CN104993452A - 一种稳安定效的漏电保护器 - Google Patents

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CN104993452A CN201510477339.5A CN201510477339A CN104993452A CN 104993452 A CN104993452 A CN 104993452A CN 201510477339 A CN201510477339 A CN 201510477339A CN 104993452 A CN104993452 A CN 104993452A
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刘圣平
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Abstract

本发明涉及一种稳安定效的漏电保护器,采用的技术方案是:以稳安控制电路(2)为核心电路模块对漏电或触电信号进行放大和处理,在稳安控制电路(2)输入端与零序电流互感器次级线圈n3输出端之间设置漏电信号悬浮调放电路(1),在稳安控制电路(2)的两个输出端连接推拉式驱动电路(6)和执行电路(5),由执行电路(5)连接控制交流用电器的交流电源。产生有益效果是:不管其本身状态是正常或异常,都能稳靠安全、保证不失控、一定及时有效地进行漏电或触电保护控制,切断交流用电器的交流电源,完全避免漏电或触电事故,始终确保人身安全。因此本发明具有重要的实用价值和社会效益。

Description

一种稳安定效的漏电保护器
技术领域
本发明涉及一种触电或漏电保护器,特别涉及一种不管其本身状态是正常或异常,都能稳靠安全、保证不失控、一定及时有效地进行保护控制的稳安定效的漏电保护器。
背景技术
为了核实本发明的新颖性,设计人查阅了大量相关技术资料(专业书籍、报刊),也检索了相关专利文献。现有旧式漏电保护器种类繁多,在正常时对交流用电器的漏电或触电都基本能进行有效保护控制,但普遍潜在着致命的缺陷:当其本身若发生异常故障时,其保护功能就会失效而形成失控拒跳,遇有漏电或触电也不能及时切断交流用电器的交流电源,也就不能保护触电者安全。现实中,任何机电产品又是难免会发生异常故障的,例如:零序电流互感器H的次级线圈和脱扣线圈是最容易发生断线或短路故障的,或者电路某处发生开路或短路故障也是常见的。此时,遇有漏电流信号也不能触发控制电路动作而形成拒跳,不能及时切断负载供电,失去漏电保护作用,这是该领域久被忽视的技术难题。因此,现有的漏电保护器都只有设置试验按钮检验其安全保护功能是否有效,并警告使用者定期检验功效。然而,在实际使用中,用户往往会忽视或忘记或不方便进行有效性检验,这就让部分功能失效的假安漏电保护器在电网上运行,对人身潜伏着致命的危险!相反,人们还误认为它是安全有效的,故此,现有旧式漏电保护器在异常失效时容易发生触电伤亡事故。
发明内容
本发明主要解决现有旧式漏电保护器及其专用核心控制电路,经常因本身异常故障而失效失控,不能及时切断负载供电,存在着安全隐患、严重威胁人身安全的技术问题;提供一种不管其本身状态是正常或异常,都能稳靠安全、保证不失控、一定及时有效地进行保护控制的稳安定效的漏电保护器。本发明在其本身发生异常故障时,不会发生失控失效,也能及时有效可靠地进行保护控制,强迫断开交流用电器的交流电源,能完全避免漏电或触电事故,始终确保人身安全。
本发明解决上述技术问题的思路和方法是:以稳安控制电路(2)为核心电路模块,在其各输入端与零序电流互感器次级线圈n3输出端之间设置漏电信号悬浮调放电路(1),在其两个相位相反的输出端连接推拉式驱动电路(6)和或执行电路(5),由执行电路(5)控制交流用电器的交流电源。由稳安控制电路(2)对零序电流互感器次级线圈n3感应的漏电或触电信号电压进行放大和触发处理,并推动推拉式驱动电路(6)和或执行电路(5)进行漏电或触电保护控制,切断交流用电器的交流电源。
按照上述技术思路和方法,本发明采取的技术措施或技术方案如图1所示:在现有的零序电流互感器H和交流降压整流直流稳压电源(7)及执行电路(5)的基础上,再增设创新的漏电信号悬浮调放电路(1)、稳安控制电路(2)、推拉式驱动电路(6);所述的零序电流互感器H的初级线圈n1、n2是并穿入环形铁心孔中的两根交流电源线L1、N1,零序电流互感器H的次级线圈n3是绕在其环形铁心上的线圈,次级线圈n3的两端连接漏电信号悬浮调放电路(1)的输入端,所述的漏电信号悬浮调放电路(1)的各输出端分别连接稳安控制电路(2)的各输入端,所述的稳安控制电路(2)的输出端连接推拉式驱动电路(6)的输入端,所述的推拉式驱动电路(6)的输出端连接执行电路(5),所述的执行电路(5)的两对常开触点J连接控制交流用电器的交流电源(L、N),所述的交流降压整流直流稳压电源(7)的两个交流输入端连接在继电器常开触点J的交流用电器侧两交流电线L1、N1之上,交流降压整流直流稳压电源(7)的直流输出电压V+0端给推拉式驱动电路(6)提供工作电源,交流降压整流直流稳压电源(7)的直流输出电压V+1端给稳安控制电路(2)提供工作电源,V+0电压高于V+1电压。
