多功能用电负载调控保安器

本实用新型是配用在单相电度表前及表后的控供电数字集成电路装置，它不但可用于检测和防止各种窃电行为、预防触漏电事故的发生和保障用电负载的安全，而且还可以被电业管理部门用来调控用户用电负载的限度。

近来，各类窃电现象、各类用电负载受损坏现象、触漏电现象、在用电高峰期间无证滥用空调器导致供电线路过热损坏甚至引起火灾事故的现象时有发生。对此，人们设计了各种各样的防窃电保安器，例如专利号为9021637.6的实用新型“多功能防窃电控制器”。该装置虽能防止窃电行为且具有普通保安器的功能，但它至少对用电负载的限度无法实现调控。此外，该装置采用了较多的晶体二极管元件的电路与本实用新型采用的先进的数字集成电路元件及其电路相比，其工作性能及可靠性方面，存在着无法克服的差距。

本实用新型的主要目的在于：为电业管理部门提供能有效地调控每个用户用电负载的限度的新型装置。这个装置同时还具备防窃电、防触漏电、防用电负载损坏等多种功能；还具备对因超负荷和触漏电引起的灾害事故有自动报警的功能；还具备对窃电等事件有自动记录的功能。

本实用新型的目的通过一种由直流电源、检测、控制、执行、报警、自动计数等六个部分电路组成的多功能用电负载调控保安器得以实现。

图1是多功能用户负载调控安器的电路原理图，图2是元器件装配示意图。在图1中，超负荷信号取样变压器B₃、窃电信号取样变压器B₂、电度表换向取样变压器B₄、双线窃电取样变压器B₅（其中B₂和B₄兼负触电信号取样功能）的初级线圈分别串接在电表进户线的火线上，与其次级线圈、二极管D₇、电容器C₁₁、C₁₂、C₁₃、电阻器R₅、R₆、负载调节电位器W₂等元件共同组成具有超负荷检测、窃电检测、触漏电检测功能的检测电路。由数字集成电路元件与非门G_1－1、G_1－2、G_1－3、G_4－1、G_4－2或非门G_2－1、G_2－2、G_2－3、O型触发器G₃和三极管T₁、T₂、T₃、电容器C₂₁、C₂₂、电阻R₁₃、 R₁₄共同组成的控制电路、通过G_2－1的输入端a′、b′、c′分别与检测电路的电阻器R₆、R₄、R₉即取样信号输出端a、c、c相连接。由与非门G_6－1、G_6－2、G_6－3、G_6－4、电阻R₁₈、R₁₉、R₂₁、电容C₅、三极管T₆、T₇、输出变压器B₆及扬声器组成的报警电路和由与非门G_5－1、G_5－2、G_5－3、G_5－4、G_5－5、电容C₂₃、C₂₄、电阻R₁₇、R₂₀、R₂₂、三极管T₅、T₆、脉冲计数器J₃组成的自动计数电路，其特征是G₃的Q端与G_6－4、G_4－1的输入端相连接。由继电器J₁、J₂、电容C₁₈、C₁₉组成的执行电路其特征是受控制电路中G₃的Q端的高电平“1”控制，通过T₃、T₂、R₁₆、G₄与G₃的Q端相连接。

以下对本实用新型的工作原理及其功能作用进行描述：

接通电源时，控制电路中的G₃在C₂₁、R₁₅、G_2－2、G_2－3的作用下自动复位，Q端置“0”， 端置“1”，控制输入门G_1－2启开，等待逻辑分析。由于电平输入为“1”，C₂₂处于放电状态，T₂、T₃截止，J₂不动作，J_2－1处于断开位置，J₁不动作，J_1－1、J_1－2处于常闭位置，单相交流电从B₅前端输入，经过J_1－1、J_1－2、B₂、B₃、B₄从单相电度表输出。当超负荷、窃电、触漏电任意一种现象发生时，检测电路将会立即获得取样电信号，分别从a、b、c端点输出，送到控制电路的逻辑分析门电路输入端a′、b′、c′，经过逻辑分析后，G_1－3输出端电平置“1”，通过控制门G_1－2、G_1－1送到G₃的C_L端，使G₃的Q端电平由“0”变为“1”， 端电平由“1”变为“0”，通过导线L关闭输入门以防止错误动作。Q端高电平“1”分四路输出：

1、通过G_4－1、G_4－2使T₂、T₃导通且饱和，使J₂吸合，J_2－1接通，J₁吸合，J_1－1、J_1－2断开，停止供电，实施执行功能。

2、送到G_6－4输入端，启开报警电路。G_6－4、G_6－3、R₁₈、R₁₉、C₂₅组成RC振荡器，产生报警信号，通过G_6－2、G_6－1、R₂₁、T₆、T₇、B₆，到扬声器，发出报警声，实现报警功能。

3、经C₂₃、R₂₂输出微分电路取出脉冲前沿、通过G_5－4送到计数电路输入端G_5－3、G_5－2及C₂₄、R₁₇组成的单稳态触发器，将输入脉冲整形成宽度为1秒，从G_5－1输出，经T₄、T₅放大推动脉冲计数器J₃，实现自动计数功能。

4、到达G_4－1输入端，使输出电平由“1”变为“0”，经过R₁₄，使延时放电三极管T₁截止。在Q端电平为“1”期间，使C₂₂充电，保持5分钟后，G₃自动复位，开始向用户供电，T₁又导通，C₂₂快速放电，时间为1秒，若用户超负荷、窃电、触漏电现象还没消除，又立即停止供电，重复上述过程，直到各种现象消除后再自行恢愎正常供电。

本实用新型由于采用了数字集成电路元件和先进的电路设置，工作性能稳定可靠，除具备防窃电、防触漏电和用电负载保安功能外，还具备目前其它同类实用新型专利产品都不具备的对用电负载的限度实现调控的功能和自动记录窃电、触漏电事件的功能从及对触漏电灾害事故例如超负荷导致供电线路过热而起火的火灾事故的发生实现及时自动报警的功能。其中对用户用电负载的限度实行调控的功能对电业部门实施计划用电、节约用电和安全用电的方针最具有现实意义。电业管理人员只须旋动本实用新型内的负载调节电位器W₂，然后贴上封条，就能将该用户的用电负载的总功率限制在一个指定的范围内，一旦超过，就自动断电，从而使用户在夏季滥用空调器和在冬季滥用电热取暖器的行为得到有力的控制和制止。

综上所述，本实用新型与现有技术相比具有显著的技术进步，具有明显的新颖性、先进性和实用性。