CN105811367A - 一种漏电保护墙壁开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种漏电保护墙壁开关，包括电源端、压敏电阻、复位键、脱扣回路、防电墙电路、过压保护电路、漏电流保护电路、过电流保护电路和测试电路，压敏电阻的两端与火线和零线连接，复位键的两端与压敏电阻连接、用于接通或断开回路，脱扣回路用于在过电压、过电路、漏电流或地线带电时断开电源端，过压保护电路用于当火线和零线之间的电压过高时进行过压保护，漏电流保护电路用于发生漏电流时进行漏电流保护，过电流保护电路由火线穿过，用于当电流过大时进行过电流保护，测试电路用于测试漏电保护墙壁开关是否能正常工作。实施本发明，具有以下有益效果：具有电气保护功能、能在人体触电时断电、节省电能、能延长电器的使用寿命。

Description

一种漏电保护墙壁开关

技术领域

本发明涉及墙壁开关领域，特别涉及一种漏电保护墙壁开关。

背景技术

墙壁开关是日常生活中常见的电子元器件，与人们的生活密不可分。但是已有的墙壁开关仅为提供电器接入及导通断开切换之用，缺少必要的电气保护，存在安全隐患。传统的墙壁开关就是一个闸刀，没有过流、过压和漏电流保护功能，这样就会造成人体容易触电，一旦产生漏电流，就会产生不必要的功耗，这样就会消耗电能，造成不必要的浪费，当过压时将会烧坏电器，降低电器的使用寿命。如果遇到短路、漏电、过流、地线带电或者地线断开时，容易损坏负载并对使用者造成人身伤害，也容易引发电气火灾，造成财产损失。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述没有电气保护功能、人体容易触电、浪费电能、降低电器使用寿命的缺陷，提供一种具有电气保护功能、能在人体触电时断电、节省电能、能延长电器的使用寿命的漏电保护墙壁开关。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种漏电保护墙壁开关，包括电源端、压敏电阻、复位键、脱扣回路、防电墙电路、过压保护电路、漏电流保护电路、过电流保护电路和测试电路，所述电源端输入交流电，所述压敏电阻的两端分别与所述交流电的火线和零线连接，所述复位键的两端分别与所述压敏电阻的两端连接、用于接通或断开回路，所述脱扣回路与所述复位键连接、用于在过电压、过电路、漏电流或地线带电的情况下断开所述电源端，所述防电墙电路分别与所述脱扣回路和复位键连接，所述过压保护电路分别与所述脱扣回路和防电墙电路连接、用于当所述火线和零线之间的电压过高时进行过压保护，所述漏电流保护电路与所述脱扣回路连接并由所述火线和零线穿过、用于发生漏电流时进行漏电流保护，所述过电流保护电路分别与所述脱扣回路和漏电流保护电路连接，并由所述火线穿过，用于当电流过大时进行过电流保护，所述测试电路的一端与所述零线连接，另一端与所述漏电流保护电路连接，用于测试所述漏电保护墙壁开关是否能正常工作。

在本发明所述的漏电保护墙壁开关中，所述脱扣回路包括脱扣线圈、可控硅、第一滤波电容、第六电阻和漏电保护控制芯片，所述脱扣线圈的一端与所述火线连接，用于当发生漏电流时驱动所述复位键断开，进行漏电流保护，所述脱扣线圈的另一端与所述可控硅的阳极连接，所述可控硅的阳极还通过所述第六电阻与所述漏电保护控制芯片的第五引脚连接，所述可控硅的控制极分别与所述第一滤波电容的一端和漏电保护控制芯片的第七引脚连接，所述可控硅的阴极分别与所述零线、第一滤波电容的另一端和漏电保护控制芯片的第六引脚连接。

在本发明所述的漏电保护墙壁开关中，所述防电墙电路包括第二电阻、拨动开关、第三电阻、第四电阻和第三二极管，所述第二电阻的一端与所述火线连接，所述第二电阻的另一端通过所述拨动开关接地，所述第三电阻的一端、第四电阻的一端和第三二极管的阳极连接，所述第三电阻的另一端接地，所述第四电阻的另一端与所述零线连接。

在本发明所述的漏电保护墙壁开关中，所述过压保护电路包括第一二极管、第五电阻、第八二极管、第七电阻、第二发光二极管、第二电容和第四二极管，所述第一二极管的阳极与所述火线连接，所述第一二极管的阴极通过所述第五电阻分别与所述第七电阻的一端和第八二极管的阳极连接，所述第七电阻的另一端通过所述第二发光二极管与所述零线连接，所述第八二极管的阴极通过所述第二电容与所述零线连接，所述第八二极管的阴极还通过所述第四二极管与漏电保护控制芯片的第八引脚连接，所述第八二极管的阴极还与所述第三二极管的阴极连接。

