[发明专利]一种改进的保安开关

说明书

本发明属于电网触电、漏电的紧急保护装置，用来保护电网漏电，特别是保护人身安全免遭触电危害。

根据人们对安全用电的知识，50HZ交流电流对人体的作用在10～15mA以下，时间在1秒钟以内，尚可认为是安全的，但已有强烈的麻痛感觉。当电流再大，时间再长，达到50mA·sec时，会引起心室颤振，就有致命危险。国际电工委员会确认30mA·sec为人体触电电流安全值，这只是对生命危险而言，对人的麻痛感觉来说已是非常难受的了。通过人体的电流愈小，麻痛感觉愈轻。

现有的这类保安开关，其工作原理是由能感知触电和/或漏电电流的传感器取得信号，经整流放大后通过驱动器使执行开关动作，切断电源。由于被保护网络和电器设备不可避免地存在程度不同的自然漏电流，为了避免保安开关误动作，通常都需设定“门限”，即需设定使开关动作的动作电流。此电流值应愈小愈好，但应大于被保护网络的自然漏电流。使得：

I动＝I漏+I触 为了使触电电流I触尽可能小，必须事先确知网络自然漏电流I漏的大小，才能设定恰当的动作电流I动。由于各被保护网络的自然漏电流无法确知，因此“门限”的设定极为困难。如“门限”设定低了，则可能因网络自然漏电流较大而造成误动作。如果设定高了则在发生触电情况时，非得等到通过人体的电流达到此“门限”时才切断电源，这是不希望的。所以生产厂家无法预先恰当地设定“门限”，而用户或者由于缺乏电气知识，或者由于缺乏恰当的测试器具和手段，亦无法自行调节“门限”。为了避免误动作，目前这类保安开关的“门限”设定都偏高，因而在发生触电情况时，人体必须忍受较大的触电电流，这是有危险性的。有的厂家对保安开关设定多种不同的“内限”，建议用户根据现场情况选用，这也是不方便的，因为现场漏电情况难以正确估计且会经常变动。

本发明的目的就是为了解决这一问题。它所设计的电子装置能使保安开关在被保护网络存在各种不同自然漏电流情况下，都不会发生误动作，安全可靠。在突然发生触电和/或漏电情况时，只要通过人体的触电电流达到预先规定值即可使保安开关动作，切断电源。此预先规定值可规定为远较安全电流为小，如1或2毫安，使人在略有感知的情况下，即可切断电源，动作时间则由常用的小型继电器决定。此外，在自然漏电流缓慢增加到一定值后，亦能自动切断电源。

下面是本发明的一个最佳实施例，通过该实施例的描述和附图1，给出了本发明的细节。

附图1是本实施例的一个电路原理图。

保安开关的工作原理是由传感器〔1〕产生发生触电和/或漏电时的信号，经电子装置〔7〕处理后，再通过驱动器〔8〕使执行开关〔10〕动作，切断电源。现有的保安开关包括传感器〔1〕、低压直流电源〔9〕、电子装置〔7〕、驱动器〔8〕和执行开关〔10〕组成。电子装置〔7〕由带门限调节装置的放大器组成。本发明所提供的电子装置〔7〕中，从整流放大器〔2〕到驱动器〔8〕之间依次增设了一个滤波器〔3〕，一个延时器〔4〕，一个限幅放 大器〔5〕和一个有二个输入端的电压比较器〔6〕。由传感器〔1〕所产生的信号，经整流放大器〔2〕、滤波器〔3〕产生一定极性的直流信号电压。此电压分二路输出，一路经延时器〔4〕和限幅放大器〔5〕到达比较器〔6〕的一个输入端;另一路直接到达比较器〔6〕的另一个输入端。比较器〔6〕的一个输入端与限幅放大器〔5〕相连，另一个输入端与滤波器〔3〕直接相连。限幅放大器〔5〕的增益应等于信号经延时器〔4〕延时后所引起的衰减，限幅值则由允许网络最大漏电流决定。由于限幅放大器〔5〕补偿了信号经延时器〔4〕后所产生的损失，所以到达比较器〔6〕的二个输入端的信号完全相等，互相抵消。为了保证比较器〔6〕的无信号时能确定地向某一方向翻转，限幅放大器〔5〕还输出一个能单独使比较器〔6〕翻转的小值电压。这样，在正常情况下，比较器〔6〕的二个输入端的信号虽互相抵消，但在此小值电压作用下，仍确定地有某一极性的饱和电压输出，驱动器〔8〕不动作。在发生突然触电和/或漏电时，即刻产生信号电压，经延时器〔4〕，限幅放大器〔5〕到达比较器〔6〕的一路信号因受到延时器〔4〕的阻滞，要慢于另一路直接到达比较器〔6〕的信号。于是比较器〔6〕的二个输入端信号不平衡。当不平衡程度超过限幅放大器〔5〕的初始输出小值电压时，比较器〔6〕即刻翻转，通过驱动器〔8〕使执行开关〔10〕动作，切断电源。