括一個(gè)壓敏電阻，一端連接一條電力線的輸入端，另一端通過斷路裝置的斷路開關(guān)連接另一條電力線；一個(gè)壓敏電阻的失效檢測(cè)裝置，包括一個(gè)檢測(cè)壓敏電阻漏電流的檢測(cè)器，當(dāng)所述檢測(cè)器所檢測(cè)的壓敏電阻漏電流達(dá)到預(yù)定值時(shí)，輸出一個(gè)觸發(fā)信號(hào)；一個(gè)斷路裝置，連接所述壓敏電阻的失效檢測(cè)裝置的觸發(fā)端，在所述觸發(fā)信號(hào)的激勵(lì)下，斷開所述斷路開關(guān)；一個(gè)壓敏電阻失效顯示裝置，包括由所述斷路裝置控制的指示燈開關(guān)和指示燈。本實(shí)用新型利用敏電阻的失效檢測(cè)裝置檢測(cè)壓敏電阻失效時(shí)所產(chǎn)生的漏電流，并由此切斷電力線對(duì)壓敏電阻所形成的電回路，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓敏電阻的保護(hù)。
文檔編號(hào)H01H83/14GK2772086SQ20052000042
公開日2006年4月12日 申請(qǐng)日期2005年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月5日
發(fā)明者陳伍勝, 王富, 劉佩成 申請(qǐng)人:希珂爾電氣有限公司