CN108011256B - 漏电保护插头和电热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种漏电保护插头和电热水器，所述漏电保护插头包括：三极插脚，三极插脚以插接形式与外部电源插座进行连接；三极联动开关，三极联动开关与三极插脚相连以接通和分断接入电源的零线、火线和地线；第一检测单元，第一检测单元对应零线和火线设置，第一检测单元通过检测零线或火线的漏电信号以判断零线或火线是否发生漏电；脱扣电路，脱扣电路在零线或火线发生漏电时生成第一脱扣指令；脱扣机构，脱扣机构分别与脱扣电路和三极联动开关相连，脱扣机构在接收到第一脱扣指令时对三极联动开关进行控制，以使零线、火线和地线均处于分断状态，从而能够有效地保障用电安全。

Description

漏电保护插头和电热水器

技术领域

本发明涉及家用电器技术领域，特别涉及一种漏电保护插头和一种电热水器。

背景技术

目前，电热水器是采用市电供电，在使用市电供电时会存在一些安全隐患。例如，当电热水器内部的带电部件的绝缘层被破坏时，会导致零线或火线发生漏电的情况，进而可能会使得用户发生触电的危险。或者当供电线路出现异常时，也会使得用户发生触电的危险。

因此，需要对目前的电热水器进行有针对性的改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种漏电保护插头，能够有效地保障用电安全。

本发明的第二个目的在于提出一种电热水器。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种漏电保护插头，其包括：三极插脚，所述三极插脚以插接形式与外部电源插座进行连接；三极联动开关，所述三极联动开关与所述三极插脚相连以接通和分断接入电源的零线、火线和地线；第一检测单元，所述第一检测单元对应所述零线和所述火线设置，所述第一检测单元通过检测所述零线或所述火线的漏电信号以判断所述零线或所述火线是否发生漏电；脱扣电路，所述脱扣电路在所述零线或所述火线发生漏电时生成第一脱扣指令；脱扣机构，所述脱扣机构分别与所述脱扣电路和所述三极联动开关相连，所述脱扣机构在接收到所述第一脱扣指令时对所述三极联动开关进行控制，以使所述零线、所述火线和所述地线均处于分断状态。

根据本发明实施例的漏电保护插头，通过第一检测单元检测零线或火线的漏电信号来判断零线或火线是否发生漏电，并通过脱扣电路在零线或火线发生漏电时生成第一脱扣指令，脱扣机构在接收到第一脱扣指令时对三极联动开关进行控制，以使零线、火线和地线均处于分断状态，从而能够有效地保障用电安全。

另外，根据本发明上述实施例提出的漏电保护插头还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述的漏电保护插头还包括：第二检测单元，所述第二检测单元对应所述地线设置，所述第二检测单元在所述漏电保护插头处于电流型工作模式下时通过检测所述地线是否带电以输出第一地线带电信号；模式切换单元，所述模式切换单元与所述第二检测单元相连，所述模式切换单元用以控制所述漏电保护插头在所述电流型工作模式和电压型工作模式间进行切换，并将所述第一地线带电信号发送至所述脱扣电路，以使所述脱扣电路根据所述第一地线带电信号生成第二脱扣指令，所述脱扣机构在接收到所述第二脱扣指令时对所述三极联动开关进行控制，以使所述零线、所述火线和所述地线均处于分断状态。

根据本发明的一个实施例，所述的漏电保护插头还包括：第三检测单元，所述第三检测单元对应所述零线和所述地线设置，所述第三检测单元在所述漏电保护插头处于电压型工作模式下时通过检测所述零线和所述地线之间的电压信号以输出第二地线带电信号，其中，所述模式切换单元与所述第三检测单元相连，所述模式切换单元将所述第二地线带电信号发送至所述脱扣电路，以使所述脱扣电路根据所述第二地线带电信号生成第三脱扣指令，所述脱扣机构在接收到所述第三脱扣指令时对所述三极联动开关进行控制，以使所述零线、所述火线和所述地线均处于分断状态。

根据本发明的一个实施例，所述第一检测单元、所述第二检测单元和所述第三检测单元均为电磁线圈。

根据本发明的一个实施例，所述的漏电保护插头还包括：第一驱动放大电路，所述第一驱动放大电路连接在所述第一检测单元与所述脱扣电路之间，所述第一驱动放大电路通过将所述零线或所述火线的漏电信号进行放大，并将放大后的漏电信号发送至所述脱扣电路；第二驱动放大电路，所述第二驱动放大电路连接在所述模式切换单元与所述脱扣电路之间，所述第二驱动放大电路通过将第一地线带电信号或第二地线带线信号进行放大，并将放大后的地线带电信号发送至所述脱扣电路。