作为优选的本发明的具体实施例1,如图2所示,所述的零序电流互感器H包括环形铁心、初级线圈n1、n2和次级线圈n3组成,所述的漏电信号悬浮调放电路(1)包括零序电流互感器H的次级线圈n3和稳压二极管7WD3及电阻7R1、7R2、7R3,所述的稳安控制电路(2)就是稳安定效控制电路芯片WAK,其内部电路结构和接线方式详见专利申请号为201510330479.X中说明书附图1~4所示的电路,或详见专利申请号为201520405878.3中说明书附图1~4所示的电路,也可以是与其功能等效的其它电路,所述的推拉式驱动电路(6)包括电阻7R7、7R8和稳压二极管7WD1、7WD2与三极管7VT1、7VT2,所述的执行电路(5)包括继电器7J和二极管7D3,所述的交流降压整流直流稳压电源(7)包括交流降压整流器件和直流稳压滤波器件;所述的交流降压整流直流稳压电源(7)的两个交流输入端连接在继电器常开触点7J的交流用电器侧两交流电线L1、N1之上,交流降压整流直流稳压电源(7)输出的直流电压V+0高于V+1,所述的零序电流互感器H的初级线圈n1、n2是并穿入环形铁心孔中的两根交流电源线L1、N1,零序电流互感器H的次级线圈n3是绕在其环形铁心上的线圈,次级线圈n3的一端连接稳压二极管7WD3负极和电阻7R3一端,电阻7R3另一端连接电源电压V+1,次级线圈n3的另一端连接电阻7R2一端,所述的稳安定效控制电路芯片WAK的两放大输入端(VF1、VF2)和两电平输入端(Vi1、Vi2)之间串接电阻7R1,稳安定效控制电路芯片WAK的两放大输入端(VF1、VF2)还连接电阻7R2另一端,所述的稳安定效控制电路芯片WAK的电源正极输入端(V+1)连接交流降压整流直流稳压电源(7)的直流电压V+1,稳安定效控制电路芯片WAK的电源接地输入端(GND)连接交流降压整流直流稳压电源(7)的接地端(GND),所述的稳安定效控制电路芯片WAK的控制输出端VO1连接电阻7R7的一端,稳安定效控制电路芯片WAK的控制输出端VO2连接电阻7R8的一端,电阻7R7另一端连接稳压二极管7WD1正极,稳压二极管7WD1负极连接在三极管7VT1基极,三极管7VT1发射极连接直流电压V+0,电阻7R8另一端连接稳压二极管7WD2负极,稳压二极管7WD2正极连接三极管7VT2基极,三极管7VT2发射极连接电路地端(GND),所述的执行电路中二极管7D3负极连接三极管7VT1集电极,二极管7D3正极连接三极管7VT2集电极,继电器7J线圈两端并接在二极管7D3两极,继电器7J的两对常开触点7J连接控制交流用电器的交流电源(L、N),QD为人工启动按钮,按下后接通交流降压整流直流稳压电源(7)和被控交流用电器的交流电源(L、N)。
作为优选的本发明的具体实施例2,如图3所示,所述的零序电流互感器H包括环形铁心、初级线圈n1、n2和次级线圈n3组成,所述的漏电信号悬浮调放电路(1)包括零序电流互感器H的次级线圈n3和电阻8R1、8R2、8R3,所述的稳安控制电路(2)就是稳安定效控制电路芯片WAK,其内部电路结构和接线方式详见专利申请号为201510330479.X中说明书附图1~4所示的电路,或详见专利申请号为201520405878.3中说明书附图1~4所示的电路,也可以是与其功能等效的其它电路,所述的推拉式驱动电路(6)包括电阻8R7、8R8和稳压二极管8WD1、8WD2与三极管8VT1、8VT2,所述的执行电路(5)包括继电器8J和二极管8D3,所述的交流降压整流直流稳压电源(7)包括交流降压整流器件和直流稳压滤波器件;所述的交流降压整流直流稳压电源(7)的两个交流输入端连接在继电器常开触点8J的交流用电器侧两交流电线L1、N1之上,交流降压整流直流稳压电源(7)输出的直流电压V+0高于V+1,所述的零序电流互感器H的初级线圈n1、n2是并穿入环形铁心孔中的两根交流电源线L1、N1,零序电流互感器H的次级线圈n3是绕在其环形铁心上的线圈,次级线圈n3的一端连接电阻8R3一端,电阻8R3另一端连接稳安定效控制电路芯片WAK的浮位输入端(V+3),次级线圈n3的另一端连接电阻8R2一端,所述的稳安定效控制电路芯片WAK的两个放大输入端(VF1、VF2)和两个电平输入端(Vi1、Vi2)之间串接电阻8R1,稳安定效控制电路芯片WAK的两个放大输入端(VF1、VF2)还连接电阻8R2另一端,所述的稳安定效控制电路芯片WAK的电源正极输入端(V+1)连接交流降压整流直流稳压电源(7)的直流电压V+1,稳安定效控制电路芯片WAK的电源接地输入端(GND)连接交流降压整流直流稳压电源(7)的接地端(GND),所述的稳安定效控制电路芯片WAK的控制输出端VO1连接电阻8R7的一端,稳安定效控制电路芯片WAK的控制输出端(VO2)连接电阻8R8的一端,电阻8R7另一端连接稳压二极管8WD1正极,稳压二极管8WD1负极连接在三极管8VT1基极,三极管8VT1发射极连接直流电压V+0,电阻8R8另一端连接稳压二极管8WD2负极,稳压二极管8WD2正极连接三极管8VT2基极,三极管8VT2发射极连接电路地端(GND),所述的执行电路中二极管8D3负极连接三极管8VT1集电极,二极管8D3正极连接三极管8VT2集电极,继电器8J线圈两端并接在二极管8D3两极,继电器8J的两对常开触点8J连接控制交流用电器的交流电源(L、N),QD为人工启动按钮,按下后接通交流降压整流直流稳压电源(7)和被控交流用电器的交流电源(L、N)。
