CN203180491U

CN203180491U - 漏电保护装置

Info

Publication number: CN203180491U
Application number: CN 201220576232
Authority: CN
Inventors: 王建国
Original assignee: YUYAO ZHONGJIAN ELECTRICAL APPLIANCES Co Ltd
Current assignee: YUYAO ZHONGJIAN ELECTRICAL APPLIANCES Co Ltd
Priority date: 2012-11-02
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2022-11-02

Abstract

本实用新型公开一种漏电保护装置，包括相线L1、零线N1、地线G1、相线L2、零线N2、地线G2、零序电流互感器、试验电路、触头闭合和断开机构、驱动电路，相线L1、零线N1和地线G1之间连接有检测相线L1和零线N1的剩余电流以及检测地线G1上的电压的检测电路，所述的检测电路的输出回路穿过零序电流互感器。本实用新型不但能防止因电器故障引起的触电事故，还能防止因地线意外带电而导致的触电事故，检测电路还能对地线电压与预设的参考电压进行比较，一旦地线带上危险电压或缺失，就能跳闸断电。

Description

漏电保护装置

技术领域

本实用新型涉及一种漏电保护装置，特别是一种带地线危险电压检测功能的火、零、地线通断式漏电保护装置，属于低压电器的保护装置技术领域。

背景技术

目前，我国电网情况复杂，存在安全隐患较多，家用的电器插座接线不正确、接地不良、电线质量低劣等电源故障会造成地线异常带电使得电器外壳带电，用户因没有得到及时的断电保护或提示而继续使用电器会引起触电事故。

市场现有漏电保护装置在负载端出现故障漏电或地线意外带电时，相线、零线之间产生剩余电流或地线上出现危险电流流过，才能脱扣动作。现有漏电保护装置在使用时，当接地保护系统地线缺失时（如：插座地线悬空而无接地），无论漏电保护装置负载端用电器具绝缘故障漏电时，还是在接地保护系统异常（如：相线与地线短路）造成地线意外带电时，都会造成用电器具的外露金属部件带上危险电压，但它们都没有构成电流回路，因而还没有产生剩余电流或地线危险电流。尽管用电器具外露金属部件已带上了危险电压，但现有漏电保护装置在这种情况下都不能脱扣跳闸。

实用新型内容

本实用新型的任务是提供一种能防止电器故障或电源地线带有危险电压而引起触电事故的火、零、地线通断式漏电保护装置。

一种漏电保护装置，包含相线L1、零线N1、地线G1、相线L2、零线N2、地线G2、零序电流互感器、试验电路、触头闭合和断开机构、驱动电路，相线L1、零线N1和地线G1之间连接有检测相线L1和零线N1的剩余电流以及检测地线G1上的电压的检测电路，所述的检测电路的输出回路穿过零序电流互感器。

进一步，所述的检测电路由电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C3、二极管D2、二极管D3、稳压二极管ZD1、稳压二极管ZD2、发光二极管LED2和运算放大电路U1组成，电阻R6的一端连接地线G1，电阻R6的另一端连接二极管D3的阳极，二极管(D3)阴极连接运算放大电路U1的反相输入端，电阻R5的一端连接相线L1，电阻R5的另一端连接二极管D2的阳极，二极管D2的阴极连接运算放大电路U1的同相输入端、运算放大电路U1的电源正极、电阻R7的一端、稳压二极管ZD1的阴极和电容C3的阳极，电容C3的阴极连接零线N1和稳压二极管ZD2的阳极，稳压二极管ZD1的阳极连接稳压二极管ZD2的阴极和运算放大电路U1的电源负极，电阻R7的另一端连接发光二极管LED2的阳极，发光二极管LED2的阴极连接运算放大电路U1的输出端。

进一步，所述的检测电路由电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C3、二极管D2、稳压二极管ZD1、发光二极管LED2和运算放大电路U1组成，电阻R6的一端连接地线G1，电阻R6的另一端连接运算放大电路U1的同相输入端，电阻R5的一端连接相线L1，电阻R5的另一端连接二极管D2的阳极，二极管D2的阴极连接运算放大电路U1的电源正极、电阻R8的一端、电容C3的阳极、电阻R9的一端和稳压二极管ZD1的阴极，电容C3的阴极连接零线N1、稳压二极管ZD1的阳极、运算放大电路U1的电源负极、电阻R10的一端和发光二极管LED2的阴极，电阻R9的另一端连接电阻R10的另一端和运算放大电路U1的反相输入端，电阻R7的一端连接运算放大电路U1的输出端和电阻R8的另一端，电阻R7的另一端连接发光二极管LED2的阳极。

