關(guān)于節(jié)能安全電閘的應(yīng)用研究

邵佳毅+董書源+李海+李鵬程

摘 要 隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，能源危機(jī)問題也漸漸浮出了水面，為了節(jié)約能源，捍衛(wèi)我們共同的家園，采取一些方法來減少人們?nèi)粘Ｉ钪写嬖诘哪茉蠢速M(fèi)是廣大人民的共同選擇。因此，為了避免生活中常見的突然斷電后，有些人忘記關(guān)電器開關(guān)而在來電后未被留意的電能的浪費(fèi)，這里針對(duì)此種浪費(fèi)現(xiàn)象研究設(shè)計(jì)了一個(gè)節(jié)能安全電閘，它能夠在正常通電情況下和普通電閘一樣工作，但斷電后再來電時(shí)不會(huì)接通電路，只有按下復(fù)位開關(guān)時(shí)才會(huì)正常工作。這種節(jié)能安全電閘的應(yīng)用完全可以代替家用總電閘，又能防止電能的無意識(shí)浪費(fèi)。本文就旨在說明節(jié)能安全電閘的設(shè)計(jì)應(yīng)用原理和它的創(chuàng)新性的優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞 節(jié)能安全電閘；應(yīng)用；優(yōu)點(diǎn)

中圖分類號(hào) TM92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2016）164-0182-01

1 節(jié)能安全電閘的設(shè)計(jì)應(yīng)用原理

在設(shè)計(jì)節(jié)能安全電閘之前，我們就先仔細(xì)研究分析了國(guó)內(nèi)外關(guān)于同類電閘設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀與存在的問題，并通過把吉恩安全電閘的設(shè)計(jì)與實(shí)際相結(jié)合，找出了可以支持該設(shè)計(jì)應(yīng)用的科學(xué)理論知識(shí)和實(shí)際環(huán)境知識(shí)。節(jié)能安全電閘中要使用的交流變直流的流濾波原理，電磁鐵的應(yīng)用原理等都在書本上和其它具體的應(yīng)用中得到了科學(xué)的支持。

節(jié)能安全電閘的應(yīng)用原理就是根據(jù)流濾波原理將交流電轉(zhuǎn)化為直流電，并與電磁鐵連接，當(dāng)電源斷電時(shí)，通過設(shè)計(jì)的電磁鐵的吸引作用斷開兩端電閘的連接，再在彈力彈簧的作用下連通指示燈電路，當(dāng)重新供電時(shí)，由于電閘是斷開的，所以電器不會(huì)工作，而指示燈在斷電后連通了電路會(huì)亮，來顯示供電局已供電，人們?cè)谥甘緹魺袅恋奶嵝严?，要想恢?fù)電器的正常使用，此時(shí)只需按下開關(guān)連通負(fù)載電路即可使電器正常工作。

2 節(jié)能安全電閘的具體設(shè)計(jì)應(yīng)用

要想把節(jié)能安全電閘這個(gè)創(chuàng)新的設(shè)計(jì)有效運(yùn)用到生活實(shí)際當(dāng)中去，首先必須解決的問題就是如何設(shè)計(jì)出具有該項(xiàng)功能的節(jié)能安全電閘，并說明它在實(shí)際中的應(yīng)用原理，為了達(dá)到實(shí)際有效應(yīng)用的目標(biāo)，下面從以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)來做解釋說明。

2.1 交流電變?yōu)榉€(wěn)定直流電

我們?cè)O(shè)計(jì)節(jié)能安全電閘的第一步，就是要根據(jù)流濾波原理將交流電轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定直流電，并連接電磁鐵。流濾波原理就是將交流電通過整流濾波后變?yōu)橹绷?，其利用二極管的單向?qū)щ娦?，?dāng)正弦交流電在正半周時(shí)，二極管導(dǎo)通，輸出電壓；當(dāng)正弦交流電為負(fù)半周時(shí)，二極管截止，無輸出，這樣就會(huì)將正弦交流電變?yōu)橐粋€(gè)脈動(dòng)的直流電。而將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷脑蚓驮谟?，直流輸電的穩(wěn)定性好，損耗小。