本发明的图1工作原理如下:
人工按下启动按钮QD后,执行电路(5)中继电器的常开触点J维持吸合状态,持续接通交流降压整流直流稳压电源(7)和被控交流用电器的交流电源(L、N),使本发明电路及其被控交流用电器得电工作。若被控交流用电器正常工作,无漏电或者触电发生,通过交流电源线L1、N1上的电流大小相等、方向相反,在零序电流互感器H环形铁心内感应的磁通抵消为零,故在零序电流互感器H次级线圈n3的两端无交流电流或电压产生,此时,漏电信号悬浮调放电路(1)将稳安控制电路(2)维持在常通状态,使稳安控制电路(2)的控制输出端都控制推拉式驱动电路(6)导通,使执行电路(5)中继电器J维持吸合状态,持续接通本发明电路及被控交流用电器的交流电源。使本发明电路进入保守状态。
若被控交流用电器发生漏电或触电,使交流电源线L1、N1上产生不平衡交流电流,在零序电流互感器H环形铁芯内产生感应磁通,故在零序电流互感器H次级线圈n3的两端就产生感应电流或电压信号,若该信号电压大于规定值,经漏电信号悬浮调放电路(1)调整放大后输入给稳安控制电路(2)的输入端,经稳安控制电路(2)内部放大触发处理,使稳安控制电路(2)的控制输出端输出闭锁电平,控制推拉式驱动电路(6)截止,强迫执行电路(5)中继电器线圈断电释放,继电器两对常开触点J切断本发明电路及被控交流用电器的交流电源,并始终维持断电状态,非人为不能恢复通电,因而,使漏电或触电得到正常安全保护。
当零序电流互感器H次级线圈n3发生断线故障时,或输入端发生开路、或悬空、或与电源正极短路故障时,使稳安控制电路(2)输入端的信号电压冲高,触发稳安控制电路(2)内部电路立即进入闭锁安控状态,使稳安控制电路(2)的控制输出端输出闭锁电平,控制推拉式驱动电路(6)截止,强迫执行电路(5)中继电器线圈断电释放,继电器两对常开触点J切断本发明电路及被控交流用电器的交流电源,并始终维持断电状态,非人为不能恢复通电,因而,不会发生失控,避免发生失效假保的运行状态,让用电者避开危险。因此,在本身异常时也能得到安全保护。
或者当执行电路(5)中的继电器J线圈两端发生短路或开路故障时,都能强迫继电器J的两对常开触点J切断本发明电路和被控交流用电器的交流电源,本发明电路同样进入保护状态,并始终维持断电状态,非人为不能恢复通电。因而,在异常发生时自动断电,就能避免漏电保护器发生失效假保的运行状态,让用电者避开危险。
再根据稳安控制电路(2)所采用的稳安定效控制电路芯片WAK的原理和功能可知:当稳安控制电路(2)的各引出端口某处发生开路或短路、或者次级线圈n3的两端发生短路或开路故障时,或受到高、低电位冲击故障时,或漏电保护器系统电路某处发生故障时,稳安控制电路(2)都能强迫继电器线圈断电释放,其两对常开触点J切断本发明电路及被控交流用电器的交流电源,并维持异常闭锁断电状态,不会发生失控,避免发生失效假保的运行状态,让用电者避开危险。因此,在很多本身异常时也能得到安全保护。
可见,本发明的有益效果是:
应用稳安定效控制电路芯片WAK作为核心电路模块——稳安控制电路(2)设计的稳安定效的漏电保护器,不仅在正常工作时对交流用电器的漏电或触电能进行闭锁断电的安全保护控制,而且在其本身发生各种异常故障时,也能及时可靠地进行闭锁截止保护控制,强迫驱动执行电路切断交流用电器的交流电源,将交流用电器和用电者置于安全状态,能避免或防止自身异常故障时的触电事故,确保用电时人身安全。因而,本发明是一种不管其本身状态是正常或异常,都能稳靠安全、保证不失控、一定及时有效地进行安全保护控制的稳安定效的漏电保护器。其极高的安全性能具有重要的实用价值和社会效益,可促进漏电保护器之类产品升级换代,也可推动该技术领域国家技术标准的更新升级,超越国际标准。
附图说明
图1是本发明的电路结构框架图;
图2是本发明优选的具体实施例1电路原理图;
图3是本发明优选的具体实施例2电路原理图。
图1中:H为零序电流互感器,(1)为漏电信号悬浮调放电路,(2)为稳安控制电路,(5)执行电路,(6)为推拉式驱动电路,(7)为交流降压整流直流稳压电源。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
一、对本发明的电路结构框架图技术方案的具体说明:
图1是本发明的电路结构框架图,其中,包括零序电流互感器H和交流降压整流直流稳压电源(7)和执行电路(5),其特征在于:还包括漏电信号悬浮调放电路(1)、稳安控制电路(2)、推拉式驱动电路(6);所述的零序电流互感器H的初级线圈n1、n2是并穿入环形铁心孔中的两根交流电源线L1、N1,零序电流互感器H的次级线圈n3是绕在其环形铁心上的线圈,次级线圈n3的两端连接漏电信号悬浮调放电路(1)的输入端,所述的漏电信号悬浮调放电路(1)的各输出端分别连接稳安控制电路(2)的各输入端,所述的稳安控制电路(2)的输出端连接推拉式驱动电路(6)的输入端,所述的推拉式驱动电路(6)的输出端连接执行电路(5),所述的执行电路(5)的两对常开触点J连接控制交流用电器的交流电源(L、N),所述的交流降压整流直流稳压电源(7)的两个交流输入端连接在继电器常开触点J的交流用电器侧两交流电线L1、N1之上,交流降压整流直流稳压电源(7)的直流输出电压V+0端给推拉式驱动电路(6)提供工作电源,交流降压整流直流稳压电源(7)的直流输出电压V+1端给稳安控制电路(2)提供工作电源,V+0电压高于V+1电压。
本发明的图1工作原理如下:
人工按下启动按钮QD后,执行电路(5)中继电器的常开触点J维持吸合状态,持续接通交流降压整流直流稳压电源(7)和被控交流用电器的交流电源(L、N),使本发明电路及其被控交流用电器得电工作。若被控交流用电器正常工作,无漏电或者触电发生,通过交流电源线L1、N1上的电流大小相等、方向相反,在零序电流互感器H环形铁心内感应的磁通抵消为零,故在零序电流互感器H次级线圈n3的两端无交流电流或电压产生,此时,漏电信号悬浮调放电路(1)将稳安控制电路(2)维持在常通状态,使稳安控制电路(2)的控制输出端都控制推拉式驱动电路(6)导通,使执行电路(5)中继电器J维持吸合状态,持续接通本发明电路及被控交流用电器的交流电源。使本发明电路进入保守状态。
若被控交流用电器发生漏电或触电,使交流电源线L1、N1上产生不平衡交流电流,在零序电流互感器H环形铁芯内产生感应磁通,故在零序电流互感器H次级线圈n3的两端就产生感应电流或电压信号,若该信号电压大于规定值,经漏电信号悬浮调放电路(1)调整放大后输入给稳安控制电路(2)的输入端,经稳安控制电路(2)内部放大触发处理,使稳安控制电路(2)的控制输出端输出闭锁电平,控制推拉式驱动电路(6)截止,强迫执行电路(5)中继电器线圈断电释放,继电器两对常开触点J切断本发明电路及被控交流用电器的交流电源,并始终维持断电状态,非人为不能恢复通电,因而,使漏电或触电得到正常安全保护。
当零序电流互感器H次级线圈n3发生断线故障时,或输入端发生开路、或悬空、或与电源正极短路故障时,使稳安控制电路(2)输入端的信号电压冲高,触发稳安控制电路(2)内部电路立即进入闭锁安控状态,使稳安控制电路(2)的控制输出端输出闭锁电平,控制推拉式驱动电路(6)截止,强迫执行电路(5)中继电器线圈断电释放,继电器两对常开触点J切断本发明电路及被控交流用电器的交流电源,并始终维持断电状态,非人为不能恢复通电,因而,不会发生失控,避免发生失效假保的运行状态,让用电者避开危险。因此,在本身异常时也能得到安全保护。
或者当执行电路(5)中的继电器J线圈两端发生短路或开路故障时,都能强迫继电器J的两对常开触点J切断本发明电路和被控交流用电器的交流电源,本发明电路同样进入保护状态,并始终维持断电状态,非人为不能恢复通电。因而,在异常发生时自动断电,就能避免漏电保护器发生失效假保的运行状态,让用电者避开危险。
再根据稳安控制电路(2)所采用的稳安定效控制电路芯片WAK的原理和功能可知:当稳安控制电路(2)的各引出端口某处发生开路或短路、或者次级线圈n3的两端发生短路或开路故障时,或受到高、低电位冲击故障时,或漏电保护器系统电路某处发生故障时,稳安控制电路(2)都能强迫继电器线圈断电释放,其两对常开触点J切断本发明电路及被控交流用电器的交流电源,并维持异常闭锁断电状态,不会发生失控,避免发生失效假保的运行状态,让用电者避开危险。因此,在很多本身异常时也能得到安全保护。
可见,本发明不仅在正常工作时对交流用电器的漏电或触电能进行闭锁断电的安全保护控制,而且在其自身发生常见的异常故障时,也能及时可靠地进行闭锁截止保护控制,强迫继电器切断交流用电器的交流电源,将交流用电器和用电者置于安全状态,能避免或防止自身故障时的触电事故,确保用电时人身安全。因而,本发明是一种不管其本身状态是正常或异常,都能稳靠安全、保证不失控、一定及时有效地进行保护控制的稳安定效的漏电保护器。
二、对本发明优选的具体实施例1技术方案的具体说明:
(一)图2是本发明优选的具体实施例1电路原理图,所述的零序电流互感器H包括环形铁心、初级线圈n1、n2和次级线圈n3组成,所述的漏电信号悬浮调放电路(1)包括零序电流互感器H的次级线圈n3和稳压二极管7WD3及电阻7R1、7R2、7R3,所述的稳安控制电路(2)就是稳安定效控制电路芯片WAK,其内部电路结构和接线方式详见专利申请号为201510330479.X中说明书附图1~4所示的电路,或详见专利申请号为201520405878.3中说明书附图1~4所示的电路,也可以是与其功能等效的其它电路,所述的推拉式驱动电路(6)包括电阻7R7、7R8和稳压二极管7WD1、7WD2与三极管7VT1、7VT2,所述的执行电路(5)包括继电器7J和二极管7D3,所述的交流降压整流直流稳压电源(7)包括交流降压整流器件和直流稳压滤波器件;所述的交流降压整流直流稳压电源(7)的两个