基于電流互感器的家用電器過流保護(hù)裝置

秦玉偉

（渭南師范學(xué)院物理與電氣工程學(xué)院,陜西 渭南714099）

基于電流互感器的家用電器過流保護(hù)裝置

秦玉偉

（渭南師范學(xué)院物理與電氣工程學(xué)院,陜西 渭南714099）

介紹了一種家用電器過電流保護(hù)裝置，該裝置利用電流互感器高電流與低電流之間的比例轉(zhuǎn)化原理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低，靈敏度高，干擾能力強(qiáng)，可應(yīng)用于家用電器過流保護(hù)。

電流互感器；過流；保護(hù)

隨著人們生活水平的提高，多種家用電器逐漸進(jìn)入普通家庭，為人們的生活提供了便利，但家用電器的增多導(dǎo)致用電功率增大，給用電線路帶來安全隱患。為了防止這種現(xiàn)象發(fā)生，設(shè)計(jì)了一種過電流保護(hù)裝置，當(dāng)測量值超出安全范圍時(shí)，報(bào)警提示并且斷開開關(guān)，實(shí)現(xiàn)家用電器的安全保護(hù)。

1 電流互感器的工作原理

電流互感器是電力系統(tǒng)中測量儀表，繼電保護(hù)等二次設(shè)備獲取一次回路電流信息的傳感器，將高電流按比例轉(zhuǎn)化為低電流。電流互感器的原邊接在一次系統(tǒng)，副邊接測量儀表和繼電保護(hù)等裝置[1-2]，常用于大功率檢測電路，起到電器隔離作用，并且檢測電流小，損耗小。電流互感器的運(yùn)行情況相當(dāng)于副邊短路的變壓器，電流互感器原邊電流與副邊電流的比，即實(shí)際電流比，表示為：

2 設(shè)計(jì)方案

電流互感器將待測大電流轉(zhuǎn)化為較小的電流，在通過電流互感器的負(fù)極檢測電阻轉(zhuǎn)化為電壓，經(jīng)二級(jí)濾波電路，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，數(shù)字信號(hào)經(jīng)單片機(jī)AT89C51采集并轉(zhuǎn)化為實(shí)際電流值，并進(jìn)行顯示。當(dāng)所測值超出安全值范圍時(shí)，蜂鳴器報(bào)警，并控制繼電器切斷電路電源[3-4]，設(shè)計(jì)框圖如下圖所示。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

對(duì)大功率家用電器進(jìn)行多次過流保護(hù)實(shí)驗(yàn)，該過流保護(hù)裝置監(jiān)測到的實(shí)際電流值與理論值相符合。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在0-10mA的安全電流范圍內(nèi)，該過流保護(hù)裝置輸出穩(wěn)定；當(dāng)檢測電流大于30mA時(shí)，過流保護(hù)裝置啟動(dòng)，蜂鳴器報(bào)警，繼電器斷電，可見電流互感器能夠起到過電流保護(hù)的作用，且安全可靠。

4 結(jié)論

設(shè)計(jì)的基于電流互感器的過流保護(hù)裝置，利用互感器電流檢測法，將待測大電流轉(zhuǎn)換為小電流，當(dāng)用電器電流過大時(shí)，過流保護(hù)裝置啟動(dòng)，能夠?qū)崿F(xiàn)報(bào)警和斷電功能，安全可靠，并且成本低，具有較高的實(shí)用價(jià)值。

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渭南師范學(xué)院特色學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目(14TSXK07)；渭南師范學(xué)院科研計(jì)劃項(xiàng)目(14YKS009); 渭南師范學(xué)院專業(yè)綜合建設(shè)項(xiàng)目(ZZ2014-36).