2.2 利用電磁鐵獲得足夠引力

再將交流電變?yōu)榉€(wěn)定直流電后，就要與電磁鐵相連，利用電磁鐵的吸引能力來控制電閘的接觸點(diǎn)。電磁鐵內(nèi)部帶有鐵心，利用通有電流的線圈使其像磁體一樣具有磁性。節(jié)能安全電閘的設(shè)計(jì)就充分運(yùn)用了電磁鐵的工作原理，也就是說，當(dāng)電源斷電時(shí)，電磁鐵電流迅速變小，產(chǎn)生磁力，去吸引兩端的閘刀并使電閘接觸點(diǎn)斷開，且在帶有微小彈力彈簧的作用下連通指示燈電路。而當(dāng)供電局再次通電時(shí)，由于之前斷電時(shí)在電磁鐵的作用下，已經(jīng)斷開了電閘的連接，轉(zhuǎn)而連接到指示燈電路上，所以家用電器不會(huì)通電，而是指示燈亮來提醒人們。這里利用電磁鐵獲得的引力來實(shí)現(xiàn)對(duì)電閘的操控，是節(jié)能安全電閘設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵部分。

2.3 電閘接觸點(diǎn)的設(shè)計(jì)

節(jié)能安全電閘的設(shè)計(jì)中，電閘接觸點(diǎn)是開通后面渠道的保障，所以電閘接觸點(diǎn)的設(shè)計(jì)一定要科學(xué)，注重材料的選取。我們所設(shè)計(jì)的節(jié)能安全電閘接觸點(diǎn)所用的材料是銀觸點(diǎn)，電閘接觸點(diǎn)兩端的連線也十分緊固，這是為了避免松動(dòng)虛接影響電路的連接使用。我們?cè)O(shè)計(jì)的節(jié)能安全電閘中的電閘接觸點(diǎn)中包括左右2個(gè)觸點(diǎn)，它是正常供電使用時(shí)與之相連的上電路，能保證用電器的正常使用。在設(shè)計(jì)電閘接觸點(diǎn)的時(shí)候，我們還有效考慮了電閘接觸點(diǎn)的發(fā)熱情況，是否與接觸點(diǎn)接線相關(guān)還是因?yàn)殡婇l過載引起。

2.4 復(fù)位開關(guān)按鈕的設(shè)計(jì)

節(jié)能安全電閘中復(fù)位開關(guān)按鈕是自動(dòng)性的。它的設(shè)計(jì)包括底殼和按鈕，在他的底殼上固定有觸點(diǎn)腳和支架腳，靜觸點(diǎn)固定在觸點(diǎn)腳上，金屬?gòu)椥月N板的斷部固定有與靜觸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的動(dòng)觸點(diǎn)，并以支架為支撐點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，我們?cè)O(shè)計(jì)的自動(dòng)復(fù)位開關(guān)按鈕的復(fù)位方法是雙復(fù)位的。它在外形上與普通開關(guān)的區(qū)別不大，但是它的功能相較于普通開關(guān)來說卻有所不同，節(jié)能安全電閘的復(fù)位開關(guān)可以在人們看到指示燈亮著的時(shí)候，想恢復(fù)用電器的正常使用時(shí)，來個(gè)一鍵復(fù)原，按下按鈕，恢復(fù)用電器在正常供電情況下的正常使用。

2.5 絕緣裝置材料的選用

我們?cè)谠O(shè)計(jì)節(jié)能安全電閘的時(shí)候，還有一個(gè)重點(diǎn)就是對(duì)于絕緣裝置材料的選用，這一點(diǎn)在整個(gè)節(jié)能安全電閘的設(shè)計(jì)過程中都要考慮在內(nèi)，在選用絕緣裝置材料的時(shí)候可以有效應(yīng)用絕緣電阻測(cè)試裝置，使節(jié)能安全電閘中的絕緣裝置材料的選用更加恰當(dāng)。我們?cè)诠?jié)能安全電閘的設(shè)計(jì)和研究中，提倡采用的是一種電機(jī)雙層繞組絕緣減薄裝置，它包括絕緣槽和絕緣層。具有良好的絕緣效果，同時(shí)它在使用的過程中十分方便，在節(jié)能安全電閘中的使用效果非常好。

