[实用新型]固态插牌取电开关

说明书

本实用新型涉及的是一种电气开关，该开关是适合在宾馆客房、易燃易爆场所、室外和潮湿环境中使用的一种安全开关。

目前，常用的插牌取电开关主要由插牌控制部分和配电箱二个部分组成，且这两个部分是分两地安装的；其中插牌控制部分可分机械式和光电式二类；机械式的插牌取电开关以行程开关为主令元件，使用时靠取电牌的压力接通行程开关，使交流接触器线圈获电，由主触点闭合送电的；光电式的插牌取电开关，主要由光电传感电路及交流接触器组成，且是以交流接触器作为执行元件的，故能耗大，体积也较大；上述这些插牌取电开关，存在有易产生机械疲劳而失灵；触点易烧毛而粘牢造成不能断电；故障率高维修量大；交流接触器线圈消耗电能大；在用电设备或电气线路发生过载、短路时由于交流接触器触点释放时间较长不能快速可靠的切断电源进行有效的保护；体积亦较大且分两地安装，故安装不便，通用性差；在开关通电和断电时有噪声和火花，因此适用范围不大，目前仅局限在宾馆客房中采用等缺陷。

鉴于上述原因，本实用新型的任务是要设计制造出一种具有使用更方便、工作灵敏可靠、节省电能、使用范围广，特别是可适用于易爆易燃场所、室外和潮湿环境中的、通用性强的、并能对电气设备和线路进行有效、快速、可靠保护的、使用寿命长的、一种固态插牌取电开关。

本实用新型所提出的目的是这样完成的，在设计制造该插牌取电开关时，我们采用红外线传感和运用可控硅技术来达到设计目的的；具体由降压、整流、滤波电路、控制电路、显示电路、短路保护电路、过载保护电路和输出电路组成，由于采用红外线传感，使之具有抗干扰强的优点；采用高灵敏度的干簧管拾取过电流信号，使主回路电流检测线圈匝数减少，这样既不影响主回路工作，又可使整个体积减小，并能提高灵敏度；采用直流电流触发及应用傍路原理控制可控硅，能保证当发生短路及电器发生故障时，保护动作敏捷，动作时间小于0.01秒，它与传统的触发电路比，具有输出波形失真小，电压降小，不会造成误触发，不会产生电磁干扰等优点，线路中采用电容器降压，可以降低整个电路的功耗，并且不会发热。本实用新型由降压、整流、滤波电路、控制电路、显示电路、短路保护电路、过载保护电路和输出电路所构成。其中降压、整流、滤波电路由电阻R₁、电容C₁、C₂，二极管D₁、D₂、D₃组成；控制电路由电阻R₂、R₃、R₄、R₇、R₈，红外线发射二极管VD₁，红外线接收二极管VD₂，三极管VT₁、VT₂组成；短路保护电路由电流检测线圈L₁、干簧管J₁、单向可控硅VS₂，发光二极管VD₅～VD₈组成；过载保护电路由电流检测线圈L₂、干簧管J₂、电阻R₅、R₆、电解电容C₃、稳压二极管D₄、单向可控硅VS₁、发光二极管VD₃、VD₄、VD₇、VD₈组成；显示电路由VD₃～VD₁₂串联在工作电路中组成；输出电路由双向可控硅VS₃、VS₄、压敏电阻R_v、电阻R₉、R₁₀、电容C₄组成。并且用环氧树脂把整个电路进行封装，使之与外界隔绝，达到防爆防水的要求，也可避免电路中高低压间因放电损坏元件的可能，因而保证了该开关的可靠性；在面板设计时可设计成文字显示式和指示灯式两种，文字显示式的显示窗由透明面罩，中间层为印有四组空心文字的，文字部分为透明的塑料片，里层为发光二极管，并把显示不同的内容相互隔开。其中，电路中电阻R₁、涤纶电容C₁，二极管D₁相串接，并且与电流检测线圈L₁、L₂串联后接交流电220V电源，其中二极管D₁的正极为“地”端，负极与涤纶电容C₁连接，其连接点接整流二极管D₂的正极；整流二极管D₂与红外线发射二极管VD₁串联，整流二极管D₂的负极与红外线发射二极管VD₁的正极的连接点接电解电容C₂，稳压二极管D₃并联在电解电容C₂上；红外线发射二极管VD₁的负极上分别接电阻R₂、R₃、R₄，其中电阻R₂的另一端分别接簧管J₁、J₂及红外线接收二极管VD₂的负极上，红外线接收二极管VD₂的正极接电阻R₇及接三极管VT₁的基极，电阻R₇的另一端接“地”；其中电阻R₃的另一端接三极管VT₂的集电极及双向可控硅VS₃的控制极；其中电阻R₄的另一端分别接单向可控硅VS₁、VS₂的阳极及接三极管VT₁的集电极；单向可控硅VS₁的控制极接稳压二极管D₄的正极，稳压二极管D₄的负极接电阻R₅、R₆、电解电容器C₃的正极，其中电阻R₅的另一端接干簧管J₂，电阻R₆的另一端接“地”，电解电容C₃的负极接“地”。单向可控硅VS₂的控制极接干簧管J₁；显示发光二极管VD₃、VD₄光联后正极与单向可控硅VS₁的阴极相接，负极与显示发光二极管VD₇、VD₈的正极相接；显示发光二极管VD₅、VD₆并联后正极与单向可控硅VS₂的阴极相接，负极与显示发光二极管VD₇、VD₈的正极相接；显示发光二极管VD₇、VD₈并联后负极分别接三极管VT₁的发射极、电阻R₈及显示发光二极管VD₉、VD₁₀，VD₁₁、VD₁₂，其中R₈的另一端接三极管VT₂的基极，显示发光二极管VD₉、VD₁₂串、并联后接“地”；双向可控硅VS₃的阳极与电阻R₉串接后接输出端，阴极与双向可控硅VS₄的控制极相接；双向可控硅VS₄的阳极接输出端子，阴极与电流检测线圈L₁、L₂串接后接交流220V电源的相线；电阻R₁₀与电容C₄串接后并联在双向可控硅VS₄的阳极与阴极上，压敏电阻R_v也并联在双向可控硅VS₄的阳极与阴极上，其电路方框图如图3所示，电气线路图如图4所示。由于上述措施使本实用新型提出的目的得以实现。