在本发明所述的漏电保护墙壁开关中，所述漏电流保护电路包括零序电流互感器、第十电阻、第五电容、第十一电阻、第七电解电容、第六电容、第八电阻、第九电阻、第三电容和第四电容，所述火线和零线均穿过所述零序电流互感器，所述第十电阻和第五电容并联的一端与所述零序电流互感器的线圈的一端连接，并联的另一端与所述零序电流互感器的线圈的另一端连接，所述零序电流互感器的线圈的一端还分别与所述第六电容的一端、漏电保护控制芯片的第三引脚和第四电容的一端连接，所述零序电流互感器的线圈的另一端依次通过所述第十一电阻和第七电容分别与所述第六电容的另一端和漏电保护控制芯片的第二引脚连接，所述第三电容的一端与所述漏电保护控制芯片的第八引脚连接，所述漏电保护控制芯片的第一引脚通过所述第八电阻与所述第九电阻的一端连接，所述第三电容的另一端、第九电阻的另一端、第四电容的另一端和漏电保护控制芯片的第四引脚均与所述零线连接。

在本发明所述的漏电保护墙壁开关中，所述过电流保护电路包括电流互感器、第十五电阻、第十六电阻、第十电解电容、第六二极管、第七二极管、第八电解电容、第九电解电容、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第五二极管和三极管，所述火线穿过所述电流互感器，由所述电流互感器感应所述火线的电流，所述第十五电阻和第十六电阻并联的一端与所述电流互感器的线圈的一端连接，并联的另一端与所述电流互感器的线圈的另一端连接，所述电流互感器的线圈的一端还通过所述第十电解电容分别与所述第六二极管的阳极和第七二极管的阴极连接，所述第五二极管和第十四电阻并联的一端分别与所述第六二极管的阴极和第九电解电容的正极连接，并联的另一端分别与所述第十三电阻的一端和第八电解电容的正极连接，所述三极管的基极分别与所述第十三电阻的另一端和第十二电阻的一端连接，所述三极管的集电极与所述漏电流保护电路连接，所述三极管的发射极、第十二电阻的另一端、第八电容的负极、第九电容的负极、第七电容的阳极和电流互感器的线圈的另一端均与所述零线连接。

在本发明所述的漏电保护墙壁开关中，所述测试电路包括第一电阻和测试键，所述第一电阻的一端与所述零线连接，所述第一电阻的另一端与所述测试键的一端连接，所述测试键的另一端通过导线穿过所述零序电流互感器后与所述火线连接。

在本发明所述的漏电保护墙壁开关中，所述复位键为双刀开关。

实施本发明的漏电保护墙壁开关，具有以下有益效果：由于设置了压敏电阻、复位键、脱扣回路、防电墙电路、过压保护电路、漏电流保护电路、过电流保护电路和测试电路，压敏电阻用于当电压过高时起保护作用，复位键用于接通或断开回路，脱扣回路用于在过电压、过电路、漏电流或地线带电的情况下断开电源端，过压保护电路用于当火线和零线之间的电压过高时进行过压保护，漏电流保护电路用于发生漏电流时进行漏电流保护，过电流保护电路用于当电流过大时进行过电流保护，测试电路用于测试漏电保护墙壁开关是否能正常工作，所以其具有电气保护功能、能在人体触电时断电、节省电能、能延长电器的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明漏电保护墙壁开关一个实施例中的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明漏电保护墙壁开关实施例中，该漏电保护墙壁开关的电路原理图如图1所示。图1中，脱扣线圈TK、可控硅SCR、第一滤波电容C1、第六电阻R6和漏电保护控制芯片IC构成脱扣回路，第二电阻R2、拨动开关S、第三电阻R3、第四电阻R4和第三二极管D3构成防电墙电路，第一二极管D1、第五电阻R5、第八二极管D8、第七电阻R7、第二发光二极管D2、第二电容C2和第四二极管D2构成过压保护电路，零序电流互感器ZCT1、第十电阻R10、第五电容C5、第十一电阻R11、第七电解电容C7、第六电容C6、第八电阻R8、第九电阻R9、第三电容C3和第四电容C4构成漏电流保护电路，电流互感器ZCT2、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十电解电容C10、第六二极管D6、第七二极管D7、第八电解电容C8、第九电解电容C9、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第五二极管D15和三极管V1构成过电流保护电路，第一电阻R1和测试键AJ构成测试电路。