3 節(jié)能安全電閘的應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)

3.1 電閘自動(dòng)斷開

目前，在人們的生活當(dāng)中，一般當(dāng)供電局因?yàn)橐恍┦鹿释蝗煌Ｖ构╇姷臅r(shí)候，人們家用電器的電閘如果不是人為主動(dòng)的去關(guān)的話，家用電器的電閘不可能會(huì)自動(dòng)斷開，這在家里人忘記關(guān)電器開關(guān)的而在再次來電時(shí)人不在家里的時(shí)候就造成了電能極大的浪費(fèi)。而這里設(shè)計(jì)的節(jié)能安全電閘就可以有效避免這一點(diǎn)，它在突然斷電的時(shí)候，電閘會(huì)自動(dòng)斷開，不需要人為的去關(guān)閉用電器的電源，這一點(diǎn)正是新設(shè)計(jì)的節(jié)能安全電閘的最大好處。

3.2 提示作用明顯

這里說的提示作用明顯是指在供電局停電后再次供電時(shí)，指示燈就會(huì)亮，可以有效提醒人們來電了，用電器可以再次工作了，明顯的指示燈亮，這一現(xiàn)象人們察覺很容易，不會(huì)影響人們?nèi)粘Ｖ袑?duì)家用電器的使用。

3.3 節(jié)能安全電閘的操作十分簡(jiǎn)單

突然斷電后，電閘會(huì)自動(dòng)斷開連接，這一點(diǎn)就無需人們操心了，而在再次來電的時(shí)候，它的指示燈會(huì)亮，人們只需根據(jù)指示燈的亮暗情況來判斷用電器能否使用，而按復(fù)位開關(guān)可以一鍵復(fù)原，非常的方便并且其中對(duì)安全絕緣裝置材料的選用也杜絕了其中存在的許多安全性問題。當(dāng)然這里簡(jiǎn)單安全方便的側(cè)重點(diǎn)是在于復(fù)位開關(guān)的一鍵復(fù)原了。

3.4 成本低廉，易于推廣

這里研究設(shè)計(jì)出的節(jié)能安全電閘的設(shè)計(jì)原理相對(duì)來說比較簡(jiǎn)單，所需要的材料和裝置也較為普遍便宜，也就是說設(shè)計(jì)一個(gè)這樣的節(jié)能安全電閘的成本低廉，也正因?yàn)槿绱?，假如它在批量生產(chǎn)的時(shí)候，基于低廉的成本和簡(jiǎn)單安全方便的操作，是極易于推廣的。

3.5 喚起人們的節(jié)能意識(shí)

節(jié)能安全電閘在人們的日常生活中得到使用能有效喚起人們的節(jié)能意識(shí)，這是節(jié)能安全電閘在被日常的使用時(shí)的引申意義，它不僅僅指局限于在對(duì)一些電器的使用上節(jié)約電能了，它還提醒人們?cè)谏畹母魈幎家?jié)約電能，節(jié)約其它的各種能源，這使節(jié)能安全電閘應(yīng)用研究的意義得到了升華，對(duì)節(jié)約能源起到了很大的幫助。

4 結(jié)論

人們的生活離不開電能的利用，人們?cè)谝蕾囉陔娔艿耐瑫r(shí)，也應(yīng)當(dāng)具備節(jié)約電能的意識(shí)。為了更好的防止人們?cè)谌粘Ｉ钪性斐傻碾娔軣o意的浪費(fèi)，從而研究設(shè)計(jì)出節(jié)能安全電閘這一新型的節(jié)能裝置，它可以廣泛應(yīng)用于學(xué)校，家居，醫(yī)院等各類場(chǎng)所。節(jié)能安全電閘的安裝方便，使用簡(jiǎn)單，并且又節(jié)能環(huán)保，非常值得廣泛投入到人們生活的使用當(dāng)中去?？傊?，節(jié)能安全電閘的設(shè)計(jì)與應(yīng)用在人們的生活中具有重要意義，具有非常廣闊的前景。

參考文獻(xiàn)

[1]劉自清.一種電機(jī)雙層繞組絕緣減薄裝置[J]，2013.

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