专利名称：电气火灾漏电探测报警装置的制作方法
技术领域：
本实用新型总的涉及电子与电磁技术领域。更具体地说，本实用新型涉及电气漏电探测与应用技术。
背景技术：
用电线路及设备随着时间的推移会有不同程度的老化现象，这样不但将导致漏电现象的发生，还会带来两方面的危害，一方面造成能源浪费另一方面对人身安全构成威胁，甚至会因为漏电严重导致接地故障而诱发电气火灾，这不但给国家、集体和个人造成巨大经济损失，给人民的生命安全也带来了严重的侵害。目前，在电气线路中为了保护设备和人身安全已经使用了漏电电流保护装置。这些安全保护装置的特点是只有当负载线路中出现超过额定漏电电流的情况时，才被动切断电源线路，来保证用电安全，但是这些保护装置是在触电(漏电)后才能切断电源，它是没有预先报警的功能，所以它不能对电气漏电引起的火灾起到提前主动预防的作用，并且当漏电达到设定值时就切断电源的特性，不利于整个单位用电稳定性，它只适用于用电设备终端保护，并不适用于对整个用电系统的保护。
如何确保线路安全运行并将因漏电导致的线路故障、人身伤害事故及电气火灾事故消灭在萌芽状态的报警技术成为生产安全战线上技术人员共同努力研发的目标。

发明内容
本实用新型要解决的技术问题是，各种导线及设备随着时间的延长，绝缘材料逐渐老化，电气漏电现象就随之产生，当电气漏电达到一定程度即绝缘材料不再有效的起绝缘作用时，就将导致发生严重的后果，甚至会造成人身伤害或电气火灾事故。如果不采取科学的监测手段，不能及时的准确的发现危险隐患，很难保证人们最起码的生命财产安全。
基于以上原因和针对上述技术问题，本申请人研发出一种新的产品。本实用新型提出一个电气火灾漏电探测报警装置，它能解决上述的技术问题，即在应用了本实用新型报警器的各种电气运行线路中，实时检测电气线路的漏电情况。用电单位可根据外界环境情况和电气线路运行的本身性能要求来设定安全标准下允许的漏电临界值，这样既能对被监控的电气线路漏电情况进行实时的监测，对可能导致危险的漏电因素做到提前预防，使由电气漏电引起的火灾扼杀在予兆之中，有效地避免了因电气漏电造成的各种事故，又保证了整个单位用电的稳定性和正常性。
本新型是一种在线检测漏电电流的新型仪器，既可以检测AC220V、380V的支路漏电电流，又可检测系统总的漏电电流。本实用新型的报警既可采用声、光报警信号方式，又可以数字显示漏电电流的大小，并可以把报警信号传送到上一级监控中心。本实用新型结构设计合理，精确度高，可根据需要来设定漏电报警值来适用于不同用电要求的单位和场合。可检测较小的间歇式或持续的漏电电流信号，因而对于防范各种电气漏电事故，尤其对因漏电而导致的人身伤害和电气火灾事故具有主动有效的预防作用。
本实用新型电气火灾漏电探测报警装置的特征在于设有一个电流互感器以及漏电探测器和与之连接的漏电报警器。探测器探测的信号经滤波器滤波后，加至放大器，为减少失真同时输出至校正电路，再加至放大器，放大信号经数据处理后，数据输出口输出数据；显示器显示漏电电流值；同时通过报警器实施报警。漏电探测器与报警器可以根据实际需要做成一体化结构形式，即漏电探测报警器，也可以做成上述的分体式结构，探测器与报警器以有线方式连接，二种方式的原理是相同的，只是结构形式不同。
本实用新型的一优选方案是该漏电电流检测为一电流互感器，电流互感器由导磁材料制成的圆环形芯体和在每半圆环芯体上绕制的多匝线圈构成。
本实用新型的又一优选方案是该圆环芯体由两个半圆环形芯体对插连接形成，每个半圆环形芯体由多个导磁材料制成的半圆环形芯体片交错地叠加组成，每个半圆环形芯片在两个端部处被沿径向稍有加宽，在两端的该被加宽的部分之圆周向的长度为1∶2，从而将两个半圆环形芯体在两个端部连接时形成交错地对插结构，每个芯片厚度为0.5mm，每个半圆环由18片组成并被交错地叠加后绕线1000匝，将两个半圆环芯体组装后内径为Φ66mm，外径为Φ82mm。


下面，借助附图中的具体实施例对本实用新型电气火灾漏电探测报警装置进行更加详细地说明。
图1是本实用新型电气火灾漏电探测报警装置原理方框图。
图2是实现图1中滤波器、放大器、信号校正电路的原理详细方框图。
图3是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的具体详细说明，请参见附图1和2，由于漏电电流通常较小，所以提取漏电信号的电流互感器(1)必须采用高灵敏度的特制互感器，检测范围为1mA～数十安培，互感器应有良好的抗电磁干扰能力，不应因外界的如雷电、电机转动、电焊机等设备的干扰信号存在而产生信号输出，产生误报警。本电流互感器，由导磁材料加工而成，其形状是二个半圆环形芯体件对插连接成一圆环形芯体结构，每片厚度最佳为0.5mm，每个半圆环芯体均由多个半圆环形导磁薄片交错叠加组成，每个半圆环形导磁片在两个端部处沿径向被加宽即圆环径向宽度加大，在两端的该加宽部分的圆周长度是不等的，最佳比例为1∶2，其目的是将两个半圆环形导磁材料薄片叠加芯体对接后，在两个端部处形成交错对插连接以在整个圆环形芯体中具有均衡的导磁率。每个半圆环形的片件叠加芯体最好为18片构成，每个半圆芯体最佳绕线圈数1000匝，两个半圆环形芯体组装后内径最佳为Φ66mm，圆环芯体最佳径向宽度为8mm。