交流输入端连接在继电器常开触点7J的交流用电器侧两交流电线L1、N1之上,交流降压整流直流稳压电源(7)输出的直流电压V+0高于V+1,所述的零序电流互感器H的初级线圈n1、n2是并穿入环形铁心孔中的两根交流电源线L1、N1,零序电流互感器H的次级线圈n3是绕在其环形铁心上的线圈,次级线圈n3的一端连接稳压二极管7WD3负极和电阻7R3一端,电阻7R3另一端连接电源电压V+1,次级线圈n3的另一端连接电阻7R2一端,所述的稳安定效控制电路芯片WAK的两放大输入端(VF1、VF2)和两电平输入端(Vi1、Vi2)之间串接电阻7R1,稳安定效控制电路芯片WAK的两放大输入端(VF1、VF2)还连接电阻7R2另一端,所述的稳安定效控制电路芯片WAK的电源正极输入端(V+1)连接交流降压整流直流稳压电源(7)的直流电压V+1,稳安定效控制电路芯片WAK的电源接地输入端(GND)连接交流降压整流直流稳压电源(7)的接地端(GND),所述的稳安定效控制电路芯片WAK的控制输出端VO1连接电阻7R7的一端,稳安定效控制电路芯片WAK的控制输出端(VO2)连接电阻7R8的一端,电阻7R7另一端连接稳压二极管7WD1正极,稳压二极管7WD1负极连接在三极管7VT1基极,三极管7VT1发射极连接直流电压V+0,电阻7R8另一端连接稳压二极管7WD2负极,稳压二极管7WD2正极连接三极管7VT2基极,三极管7VT2发射极连接电路地端(GND),所述的执行电路中二极管7D3负极连接三极管7VT1集电极,二极管7D3正极连接三极管7VT2集电极,继电器7J线圈两端并接在二极管7D3两极,继电器7J的两对常开触点7J连接控制交流用电器的交流电源(L、N),QD为人工启动按钮,按下后接通交流降压整流直流稳压电源(7)和被控交流用电器的交流电源(L、N)。
(二)实施例1电路(见图2)工作原理如下:
人工按下启动按钮QD后,继电器的常开触点J维持吸合状态,持续接通交流降压整流直流稳压电源(7)和被控交流用电器的交流电源(L、N),使实施例1电路及其被控交流用电器得电工作。若被控交流用电器正常工作,无漏电或者触电发生,通过交流电源线L1、N1上的电流大小相等、方向相反,在零序电流互感器H环形铁心内感应的磁通抵消为零,故在零序电流互感器H次级线圈n3的两端无交流电流或电压产生,此时,电阻7R3在稳压二极管7WD3上产生的直流电位,经次级线圈n3及电阻7R2输入给稳安定效控制电路芯片WAK的两放大输入端(VF1、VF2)上的电位,再经内部前级放大电路放大后在稳安定效控制电路芯片WAK的两电平输入端(Vi1、Vi2)形成幅度较低的基准工作电位,该电位处于稳安定效控制电路芯片WAK内后级托底安控电路所限定窗口范围内,不够触发后级托底安控电路动作,因而,稳安定效控制电路芯片WAK的控制输出端VO1输出低电平L,经电阻7R7、稳压二极管7WD1拉动三极管7VT1导通,稳安定效控制电路芯片WAK的控制输出端VO2输出高电平H,经电阻7R8、稳压二极管7WD2拉动三极管7VT2导通,使继电器7J维持吸合状态,持续接通实施例1电路及被控交流用电器的交流电源,使实施例1电路进入保守状态。
若被控交流用电器发生漏电或者触电,使交流电源线L1、N1上产生不平衡交流电流,在零序电流互感器H环形铁芯内产生感应磁通,故在零序电流互感器H次级线圈n3的两端就产生感应电流或者电压信号。若该信号电压高于规定值,经电阻7R2输入给稳安定效控制电路芯片WAK的两放大输入端(VF1、VF2)上的信号电压,再经内部前级放大电路放大后在稳安定效控制电路芯片WAK的两电平输入端(Vi1、Vi2)形成的上下幅度较大,超出稳安定效控制电路芯片WAK内后级托底安控电路所限定的窗口范围之外,立即触发后级托底安控电路动作,于是,稳安定效控制电路芯片WAK的控制输出端VO1输出高电平H,经电阻7R7、稳压二极管7WD1控制三极管7VT1截止,稳安定效控制电路芯片WAK的控制输出端VO2输出低电平L,经电阻7R8、稳压二极管7WD2控制三极管7VT2截止,强迫继电器7J线圈断电释放,继电器两对常开触点7J切断实施例1电路及被控交流用电器的交流电源,并始终维持断电状态,非人为不能恢复通电,因而,使漏电或触电得到正常安全保护。
当零序电流互感器H次级线圈n3发生断线故障时,或输入端发生开路、或悬空、或与电源正极短路故障时,使稳安定效控制电路芯片WAK的两放大输入端(VF1、VF2)上的信号电压冲高,在稳安定效控制电路芯片WAK的两电平输入端(Vi1、Vi2)形成的上下幅度非常大,远超出稳安定效控制电路芯片WAK内后级托底安控电路所限定的窗口范围之外,立即触发后级托底安控电路动作,使稳安定效控制电路芯片WAK进入闭锁安控状态,于是,其控制输出端VO1输出高电平H,经电阻7R7、稳压二极管7WD1控制三极管7VT1截止,稳安定效控制电路芯片WAK的控制输出端VO2输出低电平L,经电阻7R8、稳压二极管7WD2控制三极管7VT2截止,强迫继电器7J线圈断电释放,继电器两对常开触点7J切断实施例1电路及被控交流用电器的交流电源,并始终维持断电状态,非人为不能恢复通电,因而,不会发生失控,避免发生失效假保的运行状态,让用电者避开危险。因此,在本身异常时也能得到安全保护。