进一步，所述的检测电路中的发光二极管LED2的阴极连接运算放大电路U1的输出端的线路要穿过零序电流互感器。

进一步，所述的检测电路中的发光二极管LED2的阴极连接运算放大电路U1的电源负极的线路要穿过零序电流互感器。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：除了同样能检测负载相、零线之间有剩余电流时，立即动作把相、零、地线全部断开外，本实用新型的漏电保护装置的电源端连接有检测电路，当接地保护系统异常造成地线意外带上危险电压，或接地保护系统接地缺失，或用电器具漏电造成外露金属部件和地线带上危险电压时，它都能检测，以及在相、零线之间和地线分别或同时出现故障时，都能使漏电保护插头自动脱扣，把电源端相线、零线、地线断开，及做出地线危险带电提示。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例的电原理框图。

图2为本实用新型的一个实施例的电原理图。

图3为本实用新型的另一个实施例的电原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例一

如图1和图2所示的一种漏电保护装置，包括相线L1、零线N1、地线G1、相线L2、零线N2、地线G2、零序电流互感器、试验电路、触头闭合和断开机构、驱动电路，相线L1、零线N1和地线G1之间连接有检测相线L1和零线N1的剩余电流以及检测地线G1上的电压的检测电路，检测电路的输出回路穿过零序电流互感器。

所述的检测电路由电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C3、二极管D2、二极管D3、稳压二极管ZD1、稳压二极管ZD2、发光二极管LED2和运算放大电路U1组成，电阻R6的一端连接地线G1，电阻R6的另一端连接二极管D3的阳极，二极管D3阴极连接运算放大电路U1的反相输入端，电阻R5的一端连接相线L1，电阻R5的另一端连接二极管D2的阳极，二极管D2的阴极连接运算放大电路U1的同相输入端、运算放大电路U1的电源正极、电阻R7的一端、稳压二极管ZD1的阴极和电容C3的阳极，电容C3的阴极连接零线N1和稳压二极管ZD2的阳极，稳压二极管ZD1的阳极连接稳压二极管ZD2的阴极和运算放大电路U1的电源负极，电阻R7的另一端连接发光二极管LED2的阳极，发光二极管LED2的阴极穿过零序电流互感器连接运算放大电路U1的输出端。

相线L2和零线N2穿过零序电流互感器，触头闭合和断开机构中的电磁线圈的一端连接相线L2，触头闭合和断开机构中的电磁线圈的另一端连接二极管D1的阳极，所述的驱动电路由二极管D1、电阻R1、电阻R3、电容C1、电容C2和可控硅SCR组成，二极管D1的阴极连接可控硅SCR的阳极，可控硅SCR的阴极连接零线N2、电容C2的一端和电阻R3的一端，可控硅SCR的触发极连接电容C2的另一端和电阻R3的另一端，零序电流互感器的两个次级输出端并联连接电阻R3的两端。

当漏电保护装置的复位按键按下，电源端的相线L1、零线N1和地线G1分别接通负载端的相线L2、零线N2和地线G2，正常状态时电源端的零线N1与地线G1的电压为零，只有相线L1带电,相线L1和零线N1为检测电路提供电源，稳压二极管ZD1的两端为运算放大电路U1提供电源和比较用的参考电压，地线G1通过电阻R6和二极管D3连接到运算放大电路U1的反相输入端，运算放大电路U1通过对地线G1的电压与参考电压的对比作出判断，输出高电平或低电平。

当地线G1和G2的电压为零,或带电压而没有达到设定阀值（如:36V）时，运算放大电路U1的输出端仍保持高电平，发光二极管LED2不导通（即指示灯不亮），没有足够的电流通过零序电流互感器的内孔，零序电流互感器也没有足够的触发信号输出，可控硅SCR没有收到触发信号，维持截止状态，驱动电路没有驱动触头闭合和断开机构中的电磁线圈，触头闭合和断开机构仍然保持闭合。

当地线G1和G2的电压不为零且所带电压大于设定阀值（如:36V）时，或地线虚接而造成无接地时，运算放大电路U1的输出端则转为低电平，发光二极管LED2导通（即指示灯点亮，提示用户地线带电），导通的电流通过零序电流互感器的内孔，零序电流互感器输出触发信号，可控硅SCR收到触发信号而导通，驱动触头闭合和断开机构中的电磁线圈产生电磁力，触头闭合和断开机构由闭合状态变成断开状态，切断电源端的相线L1、零线N1、地线G1与负载端的相线L2、零线N2、地线G2的连接。