根据本发明的一个实施例，所述脱扣电路在所述第一检测单元检测到的所述零线或所述火线的漏电电流值大于等于第一预设电流值时，判断所述零线或所述火线发生漏电。

根据本发明的一个实施例，所述第二检测单元在检测到所述地线的电流值大于等于第二预设电流值时，输出所述第一地线带电信号。

根据本发明的一个实施例，所述第三检测单元在检测到所述零线与所述地线之间的电压大于等于第一预设电压值时，输出所述第二地线带电信号。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种电热水器，其包括：上述的漏电保护插头；本体；电源软线和连接器，所述电源软线分别与所述漏电保护插头和所述连接器相连，所述连接器用于连接所述本体。

根据本发明实施例的电热水器，其通过运用上述的漏电保护插头，能够有效地保障用电安全。

另外，根据本发明上述实施例提出的电热水器还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述本体内设有内胆和加热器，所述连接器与所述本体之间还连接有控温器和热断路器。

附图说明

图1是根据本发明实施例的漏电保护插头的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的电热水器的结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的电源线的结构示意图；以及

图4是根据本发明一个实施例的电热水器的电气原理框图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图来描述本发明实施例的漏电保护插头和电热水器。

图1是根据本发明实施例的漏电保护插头的结构示意图。本发明实施例的漏电保护插头可应用于电热水器等电器中。如图1所示，本发明实施例的漏电保护插头，包括：三极插脚101、三极联动开关102、第一检测单元103、脱扣电路104和脱扣机构105。

其中，三极插脚101以插接形式与外部电源插座进行连接。三极联动开关102与三极插脚101相连以接通和分断接入电源的零线N、火线L和地线E。第一检测单元103对应零线N和火线L设置，第一检测单元103通过检测零线N或火线L的漏电信号以判断零线N或火线L是否发生漏电。脱扣电路104在零线N或火线L发生漏电时生成第一脱扣指令。脱扣机构105分别与脱扣电路104和三极联动开关102相连，脱扣机构105在接收到第一脱扣指令时对三极联动开关102进行控制，以使零线N、火线L和地线E均处于分断状态。

具体地，三极插脚101可为单相两极带地三极插片的结构，并以插接形式与外部电源插座进行市电相连。第一检测单元103可为电磁线圈，用于检测零线N或火线L的漏电信号并判断零线N或火线L是否发生漏电，在零线N或火线L发生漏电时通过脱扣电路104生成第一脱扣指令，脱扣机构105在接收到第一脱扣指令时对三极联动开关102进行控制，以使零线N、火线L和地线E均处于分断状态，从而能够有效地保障用电安全。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，上述的漏电保护插头还可包括：第一驱动放大电路109。第一驱动放大电路109连接在第一检测单元103与脱扣电路104之间，第一驱动放大电路109通过将零线N或火线L的漏电信号进行放大，并将放大后的漏电信号发送至脱扣电路104。

进一步地，脱扣电路104在第一检测单元103检测到的零线N或火线L的漏电电流值大于等于第一预设电流值时，判断零线N或火线L发生漏电。其中，第一预设电流值可根据实际情况进行标定，第一预设电流值的范围一般可设在30mA以内，且优选值为5mA、6mA、10mA和15mA。

在本发明的一个实施例中，漏电保护插头应用于电热水器中，如果电热水器内部的带电器件发生绝缘失效，则会导致零线N或火线L发生漏电现象。通过第一检测单元103检测零线N或火线L的漏电信号以判断零线N或火线L是否发生漏电，如果检测到零线N或火线L的漏电电流值大于等于第一预设电流值，则判断零线N或火线L发生漏电。在零线N或火线L发生漏电时，将零线N或火线L的漏电信号发送给第一驱动放大电路109，第一驱动放大电路109将漏电信号放大，并将放大后的漏电信号发送给脱扣电路104，通过脱扣电路104生成第一脱扣指令，脱扣机构105在接收到第一脱扣指令时对三极联动开关102进行控制，从而使得三极联动开关102产生脱扣动作，快速使零线N、火线L和地线E均处于分断状态，这样就完全切断了电热水器与外部电源之间的电连接，使得电热水器处于无电安全的状态，从而能够有效地保障用电安全。