本实施例中，漏电保护墙壁开关包括电源端、压敏电阻MOV、复位键S1、脱扣回路、防电墙电路、过压保护电路、漏电流保护电路、过电流保护电路和测试电路，其中，电源端输入220V交流电，其额定电压为230V，压敏电阻MOV的两端分别与交流电的火线L和零线N连接，压敏电阻MOV用于当电压过高时起保护作用，复位键S1的两端分别与压敏电阻MOV的两端连接、用于接通或断开回路，脱扣回路与复位键S1连接、用于在过电压、过电路、漏电流或地线带电的情况下断开电源端，防电墙电路分别与脱扣回路和复位键S1连接，过压保护电路分别与脱扣回路和防电墙电路连接、用于当火线L和零线N之间的电压过高时进行过压保护，例如：当火线L和零线N之间的电压大于270V时，过压保护电路开启过压保护功能。

本实施例中，漏电流保护电路与脱扣回路连接并由火线L和零线N穿过、用于当发生漏电流时进行漏电流保护，过电流保护电路分别与脱扣回路和漏电流保护电路连接，并由火线L穿过，用于当电流过大时进行过电流保护，也就是当电流大于设定的最大值时，开启电流保护功能。测试电路的一端与零线N连接，另一端与漏电流保护电路连接，用于测试漏电保护墙壁开关是否能正常工作。

本实施例中，由于设置了压敏电阻MOV、复位键S1、脱扣回路、防电墙电路、过压保护电路、漏电流保护电路、过电流保护电路和测试电路，压敏电阻MOV用于当电压过高时起保护作用，复位键S1用于接通或断开回路，脱扣回路用于在过电压、过电路、漏电流或地线带电的情况下断开电源端，过压保护电路用于当火线L和零线N之间的电压过高时进行过压保护，漏电流保护电路用于发生漏电流时进行漏电流保护，过电流保护电路用于当电流过大时进行过电流保护，测试电路用于测试漏电保护墙壁开关是否能正常工作，所以其具有电气保护功能、能在人体触电时断电、节省电能、能延长电器的使用寿命。

本实施例中，对于脱扣回路来说，脱扣线圈TK的一端与火线L连接，用于当发生漏电流时驱动复位键S1断开，进行漏电流保护，本实施例中，复位键S1为双刀开关。脱扣线圈TK的另一端与可控硅SCR的阳极连接，可控硅SCR的阳极还通过第六电阻R6与漏电保护控制芯片IC的第五引脚连接，可控硅SCR的控制极分别与第一滤波电容C1的一端和漏电保护控制芯片IC的第七引脚连接，可控硅SCR的阴极分别与零线N、第一滤波电容C1的另一端和漏电保护控制芯片IC的第六引脚连接。值得一提的是，本实施例中，第一滤波电容C1用于滤波，抗干扰。漏电保护控制芯片IC是低功耗两线漏电保护器控制电路，用于即时通断漏电保护器的专用集成电路，由零序电流传感器ZCT1感应双线(火线L和零线N)漏电信号，通过短延时输出一个高电平，从而驱动可控硅SCR启动漏电保护。第六电阻R6是漏电保护控制芯片IC的电源输入端。

本实施例中，对于防电墙电路来说，第二电阻R2的一端与火线L连接，第二电阻R2的另一端通过拨动开关S接地，第三电阻R3的一端、第四电阻R4的一端和第三二极管D3的阳极连接，第三电阻R3的另一端接地，第四电阻R4的另一端与零线N连接。

本实施例中，对于过压保护电路来说，第一二极管D1的阳极与火线L连接，第一二极管D1的阴极通过第五电阻R5分别与第七电阻R7的一端和第八二极管D8的阳极连接，第七电阻R7的另一端通过第二发光二极管D2与零线N连接，第八二极管D8的阴极通过第二电容C2与零线N连接，第八二极管D8的阴极还通过第四二极管D4与漏电保护控制芯片C的第八引脚连接，第八二极管D8的阴极还与第三二极管D2的阴极连接。本实施例中，当火线L和零线N之间的电压高于设定的最大电压值时，过压保护电路就开启过压保护功能。这样就能防止烧坏电器(负载)，延长电器的使用寿命。