或者当继电器7J线圈两端发生短路或开路故障时,都能强迫继电器7J的两对常开触点7J切断实施例1电路和被控交流用电器的交流电源,实施例1电路同样进入保护状态,并始终维持断电状态,非人为不能恢复通电。因而,在异常发生时自动断电,就能避免漏电保护器发生失效假保的运行状态,让用电者避开危险。
再根据稳安定效控制电路芯片WAK的原理和功能可知:当稳安定效控制电路芯片WAK的各引出端口某处发生开路或短路、或者次级线圈n3的两端发生短路或开路故障时,或受到高、低电位冲击故障时,或漏电保护器系统电路某处发生故障时,稳安定效控制电路芯片WAK都能强迫继电器线圈断电释放,其两对常开触点7J切断实施例1电路及被控交流用电器的交流电源,并维持异常闭锁断电状态,不会发生失控,避免发生失效假保的运行状态,让用电者避开危险。因此,在很多本身异常时也能得到安全保护。
可见,实施例1不仅在正常工作时对交流用电器的漏电或触电能进行闭锁断电的安全保护控制,而且在其自身发生常见的异常故障时,也能及时可靠地进行闭锁截止保护控制,强迫继电器切断交流用电器的交流电源,将交流用电器和用电者置于安全状态,能避免或防止自身故障时的触电事故,确保用电时人身安全。因而,实施例1是一种不管其本身状态是正常或异常,都能稳靠安全、保证不失控、一定及时有效地进行保护控制的稳安定效的漏电保护器。
三、对本发明优选的具体实施例2技术方案的具体说明:
(一)图3是本发明优选的具体实施例2电路原理图,所述的零序电流互感器H包括环形铁心、初级线圈n1、n2和次级线圈n3组成,所述的漏电信号悬浮调放电路(1)包括零序电流互感器H的次级线圈n3和电阻8R1、8R2、8R3,所述的稳安控制电路(2)就是稳安定效控制电路芯片WAK,其内部电路结构和接线方式详见专利申请号为201510330479.X中说明书附图1~4所示的电路,或详见专利申请号为201520405878.3中说明书附图1~4所示的电路,也可以是与其功能等效的其它电路,所述的推拉式驱动电路(6)包括电阻8R7、8R8和稳压二极管8WD1、8WD2与三极管8VT1、8VT2,所述的执行电路(5)包括继电器8J和二极管8D3,所述的交流降压整流直流稳压电源(7)包括交流降压整流器件和直流稳压滤波器件;所述的交流降压整流直流稳压电源(7)的两个交流输入端连接在继电器常开触点8J的交流用电器侧两交流电线L1、N1之上,交流降压整流直流稳压电源(7)输出的直流电压V+0高于V+1,所述的零序电流互感器H的初级线圈n1、n2是并穿入环形铁心孔中的两根交流电源线L1、N1,零序电流互感器H的次级线圈n3是绕在其环形铁心上的线圈,次级线圈n3的一端连接电阻8R3一端,电阻8R3另一端连接稳安定效控制电路芯片WAK的浮位输入端(V+3),次级线圈n3的另一端连接电阻8R2一端,所述的稳安定效控制电路芯片WAK的两个放大输入端(VF1、VF2)和两个电平输入端(Vi1、Vi2)之间串接电阻8R1,稳安定效控制电路芯片WAK的两个放大输入端(VF1、VF2)还连接电阻8R2另一端,所述的稳安定效控制电路芯片WAK的电源正极输入端(V+1)连接交流降压整流直流稳压电源(7)的直流电压V+1,稳安定效控制电路芯片WAK的电源接地输入端(GND)连接交流降压整流直流稳压电源(7)的接地端(GND),所述的稳安定效控制电路芯片WAK的控制输出端VO1连接电阻8R7的一端,稳安定效控制电路芯片WAK的控制输出端(VO2)连接电阻8R8的一端,电阻8R7另一端连接稳压二极管8WD1正极,稳压二极管8WD1负极连接在三极管8VT1基极,三极管8VT1发射极连接直流电压V+0,电阻8R8另一端连接稳压二极管8WD2负极,稳压二极管8WD2正极连接三极管8VT2基极,三极管8VT2发射极连接电路地端(GND),所述的执行电路中二极管8D3负极连接三极管8VT1集电极,二极管8D3正极连接三极管8VT2集电极,继电器8J线圈两端并接在二极管8D3两极,继电器8J的两对常开触点8J连接控制交流用电器的交流电源(L、N),QD为人工启动按钮,按下后接通交流降压整流直流稳压电源(7)和被控交流用电器的交流电源(L、N)。
(二)实施例2电路(见图3)工作原理如下:
人工按下启动按钮QD后,继电器的常开触点8J维持吸合状态,持续接通交流降压整流直流稳压电源(7)和被控交流用电器的交流电源(L、N),使实施例2电路及其被控交流用电器得电工作。若被控交流用电器正常工作,无漏电或者触电发生,通过交流电源线L1、N1上的电流大小相等、方向相反,在零序电流互感器H环形铁心内感应的磁通抵消为零,故在零序电流互感器H次级线圈n3的两端无交流电流或电压产生,此时,稳安定效控制电路芯片WAK的两放大输入端(VF1、VF2)上的电位,是经次级线圈n3两端串接电阻8R2和电阻8R3之后,浮托于稳安定效控制电路芯片WAK内两个放大器共用的悬浮电位V+3之上,再经电阻8R1负反馈和内部放大后,在稳安定效控制电路芯片WAK的两电平输入端(Vi1、Vi2)形成幅度较低的基准工作电位,该电位处于稳安定效控制电路芯片WAK内后级托底安控电路所限定窗口范围内,不够触发后级托底安控电路动作,因而,稳安定效控制电路芯片WAK的控制输出端VO1输出低电平L,经电阻8R7、稳压二极管8WD1拉动三极管8VT1导通,稳安定效控制电路芯片WAK的控制输出端VO2输出高电平H,经电阻8R8、稳压二极管8WD2拉动三极管8VT2导通,使继电器8J维持吸合状态,持续接通实施例2电路及被控交流用电器的交流电源,使实施例2电路进入保守状态。