当负载端的相线L2、零线N2上的用电器具出现故障漏电与接地保护系统异常造成地线G1与G2意外带电同时发生时，相线L2和零线N2的剩余电流及发光二极管LED2的导通电流的矢量和不为零并大于设定感应动作值，零序电流互感器输出触发信号，可控硅SCR收到触发信号而导通，驱动触头闭合和断开机构的电磁线圈产生电磁力，触头闭合和断开机构由闭合状态变成断开状态，切断电源端的相线L1、零线N1、地线G1与负载端的相线L2、零线N2、地线G2的连接。

当电源供电插座的零极和相极接反，即电源端的零线N1和相线L1被反接时，零线N1带电，相线L1和地线G1为零电压。检测电路在正弦交变电流的负半周工作，此时地线G1的电压高于运算放大电路U1的参考电压，运算放大电路U1输出端为低电平，发光二极管LED2导通（即指示灯点亮，提示用户电源端相零接反），导通的电流通过零序电流互感器的内孔，零序电流互感器输出触发信号，可控硅SCR收到触发信号而导通，驱动触头闭合和断开机构的电磁线圈产生电磁力，触头闭合和断开机构由闭合状态变成断开状态，切断电源端的相线L1、零线N1、地线G1与负载端的相线L2、零线N2、地线G2的连接。

实施例二

如图3所示的一种漏电保护装置，包括相线L1、零线N1、地线G1、相线L2、零线N2、地线G2、零序电流互感器、试验电路、触头闭合和断开机构、驱动电路，相线L1、零线N1和地线G1之间连接有检测相线L1和零线N1的剩余电流以及检测地线G1上的电压的检测电路，检测电路的输出回路穿过零序电流互感器。

所述的检测电路由电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C3、二极管D2、稳压二极管ZD1、发光二极管LED2和运算放大电路U1组成，电阻R6的一端连接地线G1，电阻R6的另一端连接运算放大电路U1的同相输入端，电阻R5的一端连接相线L1，电阻R5的另一端连接二极管D2的阳极，二极管D2的阴极连接运算放大电路U1的电源正极、电阻R8的一端、电容C3的阳极、电阻R9的一端和稳压二极管ZD1的阴极，电容C3的阴极连接零线N1、稳压二极管ZD1的阳极、运算放大电路U1的电源负极和电阻R10的一端，电阻R9的另一端连接电阻R10的另一端和运算放大电路U1的反相输入端，电阻R7的一端连接运算放大电路U1的输出端和电阻R8的另一端，电阻R7的另一端连接发光二极管LED2的阳极，发光二极管LED2的阴极穿过零序电流互感器连接运算放大电路U1的电源负极。

当漏电保护装置的复位按键按下，电源端的相线L1、零线N1和地线G1分别接通负载端的相线L2、零线N2和地线G2，正常状态时电源端的零线N1与地线G1的电压为零，只有相线L1带电。相线L1和零线N1为检测电路提供电源，稳压二极管ZD1的两端为运算放大电路U1提供电源，电阻R9和电阻R10为运算放大电路U1提供比较用的参考电压，地线G1通过电阻R6连接到运算放大电路U1的同相输入端，运算放大电路U1通过对地线G1的电压与参考电压的对比作出判断，输出低电平或高电平。

当地线G1和G2的电压为零,或带电压而没有达到设定阀值（如：24V）时，运算放大电路U1的输出端仍保持低电平，发光二极管LED2不导通（即指示灯不亮），没有足够的电流通过零序电流互感器的内孔，零序电流互感器也没有足够的触发信号输出，可控硅SCR没有收到触发信号，维持截止状态，驱动电路没有驱动触头闭合和断开机构中的电磁线圈，触头闭合和断开机构仍然保持闭合。

当地线G1和G2的电压不为零且所带电压大于设定阀值（如：24V）时，或地线虚接而造成无接地时，运算放大电路U1的输出端则转为高电平，发光二极管LED2导通（即指示灯点亮，提示用户地线带电），导通的电流通过零序电流互感器的内孔，零序电流互感器输出触发信号，可控硅SCR收到触发信号而导通，驱动触头闭合和断开机构中的电磁线圈产生电磁力，触头闭合和断开机构由闭合状态变成断开状态，切断电源端的相线L1、零线N1、地线G1与负载端的相线L2、零线N2、地线G2的连接。

