防竊電、自復式過欠壓保護器的設計原理
摘 要 ：論述瞭在建築電氣和農村的民用電力供電中設置自復式過欠壓保護器的必要性。介紹瞭自復式過欠壓保護器的工作原理，給出瞭原理框圖及電路原理圖。所設計的自復式過欠壓保護器能實現過欠壓保護功能，保證瞭供電的連續性且保障瞭供電質量，滿足設計要求。
引言：
目前在建築電氣和農村的照明供電中，經常發生由於中性線斷線、相線與中性線接反和三相負載嚴重不平衡引起的單相供電過電壓或欠電壓情況， 導致傢用電器 (特別是高檔電器，如電腦、網絡設備、冰箱、空調、電視機等 )損壞，使用戶遭受較大經濟損失。JGJ/T 16－2008民用建築電氣設計規范要求應設置自復式過欠壓保護器，目前國外已有應用，但國內應用還較少。
隨著我國工業的發展，各種自動化、數字化的高檔傢用電器進入普通百姓傢庭，因此對電網的供電質量要求越來越高，不是以前主要以電燈照明為主時,關心的停電時間，而對電網的電壓范圍、頻率甚至諧波都提出瞭較高要求。
對於電網電壓超出要求范圍時的保護，以前也曾有一些單位推出中性線斷線保護產品，但由於該類產品要以零電位作為基準對中性線進行檢測，而零電位很難選取，因此該類產品誤動作較多，最後沒有推廣應用。
1、過電壓、欠電壓保護類產品應用現狀
目前國內過電壓、欠電壓保護類產品主要有以下幾種形式：
第一類是單一電器的電壓保護器。
該類保護器的主要保護對象是空調、冰箱。在電壓過低、過高 或者短時斷電的情況下，它能自動保護。在電壓總 是不穩定的情況下，將縮短空調，冰箱的壽命，甚 至損壞它們所用的壓縮機或者電動機。這類保護器 輸入采用插頭，輸出采用插座，輸出電流一般小於 或等於 10 A。
第二類是小型斷路器附加欠電壓和過電壓脫扣器。其優點是方案實施容易，能耗低，安裝方便。 但該方案的缺點是降低瞭供電的連續性，保護動作 後電網恢復正常不能自動合閘，需人工操作。
第三類是全自動電壓保護器。用於當電路中的電壓超過負載允許的界限時，自動斷開電源，保護用電設備不致於因過電壓、欠電壓而引起損壞。當電源電壓恢復正常，經設定的延時後，自動接通電源。現大部分用簡單的模擬電路來實現，電路結構簡單，正常工作時繼電器吸合，保護動作時，繼電器釋放。由於在正常工作時繼電器長期工作，功耗高。另外，采用模擬電路，電壓采樣精度較低，延時時間誤差較大，調整費時。鑒於以上現狀，開發設計一種電壓采樣精度高，延時時間誤差小，調整簡單，節能環保的自復式過欠壓保護器，很有必要。
2、自復式的過欠壓保護器工作原理
（圖 1）為自復式過欠壓保護器原理框圖，由電源電路、電壓采樣電路、微處理器、工作狀態指示電路、驅動電路、磁保持繼電器、儲能濾波電容組成。電源電路輸入端為電源進線端，輸出直流電源，為微處理器、驅動電路、磁保持繼電器、儲能濾波電容供電。電壓采樣電路輸入端為電網電壓，輸出電壓信號給微處理器。微處理器輸出兩組信號，一組為工作狀態信號，輸出給工作狀態指示電路，另一路為驅動信號，輸出給驅動電路，由驅動電路驅動磁保持繼電器。儲能電容為磁保持繼電器提供瞬時磁保持繼電器。
（圖 2） 為自復式過欠壓保護器原理圖，工作原理為 ：當電網上電後，微處理器通過電壓采樣電路連續檢測電網電壓，當檢測到電網電壓在正常范圍內時，輸出兩組信號，一組輸出給狀態指示電路，正常指示燈亮，另一路輸出吸合脈沖信號給驅動電路，由驅動電路驅動磁保持繼電器吸合，接通主回路。當電網電壓過壓或欠壓時，微處理器通過電壓采樣電路檢測到電網電壓過壓或欠壓，輸出兩組信號，一組輸出給狀態指示電路，對應過壓或欠壓指示燈亮，另一路輸出釋放脈沖信號給驅動電路，由驅動電路驅動磁保持繼電器釋放，切斷主回路，達到過欠壓保護目的。當電網電壓恢復正常時，微處理器通過電壓采樣電路檢測到電網電壓恢復正常，正常信號輸出給狀態指示電路，過壓或欠壓指示燈滅，正常指示燈亮，並進入 3 min延時計時，當 3 min延時時間內電壓都正常，輸出吸合脈沖信號給驅動電路，由驅動電路驅動磁保持繼電器吸合，接通主回路，恢復供電，達到自復目的。
3、防竊電保護器工作原理
(圖3) 單相防竊電管理器原理圖：是一種利用檢測被保護電網內所發生的相線對地漏電或觸電電流的大小，而作為發出動作跳閘信號，並完成動作跳閘任務的保護電器。在裝設保護器的低壓電網中，正常情況下，電網相線對地泄漏電流（對於三相電網中則是不平衡泄漏電流）較小，達不到保護器的動作電流值，因此保護器不動作。當被保護電網內發生泄漏電流或人身觸電等故障後，通過保護器檢測元件的電流達到其泄漏電流或觸電動作電流值時，則保護器就會發生動作跳閘的指令，使其所控制的主電路開關動作跳閘，切斷電源，從而完成漏電或觸電保護的任務。當線路恢復到正常范圍內，自動接通電源，保證瞭供電的連續性，保障瞭供電質量。
4、漏電斷路器和防竊電產品的異同
防竊電保護器：用於防止私拉亂接或線路漏電嚴重的場所，專門設計的一種保護裝置，隻能作為附加保護。加裝保護裝置的同時不得取消或放棄原有的安全防護措施。安裝帶有短路保護的漏電開關。
漏電斷路器：（俗稱漏電開關）有電磁式和電子式兩種，其工作原理為檢測剩餘電流，將剩餘電流值與剩餘動作流值相比較，當剩餘電流超過該值時斷開被保護電路。必須保證在電弧噴出方向留有足夠的飛弧距離，漏電保護裝置不宜裝在機械振動大或交變磁場強的位置。安裝漏電保護裝置應考慮到水、塵等因素的危害，采取必要的防護措施。
5、產品外形尺寸及安裝
本產品由：浙江傑科電氣有限公司
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