專利名稱：漏電消除器的制作方法
技術領域：
電子技術(三)對審查、了解、檢索有參考作用的現有技術及反映該技術的文件1、安全用電，參考《實用電工技術問答2000題》下冊，P20－1－18。
2、信號放大集成電路，參考《實用無線電技術手冊》P132。
3、晶體管開關電路，參考《實用無線電技術手冊》P627。
(四)實用新型的目的本實用新型的目的，是使家用電器等電器設備在無附加線路(即接零或接地專用線)的情況下，實現自動接零保護。消除電器外殼上的漏電，保證人身及設備的安全。
(五)實用新型的內容一般來講，漏電只是對使用交流市電的家電而言的。其主要形式為短路性漏電、高阻性漏電和電容性漏電三種。本實用新型能消除電器上的各種漏電，實現形式為把電器外殼部分自動接零保護，泄除漏電。而不需專用的接零保護線，電器也不用接地線保護。
工作原理見附圖
一。交流市電從A、B端輸入，經過保險絲RD。由變壓器B、整流管D13～D16和電容C1組成的直流電源輸出6V直流電，經常閉觸點J4－1，使繼電器J1吸合。則J1－1和J1－2閉合，從中通過市電到達A’、B’端，供應電器負載工作。
由常閉觸點J3－2取出判斷信號，為50HZ低頻信號，經過限流電阻R1，進入由IC1組成的放大電路。被放大的信號，由IC1的1腳輸出，經二級管D4的整流和電容C12濾波，在電阻W1上產生一個直流電壓。如果B端是火線，則這個直流電壓為1.0V左右；若B端是零線，則為0.1V左右。在此，B端的電性就可判斷出了。是無接地條件下僅單端判斷出來的，叫做自動認相。其中R3和D3組成并聯穩壓電路，保護IC1。
由BG1、BG2和BG3組成晶體管開關電路。W1上得到的信號如果是1.0V左右，即B端是火線，則BG1和BG2導通，繼電器J2吸合，J2－1由常開變閉合，把A端即零線同機殼E點連接起來，完成接零保護。同時J2－3由常開變閉合，完成J2的自鎖。其中W1和W2為靈敏度調整電阻，D5、D6為BG2的保護二級管。
如果B端是零線，則W1上得到0.1V左右的微弱信號。BG1和BG2截止，J2不動作。此時BG2的集電極為高電位，通過限流電阻R6，使BG3導通，則J3吸合。J3－1由常開變閉合，把B端即零線同機殼E點連接起來，同樣完成接零保護。J3－3由常開變閉合，完成J3的自鎖，D7和D8為BG3的保護二極管。
以上是漏電消除器的主要工作電路。下面是自檢電路，其目的是監督主電路的工作情況，發現錯誤的動作立即糾正，并在主電路出現故障時發出警報。
其電路原理與主電路類似。它的判斷信號取自機殼。當主電路出現錯誤動作，將火線接到機殼上時，通過按紐開關SA的常閉點和限流電阻R7，IC2取得信號，將其放大。經過D10和C23的整流濾波，在W3上出現一個1.0V左右的強信號。致使BG4和BG5導通，J4吸合。J4－1由常閉而斷開，切斷了主電路的電源，導致J1、J2或J3的釋放，從而解除了錯誤的動作。
繼電器J4沒有自鎖電路，它的吸合是靠強信號維持。錯誤動作解除后，機殼上信號消失，則J4釋放。J4－1恢復常閉，接通電源，使主電路再次進行判斷接零。如果再接錯，則再次被除掉。J4每動作一次，J4－2就由常開而閉合一次，信號燈XD閃一下。如果主電路出現故障，總是錯動作，則信號燈連續地閃爍，發出警報主電路出現了故障。
SA為試驗按鈕，要定期試按，來檢查漏電消除器是否可靠地工作。其原理是D1和D2是對接在A、B兩線間的兩個二極管，對A、B來講是截止的。但在D1和D2的中間存在著來自火線的正半波信號。在SA按下時，常開點閉合，正半波信號經過SA和R7傳到自檢電路，使繼電器J4吸合。J4－2由常開變閉合，信號燈XD亮，表明自檢電路工作正常。自檢電路又保障主電路。所以，通過試驗按鈕SA，看看信號燈XD，就可知本實用新型是否工作可靠。