本实施例中，对于漏电流保护电路来说，火线L和零线N均穿过零序电流互感器ZCT1，零序电流互感器ZCT1用于计算两条干线(火线L和零线N)之间的电流差第十电阻R10和第五电容C5并联，第十电阻R10和第五电容C5并联的一端与零序电流互感器ZCT1的线圈的一端连接，第十电阻R10和第五电容C5并联的另一端与零序电流互感器ZCT1的线圈的另一端连接，零序电流互感器ZCT1的线圈的一端还分别与第六电容C6的一端、漏电保护控制芯片IC的第三引脚和第四电容C4的一端连接，零序电流互感器ZCT1的线圈的另一端依次通过第十一电阻R11和第七电容C7分别与第六电容C6的另一端和漏电保护控制芯片IC的第二引脚连接，第三电容C3的一端与漏电保护控制芯片IC的第八引脚连接，漏电保护控制芯片IC的第一引脚通过第八电阻R8与第九电阻R9的一端连接，第三电容C3的另一端、第九电阻R9的另一端、第四电容C4的另一端和漏电保护控制芯片IC的第四引脚均与零线N连接。当发生漏电流时，漏电流保护电路就开启漏电保护功能。这样就避免了不必要的电能的浪费，节省电能。

本实施例中，对于过电流保护电路来说，火线L穿过电流互感器ZCT2，由电流互感器ZCT2感应火线L的电流，第十五电阻R15和第十六电阻R16并联的一端与电流互感器ZCT2的线圈的一端连接，并联的另一端与电流互感器ZCT2的线圈的另一端连接，电流互感器ZCT2的线圈的一端还通过第十电解电容C10分别与第六二极管D6的阳极和第七二极管D7的阴极连接，第五二极管D5和第十四电阻R14并联的一端分别与第六二极管D6的阴极和第九电解电容C9的正极连接，并联的另一端分别与第十三电阻R13的一端和第八电解电容C8的正极连接，三极管V1的基极分别与第十三电阻R13的另一端和第十二电阻R12的一端连接，三极管V1的集电极与漏电流保护电路连接，三极管V1的发射极、第十二电阻R12的另一端、第八电容C8的负极、第九电容C9的负极、第七电容C7的阳极和电流互感器ZCT2的线圈的另一端均与零线N连接。当电流超过规定的最大电流值时，过电流保护电路开启过电流保护功能。

本实施例中，对于测试电路来说，第一电阻R1的一端与零线N连接，第一电阻R1的另一端与测试键AJ的一端连接，测试键AJ的另一端通过导线穿过零序电流互感器ZCT2后与火线L连接。在进行测试时，具体是通过第一电阻R1给零序电流互感器ZCT1一个小电流，然后测试整个回路是否能正常工作。

总之，在本实施例中，通过设置压敏电阻MOV、复位键S1、脱扣回路、防电墙电路、过压保护电路、漏电流保护电路、过电流保护电路和测试电路，使该漏电保护墙壁开关具有漏电保护、过压保护、漏电流保护和过电流保护功能，也就是该漏电保护墙壁开关具备电气保护功能，这样就会增加安全性，该漏电保护墙壁开关具有电气保护功能、能在人体触电时断电、节省电能、能延长电器的使用寿命。同时也减少发生电气火灾的几率，减少财产损失。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种漏电保护墙壁开关，其特征在于，包括电源端、压敏电阻、复位键、脱扣回路、防电墙电路、过压保护电路、漏电流保护电路、过电流保护电路和测试电路，所述电源端输入交流电，所述压敏电阻的两端分别与所述交流电的火线和零线连接，所述复位键的两端分别与所述压敏电阻的两端连接、用于接通或断开回路，所述脱扣回路与所述复位键连接、用于在过电压、过电路、漏电流或地线带电的情况下断开所述电源端，所述防电墙电路分别与所述脱扣回路和复位键连接，所述过压保护电路分别与所述脱扣回路和防电墙电路连接、用于当所述火线和零线之间的电压过高时进行过压保护，所述漏电流保护电路与所述脱扣回路连接并由所述火线和零线穿过、用于发生漏电流时进行漏电流保护，所述过电流保护电路分别与所述脱扣回路和漏电流保护电路连接，并由所述火线穿过，用于当电流过大时进行过电流保护，所述测试电路的一端与所述零线连接，另一端与所述漏电流保护电路连接，用于测试所述漏电保护墙壁开关是否能正常工作。