当负载端的相线L2、零线N2上的用电器具出现故障漏电与接地保护系统异常造成地线G1与G2意外带电同时发生时，相线L2和零线N2的剩余电流及发光二极管LED2的通过电流的矢量和不为零并大于设定感应动作值，零序电流互感器输出触发信号，可控硅SCR收到触发信号而导通，驱动触头闭合和断开机构的电磁线圈产生电磁力，触头闭合和断开机构由闭合状态变成断开状态，切断电源端的相线L1、零线N1、地线G1与负载端的相线L2、零线N2、地线G2的连接。

当电源供电插座的零极和相极接反，即电源端的零线N1和相线L1被反接时，零线N1带电，相线L1和地线G1为零电压。检测电路在正弦交变电流的负半周工作，此时地线G1的电压高于运算放大电路U1的参考电压，运算放大电路U1输出端为高电平，发光二极管LED2导通（即指示灯点亮，提示用户电源端相零接反），导通的电流通过零序电流互感器的内孔，零序电流互感器输出触发信号，可控硅SCR收到触发信号而导通，驱动触头闭合和断开机构的电磁线圈产生电磁力，触头闭合和断开机构由闭合状态变成断开状态，切断电源端的相线L1、零线N1、地线G1与负载端的相线L2、零线N2、地线G2的连接。

综上所述，上述实施方式并非是本实用新型的限制性实施方式，凡本领域的技术人员在本实用新型的实质内容的基础上所进行的修饰或者等效变形，均在本实用新型的技术范畴。

Claims

1.一种漏电保护装置，包含相线L1、零线N1、地线G1、相线L2、零线N2、地线G2、零序电流互感器、试验电路、触头闭合和断开机构、驱动电路，其特征在于：相线L1、零线N1和地线G1之间连接有检测相线L1和零线N1的剩余电流以及检测地线G1上的电压的检测电路，所述的检测电路的输出回路穿过零序电流互感器。

2.根据权利要求1所述的漏电保护装置，其特征在于：所述的检测电路由电阻R5、电阻R6、电阻R7、电容C3、二极管D2、二极管D3、稳压二极管ZD1、稳压二极管ZD2、发光二极管LED2和运算放大电路U1组成，电阻R6的一端连接地线G1，电阻R6的另一端连接二极管D3的阳极，二极管D3阴极连接运算放大电路U1的反相输入端，电阻R5的一端连接相线L1，电阻R5的另一端连接二极管D2的阳极，二极管D2的阴极连接运算放大电路U1的同相输入端、运算放大电路U1的电源正极、电阻R7的一端、稳压二极管ZD1的阴极和电容C3的阳极，电容C3的阴极连接零线N1和稳压二极管ZD2的阳极，稳压二极管ZD1的阳极连接稳压二极管ZD2的阴极和运算放大电路U1的电源负极，电阻R7的另一端连接发光二极管LED2的阳极，发光二极管LED2的阴极连接运算放大电路U1的输出端。

3.根据权利要求1所述的漏电保护装置，其特征在于：所述的检测电路由电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C3、二极管D2、稳压二极管ZD1、发光二极管LED2和运算放大电路U1组成，电阻R6的一端连接地线G1，电阻R6的另一端连接运算放大电路U1的同相输入端，电阻R5的一端连接相线L1，电阻R5的另一端连接二极管D2的阳极，二极管D2的阴极连接运算放大电路U1的电源正极、电阻R8的一端、电容C3的阳极、电阻R9的一端和稳压二极管ZD1的阴极，电容C3的阴极连接零线 N1、稳压二极管ZD1的阳极、运算放大电路U1的电源负极、电阻R10的一端和发光二极管LED2的阴极，电阻R9的另一端连接电阻R10的另一端和运算放大电路U1的反相输入端，电阻R7的一端连接运算放大电路U1的输出端和电阻R8的另一端，电阻R7的另一端连接发光二极管LED2的阳极。

4.根据权利要求2所述的漏电保护装置，其特征在于：所述的检测电路中的发光二极管LED2的阴极连接运算放大电路U1的输出端的线路要穿过零序电流互感器。

5.根据权利要求3所述的漏电保护装置，其特征在于：所述的检测电路中的发光二极管LED2的阴极连接运算放大电路U1的电源负极的线路要穿过零序电流互感器。