若被控交流用电器发生漏电或者触电,使交流电源线L1、N1上产生不平衡交流电流,在零序电流互感器H环形铁芯内产生感应磁通,故在零序电流互感器H次级线圈n3的两端就产生感应电流或者电压信号,若该信号电压高于规定值,经电阻8R2输入给稳安定效控制电路芯片WAK的两放大输入端(VF1、VF2)上的信号电压,再经内部前级放大电路放大后在稳安定效控制电路芯片WAK的两电平输入端(Vi1、Vi2)形成的上下幅度较大,超出稳安定效控制电路芯片WAK内后级托底安控电路所限定的窗口范围之外,立即触发后级托底安控电路动作,于是,稳安定效控制电路芯片WAK的控制输出端VO1输出高电平H,经电阻8R7、稳压二极管8WD1控制三极管8VT1截止,稳安定效控制电路芯片WAK的控制输出端VO2输出低电平L,经电阻8R8、稳压二极管8WD2控制三极管8VT2截止,强迫继电器8J线圈断电释放,继电器两对常开触点8J切断实施例2电路及被控交流用电器的交流电源,并始终维持断电状态,非人为不能恢复通电,因而,使漏电或触电得到正常安全保护。
当零序电流互感器H次级线圈n3发生断线故障时,或输入端发生开路、或悬空、或与电源正极短路故障时,使稳安定效控制电路芯片WAK的两放大输入端(VF1、VF2)上的信号电压冲高,在稳安定效控制电路芯片WAK的两电平输入端(Vi1、Vi2)形成的上下幅度非常大,远超出稳安定效控制电路芯片WAK内后级托底安控电路所限定的窗口范围之外,立即触发后级托底安控电路动作,使稳安定效控制电路芯片WAK进入闭锁安控状态,于是,其控制输出端VO1输出高电平H,经电阻8R7、稳压二极管8WD1控制三极管8VT1截止,稳安定效控制电路芯片WAK的控制输出端VO2输出低电平L,经电阻8R8、稳压二极管8WD2控制三极管8VT2截止,强迫继电器8J线圈断电释放,继电器两对常开触点8J切断实施例2电路及被控交流用电器的交流电源,并始终维持断电状态,非人为不能恢复通电,因而,不会发生失控,避免发生失效假保的运行状态,让用电者避开危险。因此,在本身异常时也能得到安全保护。
或者当继电器8J线圈两端发生短路或开路故障时,都能强迫继电器8J的两对常开触点8J切断实施例2电路和被控交流用电器的交流电源,实施例2电路同样进入保护状态,并始终维持断电状态,非人为不能恢复通电。因而,在异常发生时自动断电,就能避免漏电保护器发生失效假保的运行状态,让用电者避开危险。
再根据稳安定效控制电路芯片WAK的原理和功能可知:当稳安定效控制电路芯片WAK的各引出端口某处发生开路或短路、或者次级线圈n3的两端发生短路或开路故障时,或受到高、低电位冲击故障时,或漏电保护器系统电路某处发生故障时,稳安定效控制电路芯片WAK都能强迫继电器线圈断电释放,其两对常开触点8J切断实施例2电路及被控交流用电器的交流电源,并维持异常闭锁断电状态,不会发生失控,避免发生失效假保的运行状态,让用电者避开危险。因此,在很多本身异常时也能得到安全保护。
可见,实施例2不仅在正常工作时对交流用电器的漏电或触电能进行闭锁断电的安全保护控制,而且在其自身发生常见的异常故障时,也能及时可靠地进行闭锁截止保护控制,强迫继电器切断交流用电器的交流电源,将交流用电器和用电者置于安全状态,能避免或防止自身故障时的触电事故,确保用电时人身安全。因而,实施例2是一种不管其本身状态是正常或异常,都能稳靠安全、保证不失控、一定及时有效地进行保护控制的稳安定效的漏电保护器。

Claims (3)

1.一种稳安定效的漏电保护器,包括零序电流互感器H和交流降压整流直流稳压电源(7)和执行电路(5),其特征在于:还包括漏电信号悬浮调放电路(1)、稳安控制电路(2)、推拉式驱动电路(6);所述的零序电流互感器H的初级线圈n1、n2是并穿入环形铁心孔中的两根交流电源线L1、N1,零序电流互感器H的次级线圈n3是绕在其环形铁心上的线圈,次级线圈n3的两端连接漏电信号悬浮调放电路(1)的输入端,所述的漏电信号悬浮调放电路(1)的各输出端分别连接稳安控制电路(2)的各输入端,所述的稳安控制电路(2)的输出端连接推拉式驱动电路(6)的输入端,所述的推拉式驱动电路(6)的输出端连接执行电路(5),所述的执行电路(5)的两对常开触点J连接控制交流用电器的交流电源(L、N),所述的交流降压整流直流稳压电源(7)的两个交流输入端连接在继电器常开触点J的交流用电器侧两交流电线L1、N1之上,交流降压整流直流稳压电源(7)的直流输出电压V+0端给推拉式驱动电路(6)提供工作电源,交流降压整流直流稳压电源(7)的直流输出电压V+1端给稳安控制电路(2)提供工作电源,V+0电压高于V+1电压。