2.根据权利要求1所述的漏电保护墙壁开关，其特征在于，所述脱扣回路包括脱扣线圈、可控硅、第一滤波电容、第六电阻和漏电保护控制芯片，所述脱扣线圈的一端与所述火线连接，用于当发生漏电流时驱动所述复位键断开，进行漏电流保护，所述脱扣线圈的另一端与所述可控硅的阳极连接，所述可控硅的阳极还通过所述第六电阻与所述漏电保护控制芯片的第五引脚连接，所述可控硅的控制极分别与所述第一滤波电容的一端和漏电保护控制芯片的第七引脚连接，所述可控硅的阴极分别与所述零线、第一滤波电容的另一端和漏电保护控制芯片的第六引脚连接。

3.根据权利要求2所述的漏电保护墙壁开关，其特征在于，所述防电墙电路包括第二电阻、拨动开关、第三电阻、第四电阻和第三二极管，所述第二电阻的一端与所述火线连接，所述第二电阻的另一端通过所述拨动开关接地，所述第三电阻的一端、第四电阻的一端和第三二极管的阳极连接，所述第三电阻的另一端接地，所述第四电阻的另一端与所述零线连接。

4.根据权利要求3所述的漏电保护墙壁开关，其特征在于，所述过压保护电路包括第一二极管、第五电阻、第八二极管、第七电阻、第二发光二极管、第二电容和第四二极管，所述第一二极管的阳极与所述火线连接，所述第一二极管的阴极通过所述第五电阻分别与所述第七电阻的一端和第八二极管的阳极连接，所述第七电阻的另一端通过所述第二发光二极管与所述零线连接，所述第八二极管的阴极通过所述第二电容与所述零线连接，所述第八二极管的阴极还通过所述第四二极管与漏电保护控制芯片的第八引脚连接，所述第八二极管的阴极还与所述第三二极管的阴极连接。

5.根据权利要求2至4任意一项所述的漏电保护墙壁开关，其特征在于，所述漏电流保护电路包括零序电流互感器、第十电阻、第五电容、第十一电阻、第七电解电容、第六电容、第八电阻、第九电阻、第三电容和第四电容，所述火线和零线均穿过所述零序电流互感器，所述第十电阻和第五电容并联的一端与所述零序电流互感器的线圈的一端连接，并联的另一端与所述零序电流互感器的线圈的另一端连接，所述零序电流互感器的线圈的一端还分别与所述第六电容的一端、漏电保护控制芯片的第三引脚和第四电容的一端连接，所述零序电流互感器的线圈的另一端依次通过所述第十一电阻和第七电容分别与所述第六电容的另一端和漏电保护控制芯片的第二引脚连接，所述第三电容的一端与所述漏电保护控制芯片的第八引脚连接，所述漏电保护控制芯片的第一引脚通过所述第八电阻与所述第九电阻的一端连接，所述第三电容的另一端、第九电阻的另一端、第四电容的另一端和漏电保护控制芯片的第四引脚均与所述零线连接。

6.根据权利要求5所述的漏电保护墙壁开关，其特征在于，所述过电流保护电路包括电流互感器、第十五电阻、第十六电阻、第十电解电容、第六二极管、第七二极管、第八电解电容、第九电解电容、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第五二极管和三极管，所述火线穿过所述电流互感器，由所述电流互感器感应所述火线的电流，所述第十五电阻和第十六电阻并联的一端与所述电流互感器的线圈的一端连接，并联的另一端与所述电流互感器的线圈的另一端连接，所述电流互感器的线圈的一端还通过所述第十电解电容分别与所述第六二极管的阳极和第七二极管的阴极连接，所述第五二极管和第十四电阻并联的一端分别与所述第六二极管的阴极和第九电解电容的正极连接，并联的另一端分别与所述第十三电阻的一端和第八电解电容的正极连接，所述三极管的基极分别与所述第十三电阻的另一端和第十二电阻的一端连接，所述三极管的集电极与所述漏电流保护电路连接，所述三极管的发射极、第十二电阻的另一端、第八电容的负极、第九电容的负极、第七电容的阳极和电流互感器的线圈的另一端均与所述零线连接。

7.根据权利要求6所述的漏电保护墙壁开关，其特征在于，所述测试电路包括第一电阻和测试键，所述第一电阻的一端与所述零线连接，所述第一电阻的另一端与所述测试键的一端连接，所述测试键的另一端通过导线穿过所述零序电流互感器后与所述火线连接。

8.根据权利要求1所述的漏电保护墙壁开关，其特征在于，所述复位键为双刀开关。