該漏電消除器，采用可靠的接零保護，而不用專門接零線。當電網中出現零線斷開現象時，變壓器B等組成的電源隨之停電。繼電器J1、因斷電而釋放，J1－1和J1－2恢復常開，通往電器負載的雙線都被切斷，所以，不會出現簡單接零那樣的危險。
高阻性電容性漏電，可以從接零中泄掉。對于電流較大的短路性漏電，當漏電電流超過額定的保險絲電流值時，則保險絲熔斷，起到可靠地保護作用。如果換上新保險絲，通電后很快再次熔斷，則說明電器出現了短路性漏電，需修理再用。
總之，采用這種漏電消除器后，無論電器存在何種形式的漏電，人體直接接觸電器外殼，都無任何帶電感覺，連輕微麻手的感覺都沒有。
(六)實用新型與現有技術相比所具有的優點或者積極效果目前，國內外在漏電保護方面所采取的措施大致分兩個方面一是傳統的接地或接零保護；二是使用漏電保安器。
使用傳統的接地或接零保護，需要專門的接地線或專門的接零線，這在一般的建筑中是沒有的。而安裝了這種專門用線，會將大地電位引至室內，有可能增加觸電的危險性。并且，會使用戶用一線一地的方法來偷電成為可能。
本漏電消除器，不需任何外加線，免除了以上兩線的麻煩。
目前國內外使用的漏電保安器，一般是通過零序互感器來獲得漏電信號，經過放大線路來控制脫扣機構的。這類保安器在使用中，存在以下的缺陷1、其靈敏度不能太高。否則，有可能因電網微小的漏電而造成保安器頻繁地動作，使電器無法工作。因此，一般起動電流都在10mA以上。而在這個范圍之內的漏電，則無能為力，對人體的危害仍很大。
本漏電消除器不存在這個問題。無論電器有多小或多大的漏電，都會從自動接零線路上泄除掉，對人身毫無影響。
2、目前使用中的漏電保安器還有一個動作時間的問題。它是在人體觸電時才動作的，一般動作時間為0.1秒左右。可是，時間再短，電流已經傳至人體了，對人身仍有危害。因為，人的心臟每收縮擴張一次，中間約有0.1秒的間歇。這0.1秒內心臟對電流最為敏感，如果電流在這一瞬間通過心臟，即使電流很小(零點幾毫安)也會引起心臟震顫，導至心臟麻痹。
本漏電消除器不存在動作時間這個問題。它在市電接通的同時，就完成了自動接零保護。之后，電器發生的任何形式漏電，都被接零線路泄除掉了，自始至終，對人體毫無影響。
3、目前使用中的漏電保安器，要求它后面的線路及電器等與大地絕緣。否則，常出現誤動作。這一點，一般用戶也很難做到。如洗衣機的進水管與水龍頭就是相通的。
而本漏電消除器對電器等則沒有這些特殊要求。
4、現有的漏電保安器，只是在人體觸電時才動作，不能消除電器外殼上漏電造成的高電位。而且，對于電器的感性和容性漏電也無能為力，而這兩種漏電也會造成麻手的感覺，尤其對心臟及神經不好的人危脅更大。
本漏電消除器，則能保證電器外殼永遠處于零電位，對任何形式的漏電都能泄除干凈。
除了以上所列，本實用新型還有下面兩條優點1、對市電能自動認相，從而自動接零保護。
2、具有自檢電路，能在主電路發生誤動作時及時糾證，并通過信號燈來顯示運行情況。
本實用新型解決了電器漏電對人身危害這個問題，對推動安全用電和家電的普及能產生積極效果。
(七)對附圖一圖面的說明見附圖一。RD為保險絲，其選用應根據電器負載的情況，保險絲的額定電流應稍大于負載的額定電流。B為電源變壓器，選用輸出6V的小型變壓器，如小型收錄機電源中的即可。XD為信號燈，選用6V的電筒燈炮。繼電器J1、J2、J3為JZX－DC6V型，J4為JRC－DC6V型。集成塊IC1和IC2為LA4100。BG1～BG5為3DG6型三極管。圖中的其它原件規格為D1、D2為2CZ82F，D3、D9為2CW55，D4、D10為2AP21，D5、D6、D7、D8、D11、D12為2CZ82A。