[实用新型]多功能家庭用电安全保护器

说明书

本实用新型涉及一种多功能家庭用电安全保护器。功能包括：电热毯防火、防潮湿等原因引起的短路及触电事故；家用电器外壳的漏电保护；电冰箱停电延时及过载保护；家用电器定时，外壳上配有多个插孔封闭的安全插座。

从目前情况看，已有的漏电保护器和电冰箱保护器，电路比较复杂，而且功能单一，很大程度上限制了使用的普及，多个单一功能的保护器也给使用带来了不便。电热毯是一种方便的取暖工具，近年受到广泛欢迎。但它却是一个很大的不安全因素，其防火问题一直是个难题。为提高安全性，近来采取一些措施，如改用阻燃布制造毯面，加保险指示灯或采用两挡工作状态等，但都没有从根本上解决问题。经研究我们发现，引起火灾的原因并不常是短路，而主要是由于经过长期使用、柔折，在电热丝的一些部位会出现表面裂纹纹，致使导电面积减小，甚至进一步氧化造成接触不良，该处会发生局部过热、发红，引起织物燃烧。这种事故发生时由于通电正常，因而不易被发现，并且作用时间长所以更具有危险性。单纯用阻燃布，会使危险因素不能及时发现而带病使用，使情况不断恶化。事故发生时电阻变化很小，单靠保险丝或指示灯是无法防范的。

本实用新型设计过程中，对家庭中所需的各项用电保护要求进行了优化选择和功能一价值分析、设计了一套简单的能将上述功能熔为一体的电路。目的在于提供一种多功能、低成本的用电安全保护器，能在各种事故即将发生的瞬间迅速切断电源，从根本上杜绝事故的发生。

本实用新型的工作原理及组成见图1，整机由三个功能模块（B）、（C）、（D）和一个电源控制电路（E）组成。各种所需的功能都是通过这几部分电路谐调统一的工作来实现的。其工作过程是这样的：当接于本保护器输出端的电热毯及某种电器发生故障或漏电事故时，各种异常信号均由一个多功能异常信号监测电路（B）检测出来，并驱动交流电源控制电路（E）迅速切断电源，同时发出警报信号。当发生短暂停电时，断电计时电路（C）工作，如果市电在五分钟之内恢复，则电路（E）在电路（C）作用下发生动作，继续切断对电器的供电，以确保家用冰箱的安全。在需要时开启通电计时电路（D），可完成对电器进行定时供电的功能，在规定的时间内（0～1小时）自动切断电源。所以，这四部分电路的相互匹合，使本装置可对家庭交流电源进行综合控制。

异常信号监测电路（B）的功能之一是根据电热丝由于表面出现裂纹，在局部发生过热之前电阻先发生微小变化的原理。通过用电流互感器组成回路在电热毯的路端检测电热丝电阻的方法而工作的。一旦发生上述事故，电阻值异常，约增大（10Ω）左右，此时监测电路（B）的输出达0.1～0.2伏左右（交流），使交流电源控制电路（E）迅速动作、切断电源并发出报警信号。该监测电路对因潮湿等原因引起的电热丝阻值变化也较敏感。因而可防止各类电热毯火灾和人身触电事故的发生。异常信号监测电路（B）利用同一个互感器与家用电器构成漏电信号检测回路。

断电计时电路也是一个专为本实用新型设计的新颖电路，它能在断电的瞬间给一个电容充电，并使其缓慢放电。电容上的电压经分压后成为该电路的输出。在其输出没有降到晶体管的导通电压（硅管为0.7伏）之前，会使交流电源控制电路（E）保持对电器的断电状态，电容的放电时间调定在冰箱所需的五分钟。恢复供电对该电容的状态不产生任何影响。

本实用新型中的交流电源控制电路（E）可采用断电器控制电路，也可采用近年来较为流行的双向可控硅控制电路，二者成本相当，通电计时电路可采用各类定时电路。另外，在出现异常时，一旦切断电器的电源监测电路输出的异常信号也随之消失。为了使对电器断电的状态保持一段时间，在本实用新型中采用对电器断电的同时切断断电计时电路（C）的电源的方法，以迫使之工作、用其输出代替消失了异常信号。

本实用新型外壳上带有多个安全插座，其中包括一个电热毯专用插座和一个电冰箱专用插座。

由于外壳上插孔很多、而且常常放在床头使用，为增加本保护器的安全性能、防止幼儿触电，特为其设计了一种新颖的安全插座装置，其主要部分是一个能绕插座中心旋转，并带有一对锁住机构的塑料遮蔽件，使插孔完全封闭、可起到防触电和防尘双重作用。