聶蓉　李華柏　黃杰

【摘 要】本文設(shè)計(jì)了一種具有過壓保護(hù)與漏電保護(hù)功能的插座，當(dāng)插座電源電壓過高或者用電設(shè)備漏電時(shí)，能自動(dòng)斷開電源并聲光報(bào)警，從而保證人身及設(shè)備安全。

【關(guān)鍵詞】過壓保護(hù)；漏電保護(hù)；電源插座

0 引言

當(dāng)用電設(shè)備絕緣老化或者其它原因引起用電設(shè)備漏電時(shí)，容易導(dǎo)致人身安全事故。當(dāng)電源電壓過高時(shí)，容易導(dǎo)致用電設(shè)備的損壞。對(duì)于漏電，目前大多采用漏電保護(hù)器來進(jìn)行防護(hù)，但是漏電保護(hù)器需要單獨(dú)安裝，且要滿足一定的安裝條件，對(duì)因施工需要移動(dòng)使用的電源插座，有時(shí)安裝不方便。

1 電源插座電路設(shè)計(jì)

本文在常用的電源插座中安裝了漏電保護(hù)電路與過壓保護(hù)電路，具有過壓與漏電情況插座自動(dòng)斷電的功能，且過壓保護(hù)程度可以根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。

圖1中，SB為自鎖式按鈕開關(guān)，V為交流電壓表，KA為中間繼電器，KA1-1、KA1-2為中間繼電器常閉觸點(diǎn)，KA2-1為中間繼電器常開觸點(diǎn)，VT為雙向晶閘管，C為電容，VD為雙向觸發(fā)二極管，Rp為地線，L為發(fā)光二極管，用作電源指示燈，PE為地線。

電源插座以雙向晶閘管的導(dǎo)通與截止來控制中間繼電器的得電與失電，當(dāng)插座地地線帶電時(shí)或者插座過壓時(shí)，雙向晶閘管門極產(chǎn)生觸發(fā)信號(hào)，雙向晶閘管導(dǎo)通，中間繼電器線圈得電，其常閉觸點(diǎn)由閉合轉(zhuǎn)為斷開狀態(tài)，從而斷開插座的電源，實(shí)現(xiàn)過壓與漏電保護(hù)。

2 過壓保護(hù)與漏電保護(hù)原理分析

按下自鎖式按鈕開關(guān)SB，插座有電。首先調(diào)節(jié)好電位器Rp，使電容C兩端的電壓小于雙向二極管的觸發(fā)電壓。當(dāng)插座電壓高于設(shè)定值時(shí)，電容的端電壓升高，當(dāng)電容的電壓高于雙向二極管VD的觸發(fā)電壓時(shí)，雙向二極管導(dǎo)通，通過門極限流電阻R3為雙向晶閘管的門極提供觸發(fā)電流，雙向晶閘管導(dǎo)通，中間繼電器KA得電，常閉觸點(diǎn)KA1-1斷開，從而斷開插座的電源，起動(dòng)過壓保護(hù)。同時(shí)，中間繼電器的常開觸點(diǎn)KA2-1閉合，通過R2與KA2-1繼續(xù)為雙向晶閘管的門極提供觸發(fā)電流，使雙向晶閘管維持導(dǎo)通。電容C主要起防止干擾信號(hào)誤觸發(fā)晶閘管。

當(dāng)用電設(shè)備發(fā)生對(duì)地漏電故障時(shí)，地線PE帶電，此時(shí)通過常閉觸點(diǎn)KA1-2以及門極限流電阻R3為門極提供觸發(fā)電流，雙向晶閘管導(dǎo)通，中間繼電器KA得電，常閉觸點(diǎn)KA1-1斷開，從而斷開插座的電源，起到過壓保護(hù)的作用。同時(shí)，中間繼電器的常開觸點(diǎn)KA2-1閉合，通過R2與KA2-1繼續(xù)為雙向晶閘管的門極提供觸發(fā)電流，使雙向晶閘管維持導(dǎo)通，繼電器KA保持得電，使插座保持?jǐn)嚯姞顟B(tài)。

過壓或者漏電保護(hù)時(shí)，發(fā)光二極管發(fā)光同時(shí)蜂鳴器報(bào)警，提示操作人員可能電源過壓或者用電設(shè)備漏電故障。此時(shí)可查看電壓表的讀數(shù)，若電壓表讀數(shù)在正常范圍，則插座為漏電保護(hù)斷電。如果電壓表讀數(shù)高于過壓保護(hù)設(shè)定值一定范圍，則表示插座此時(shí)為過壓保護(hù)。

3 總結(jié)

本文設(shè)計(jì)了一種內(nèi)部帶有漏電保護(hù)與過壓保護(hù)的電源插座。當(dāng)用電設(shè)備漏電或者插座電壓過高時(shí)，雙向晶閘管門極產(chǎn)生觸發(fā)電流，雙向晶閘管導(dǎo)通，通過中間繼電器的觸點(diǎn)來斷開插座的電源，實(shí)現(xiàn)過壓與漏電保護(hù)。

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[責(zé)任編輯：朱麗娜]endprint