R1、R7為1.5M，R2、R8為100Ω，R3、R9為150Ω，W1、W3為4.7K，W2、W4為50K，R4、R11、R6為5K，R5、R10為1.2K。C1、C7、C12、C20、C23為220μF／10V，C2、C3、C13、C14為100μF／6.3V，C4、C15為1.7μF，C5、C16為33μF／6.3V，C6、C21為0.15μF、C8、C19為47μF／6.3V，C9、C17為470PF，C10、C18為560PF，C11、C22為470μF／10V。
(八)實現本實用新型的最好方式見附圖二，全部的元件按附圖一的連接，焊接在電路板上，組成芯片。外殼尺寸為18cm×12cm×7cm，材料為塑料。芯片由六個螺絲釘固定在底板上。在前面的面板上，有兩個輸入接線柱、兩個輸出接線柱和一個機殼接線柱。
輸入接線柱內接附圖一中的A、B兩點，外接市電。
輸出接線柱內接附圖一中的A’、B’兩點，外接電器負載。
機殼接線柱內接附圖一中的E點，外接電器外殼。
面板中間是試驗按鈕SA和信號燈XD。如果把本實用新型作為電器的一部分安裝在電器內部時，可把SA和XD移到電器操作面板上面。
權利要求1.一種漏電消除器，屬電子技術領域，電路主要構成為變壓器B及整流管D13～D16組成的整流直流電源，集成IC1及其周圍元件組成的低頻信號放大電路，D4及C12組成的信號整流電路，BG1、BG2、BG3等組成的開關電路，繼電器J1～J4組成的動作電路等。其特征是(1)由R1單端輸入，由IC1放大信號，由D4、C12及W1對信號整流、濾波等，構成對市電自動認相電路；(2)由W1取出的自動認相信號，驅使BG1、BG2、BG3組成的開關電路工作，繼電器J2或J3動作而構成的自動對電器進行接零保護；(3)由按鈕開關SA、限流電阻R7、放大電路IC2、認相電路D10、C23、開關電路BG4、BG5、繼電器J4、信號燈XD等，一起組成自檢電路，且SA又為試驗按鈕。
2.根據權利要求1的漏電消除器，其特征是自動認相電路中，信號的輸入是通過電阻R1一端接到市電的任一線上單端采集的，這個信號進入IC1的9腳，放大后由1腳輸出，經D4整流，C12濾波，在W1上輸出認相信號。
3.根據權利要求1的漏電消除器，其特征是繼電器J1的兩組常開觸點J1－1和J1－2來連接電器負載與市電，繼電器J2、J3的J2－1或J3－1來連接市電的零線與電器機殼E，繼電器J1的工作電源通過J4－1取自由變壓器B構成的直流電源，變壓器B的初級兩端經過保險絲RD接市電兩線。
4.根據權利要求1的漏電消除器，其特征是按鈕開關SA的常閉點連接電器機殼E，為IC2提供信號，SA的常開點連接二極管D1和D2的負極，在SA被按下時，為IC2提供信號，繼電器J4的工作電源直接取自直流電源D13～D16等，J4的常閉觸點J4－1為主電路及J1提供電源，J4的常開觸點J4－2連接信號燈XD。
專利摘要本實用新型名稱為漏電消除器，屬于電子技術領域。隨著我國家用電器的普及，電器漏電傷人的事故率不斷上升。本漏電消除器正是為了解決家電等市電設備的漏電問題。其主要技術特征為；(1)對市電自動認相；(2)使電器自動接零保護而不用接零專線；(3)具備自檢電路；(4)具備安全檢驗按鈕。本實用新型主要用于家用電器等使用市電的電器設備，既可同時對多件電器進行保護，又可以作為電器的一個部分安裝在電器內部。可以將電器漏電徹底泄除干凈，使電器外殼永遠保持零電位。
文檔編號H02H3/14GK2057538SQ8921789
公開日1990年5月23日 申請日期1989年10月11日 優先權日1989年10月11日
發明者李建云 申請人:李建云