2.根据权利要求1所述的一种稳安定效的漏电保护器,其特征在于:所述的零序电流互感器H包括环形铁心、初级线圈n1、n2和次级线圈n3组成,所述的漏电信号悬浮调放电路(1)包括零序电流互感器H的次级线圈n3和稳压二极管7WD3及电阻7R1、7R2、7R3,所述的稳安控制电路(2)就是稳安定效控制电路芯片WAK,所述的推拉式驱动电路(6)包括电阻7R7、7R8和稳压二极管7WD1、7WD2与三极管7VT1、7VT2,所述的执行电路(5)包括继电器7J和二极管7D3,所述的交流降压整流直流稳压电源(7)包括交流降压整流器件和直流稳压滤波器件;所述的交流降压整流直流稳压电源(7)的两个交流输入端连接在继电器常开触点7J的交流用电器侧两交流电线L1、N1之上,交流降压整流直流稳压电源(7)输出的直流电压V+0高于V+1,所述的零序电流互感器H的初级线圈n1、n2是并穿入环形铁心孔中的两根交流电源线L1、N1,零序电流互感器H的次级线圈n3是绕在其环形铁心上的线圈,次级线圈n3的一端连接稳压二极管7WD3负极和电阻7R3一端,电阻7R3另一端连接电源电压V+1,次级线圈n3的另一端连接电阻7R2一端,所述的稳安定效控制电路芯片WAK的两放大输入端(VF1、VF2)和两电平输入端(Vi1、Vi2)之间串接电阻7R1,稳安定效控制电路芯片WAK的两放大输入端(VF1、VF2)还连接电阻7R2另一端,所述的稳安定效控制电路芯片WAK的电源正极输入端(V+1)连接交流降压整流直流稳压电源(7)的直流电压V+1,稳安定效控制电路芯片WAK的电源接地输入端(GND)连接交流降压整流直流稳压电源(7)的接地端(GND),所述的稳安定效控制电路芯片WAK的控制输出端VO1连接电阻7R7的一端,稳安定效控制电路芯片WAK的控制输出端(VO2)连接电阻7R8的一端,电阻7R7另一端连接稳压二极管7WD1正极,稳压二极管7WD1负极连接在三极管7VT1基极,三极管7VT1发射极连接直流电压V+0,电阻7R8另一端连接稳压二极管7WD2负极,稳压二极管7WD2正极连接三极管7VT2基极,三极管7VT2发射极连接电路地端(GND),所述的执行电路中二极管7D3负极连接三极管7VT1集电极,二极管7D3正极连接三极管7VT2集电极,继电器7J线圈两端并接在二极管7D3两极,继电器7J的两对常开触点7J连接控制交流用电器的交流电源(L、N),QD为人工启动按钮,按下后接通交流降压整流直流稳压电源(7)和被控交流用电器的交流电源(L、N)。
3.根据权利要求1所述的一种稳安定效的漏电保护器,其特征在于:所述的零序电流互感器H包括环形铁心、初级线圈n1、n2和次级线圈n3组成,所述的漏电信号悬浮调放电路(1)包括零序电流互感器H的次级线圈n3和电阻8R1、8R2、8R3,所述的稳安控制电路(2)就是稳安定效控制电路芯片WAK,所述的推拉式驱动电路(6)包括电阻8R7、8R8和稳压二极管8WD1、8WD2与三极管8VT1、8VT2,所述的执行电路(5)包括继电器8J和二极管8D3,所述的交流降压整流直流稳压电源(7)包括交流降压整流器件和直流稳压滤波器件;所述的交流降压整流直流稳压电源(7)的两个交流输入端连接在继电器常开触点8J的交流用电器侧两交流电线L1、N1之上,交流降压整流直流稳压电源(7)输出的直流电压V+0高于V+1,所述的零序电流互感器H的初级线圈n1、n2是并穿入环形铁心孔中的两根交流电源线L1、N1,零序电流互感器H的次级线圈n3是绕在其环形铁心上的线圈,次级线圈n3的一端连接电阻8R3一端,电阻8R3另一端连接稳安定效控制电路芯片WAK的浮位输入端(V+3),次级线圈n3的另一端连接电阻8R2一端,所述的稳安定效控制电路芯片WAK的两个放大输入端(VF1、VF2)和两个电平输入端(Vi1、Vi2)之间串接电阻8R1,稳安定效控制电路芯片WAK的两个放大输入端(VF1、VF2)还连接电阻8R2另一端,所述的稳安定效控制电路芯片WAK的电源正极输入端(V+1)连接交流降压整流直流稳压电源(7)的直流电压V+1,稳安定效控制电路芯片WAK的电源接地输入端(GND)连接交流降压整流直流稳压电源(7)的接地端(GND),所述的稳安定效控制电路芯片WAK的控制输出端VO1连接电阻8R7的一端,稳安定效控制电路芯片WAK的控制输出端(VO2)连接电阻8R8的一端,电阻8R7另一端连接稳压二极管8WD1正极,稳压二极管8WD1负极连接在三极管8VT1基极,三极管8VT1发射极连接直流电压V+0,电阻8R8另一端连接稳压二极管8WD2负极,稳压二极管8WD2正极连接三极管8VT2基极,三极管8VT2发射极连接电路地端(GND),所述的执行电路中二极管8D3负极连接三极管8VT1集电极,二极管8D3正极连接三极管8VT2集电极,继电器8J线圈两端并接在二极管8D3两极,继电器8J的两对常开触点8J连接控制交流用电器的交流电源(L、N),QD为人工启动按钮,按下后接通交流降压整流直流稳压电源(7)和被控交流用电器的交流电源(L、N)。
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