基于电流互感器的家用电器过流保护装置

秦玉伟

（渭南师范学院物理与电气工程学院,陕西 渭南714099）

基于电流互感器的家用电器过流保护装置

秦玉伟

（渭南师范学院物理与电气工程学院,陕西 渭南714099）

介绍了一种家用电器过电流保护装置，该装置利用电流互感器高电流与低电流之间的比例转化原理。实验结果表明，该装置结构简单，成本低，灵敏度高，干扰能力强，可应用于家用电器过流保护。

电流互感器；过流；保护

随着人们生活水平的提高，多种家用电器逐渐进入普通家庭，为人们的生活提供了便利，但家用电器的增多导致用电功率增大，给用电线路带来安全隐患。为了防止这种现象发生，设计了一种过电流保护装置，当测量值超出安全范围时，报警提示并且断开开关，实现家用电器的安全保护。

1 电流互感器的工作原理

电流互感器是电力系统中测量仪表，继电保护等二次设备获取一次回路电流信息的传感器，将高电流按比例转化为低电流。电流互感器的原边接在一次系统，副边接测量仪表和继电保护等装置[1-2]，常用于大功率检测电路，起到电器隔离作用，并且检测电流小，损耗小。电流互感器的运行情况相当于副边短路的变压器，电流互感器原边电流与副边电流的比，即实际电流比，表示为：

2 设计方案

电流互感器将待测大电流转化为较小的电流，在通过电流互感器的负极检测电阻转化为电压，经二级滤波电路，经过A/D转化为数字量，数字信号经单片机AT89C51采集并转化为实际电流值，并进行显示。当所测值超出安全值范围时，蜂鸣器报警，并控制继电器切断电路电源[3-4]，设计框图如下图所示。

系统设计框图

3 实验结果

对大功率家用电器进行多次过流保护实验，该过流保护装置监测到的实际电流值与理论值相符合。实验结果表明，在0-10mA的安全电流范围内，该过流保护装置输出稳定；当检测电流大于30mA时，过流保护装置启动，蜂鸣器报警，继电器断电，可见电流互感器能够起到过电流保护的作用，且安全可靠。

4 结论

设计的基于电流互感器的过流保护装置，利用互感器电流检测法，将待测大电流转换为小电流，当用电器电流过大时，过流保护装置启动，能够实现报警和断电功能，安全可靠，并且成本低，具有较高的实用价值。

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渭南师范学院特色学科建设项目(14TSXK07)；渭南师范学院科研计划项目(14YKS009); 渭南师范学院专业综合建设项目(ZZ2014-36).