电流互感器把提取的信号输往滤波器(2)，经放大器(3)及信号校正电路(4)后，再把信号送往数据处理器(5)，处理器提取出真正的漏电信号并送往显示器(6)与报警器(7)，同时通过数据输出口(8)把报警信号输往上一级监控中心。显示器实时显示漏电值大小，报警器发出与漏电类型相应的声光报警信号，这样可以建成分散检测、集中报警的电气绝缘在线检测网络系统。
现在再说明一下附图2的线路原理。由互感器上的线圈L1提取的信号经过与之并联的限幅二极管D02的正极和D01的负极后，再经与它并联的电阻R1的一端送至与它串联的电阻R2后送到滤波器IC1，C1，R3并联于滤波器的输入、输出端，电容C4接在滤波器相应端子上，电容C2和C3连接在滤波器和大地间，从滤波器输出的信号送至放大器IC2，线圈L2的一端经C5后接地，另一端经C4后连至放大器IC2，电阻R4和C7并联接地而另一端串联电容C6后接至放大器IC2，放大器IC2设有电位器VR2和VR3，从IC2输出的信号经串联电阻R5后送至IC3，与IC3的输入、输出并联电阻R6，该IC3的输入侧经电阻R7接地，该IC3的输出端串联电阻R8后接至IC4，与IC4的输入、输出端并联电阻R9，该IC4的输入侧经电阻R10后接地，从IC4输出的信号送至数据处理电路。这样，互感器提取的信号经过限幅器二极管D01、D02后，加至滤波电路IC1级，滤波器提取出50HZ的漏电信号后，加至放大器，放大器由IC2、IC3、IC4组成，滤波输出信号及校正信号二种叠加信号加至放大器IC2，放大后的的信号失真最小。其失真度小于1％。IC2为校正用放大器，IC3、IC4主要用于放大信号。C5、C6、C7为校正用电容。IC4的输出信号加到CPU信号处理器，CPU电路内含A/D变换及计祘、输出电路，经CPU后的漏电信号分别送给数码管显示器以显示漏电电流值，同时输出各种报警信号并把数据输往上一级监控中心。应用者根据被测电气的环境条件和安全标准要求设定漏电报警值。当被监测的电气线路因绝缘老化导致该漏电超过了设定报警值时就以特定方式如声、光信号报警并显示漏电电流大小，使用此装置可以有效避免因漏电导致的重大火灾或人身伤亡事故。由此说明了本实用新型非常完满地解决了本文开头所述的现有技术中存在的技术问题。
附图3为本装置的结构示意图。下方部分的凹入尺寸为外部接线用的端子台，这种接线方式安全、可靠和方便。报警器的尺寸为210×160×54(mm)。报警器面板设有漏电显示窗口。外引线在小盖板下方向下引出，引线部分的结构尺寸为136mm×30mm。
虽然本申请中仅对一个具体实例作了详细地说明，这足以看出，本领域的技术人员在本实用新型之原理教导下可以对本实用新型做出各种变型和修改，但它们都脱离不了本实用新型之权利要求书所限定的保护范围。
权利要求1.电气火灾漏电探测报警装置，其特征在于设置一电流互感器探测漏电信号，输出经滤波器滤波后，加至放大器，为减少失真同时输出至校正电路，再加至放大器，放大信号经数据处理后，数据输出口输出数据；显示器显示漏电电流值；并通过报警器实施报警。
2.权利要求1的报警装置，其特征在于该漏电电流检测基于一电流互感器，而电流互感器由导磁材料制成的圆环形芯体和在每个半圆环芯体上分别绕制的多匝线圈构成，每个半圆环形芯体由多个导磁材料制成的半圆环形芯体片交错地叠加组成，每个半圆环形芯片在两个端部处被沿径向稍有加宽，在两端的该被加宽的部分之圆周的长度为1∶2，从而将两个半圆环形芯体插接件在两个端部连接时形成交错地对插结构，每个芯片厚度为0.5mm，由18片组成并被交错地叠加后绕线1000匝，将两个半圆环芯体插接件组装后内径为Φ66mm，外径为Φ82mm。
3.权利要求2的报警装置，其特征在于由互感器提取的信号首先经过性能优良的滤波器滤波。线圈L1上的信号经与之并联的限幅二极管D02之正极和D01的负极、电阻R1并联后，经电阻R2送到有源滤波放大器IC1，互感线圈L2的一端经C5后接地，另一端经C4后连至放大器，信号顺序进入由IC2、IC3、IC4三级串联构成的新型校正放大电路，级间为隔离电阻。
4.按权利要求1或2或3的报警装置，其特征在于报警装置同时输出数据信息、显示漏电电流值、声光报警信号，三者并行输出。
专利摘要本实用新型电气火灾漏电探测报警装置的特征在于设有电流互感器、漏电探测器、漏电报警器，探测器电路由滤波器、信号校正电路、放大电路及报警电路组成；报警器由报警电路及显示电路组成。报警器可以声光报警，数字显示漏电电流大小，电流互感器由导磁材料制成的芯体和其上绕制的线圈构成。该芯体由两个半圆形的各由多个半圆形导磁材料片叠合成的芯体半件对插组成。本新型设计合理，安装使用方便，灵敏度高，能对供电系统进行在线检测，设定适当的漏电电流报警值后，线路及设备出现漏电故障并大于设定值后，立即实施报警。安装使用漏电探测报警器可以有效预防各种因漏电导致的电气火灾等事故。
文档编号G01R31/02GK2695982SQ20032012206
公开日2005年4月27日 申请日期2003年11月20日 优先权日2003年11月20日
发明者许治垣 申请人:北京航天常兴科技发展有限公司