根据本发明实施例的漏电保护插头，通过第一检测单元检测零线或火线的漏电信号来判断零线或火线是否发生漏电，并通过脱扣电路在零线或火线发生漏电时生成第一脱扣指令，脱扣机构在接收到第一脱扣指令时对三极联动开关进行控制，以使零线、火线和地线均处于分断状态，从而能够有效地保障用电安全。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，上述的漏电保护插头还可包括：第二检测单元106和模式切换单元107。其中，第二检测单元106对应地线E设置，第二检测单元106在漏电保护插头处于电流型工作模式下时，通过检测地线E是否带电以输出第一地线带电信号。模式切换单元107与第二检测单元106相连，模式切换单元107用以控制漏电保护插头在电流型工作模式和电压型工作模式间进行切换，并将第一地线带电信号发送至脱扣电路104，以使脱扣电路104根据第一地线带电信号生成第二脱扣指令，脱扣机构105在接收到第二脱扣指令时对三极联动开关102进行控制，以使零线N、火线L和地线E均处于分断状态。

具体地，第二检测单元106可为电磁线圈，用于检测地线E是否有电流流过来判断地线E是否带电。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，在模式切换单元107控制漏电保护插头处于电流型工作模式下时，上述的漏电保护插头还可包括：第二驱动放大电路110。第二驱动放大电路110连接在模式切换单元107与脱扣电路104之间，第二驱动放大电路110通过将第一地线带电信号进行放大，并将放大后的地线带电信号发送至脱扣电路104。

在本发明的一个实施例中，脱扣电路104在第二检测单元106检测到地线E的电流值大于等于第二预设电流值时，输出第一地线带电信号。其中，第二预设电流值可根据实际情况进行标定，第二预设电流值的范围一般可设在50mA以内，且优选值为15mA和30mA。

具体地，如果电热水器的外部电源异常可能导致漏电保护插头的地线E带电，则使得电热水器可能成为带电体，通过模式切换单元107控制漏电保护插头处于电流型工作模式。通过第二检测单元103检测地线E是否带电，如果检测到流过地线E的电流值大于等于第二预设电流值，则判断地线E带电，并输出第一地线带电信号。在地线E带电时，通过第二驱动放大电路110将第一地线带电信号放大，并将放大后的第一地线带电信号发送至脱扣电路104，通过脱扣电路104根据第一地线带电信号生成第二脱扣指令，脱扣机构105在接收到第二脱扣指令时对三极联动开关102进行控制，从而使得三极联动开关102产生脱扣动作，快速使零线N、火线L和地线E均处于分断状态，这样就完全切断了电热水器与外部电源之间的电连接，使得电热水器处于无电安全的状态，从而能够有效地保障用电安全。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，上述的漏电保护插头还可包括：第三检测单元108。第三检测单元108对应零线N和地线E设置，第三检测单元108在漏电保护插头处于电压型工作模式下时，通过检测零线N和地线E之间的电压信号以输出第二地线带电信号，其中，模式切换单元107与第三检测单元相连108，模式切换单元107将第二地线带电信号发送至脱扣电路104，以使脱扣电路104根据第二地线带电信号生成第三脱扣指令，脱扣机构105在接收到第三脱扣指令时对三极联动开关102进行控制，以使零线N、火线L和地线E均处于分断状态。

具体地，第三检测单元108可为电磁线圈，用于检测零线N和地线E之间的是否有电压信号。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，在模式切换单元107控制漏电保护插头处于电压型工作模式下时，上述的漏电保护插头可通过第二驱动放大电路110将第二地线带线信号进行放大，并将放大后的地线带电信号发送至脱扣电路104。脱扣电路104在第三检测单元108检测到零线N与地线E之间的电压大于等于第一预设电压值时，输出第二地线带电信号。其中，第一预设电压值可根据实际情况进行标定，第一预设电压值的范围一般可设在50V以内。

具体地，如果电热水器的外部电源异常可能导致漏电保护插头的零线N和地线E之间有电压，由于零线N通常是零电位、地线E为带电状态，则使得电热水器可能成为带电体，通过模式切换单元107控制漏电保护插头处于电压型工作模式。通过第三检测单元108检测零线N和地线E之间是否有电压，如果检测到零线N与地线E之间的电压大于等于第一预设电压值，则判断零线N和地线E之间有电压，并输出第二地线带电信号。在零线N和地线E之间有电压时，通过第二驱动放大电路110将第二地线带电信号放大，并将放大后的第二地线带电信号发送至脱扣电路104，通过脱扣电路104根据第二地线带电信号生成第三脱扣指令，脱扣机构105在接收到第三脱扣指令时对三极联动开关102进行控制，从而使得三极联动开关102产生脱扣动作，快速使零线N、火线L和地线E均处于分断状态，这样就完全切断了电热水器与外部电源之间的电连接，使得电热水器处于无电安全的状态，从而能够有效地保障用电安全。

可以理解，通过漏电保护插头上设置模式切换单元，模式切换单元用以控制漏电保护插头在电流型工作模式和电压型工作模式间进行切换，在电流型模式工作时，当外部电源的地线有干扰信号输入时，会导致地线带电的误动作，此时，可切换到作为储备工作模式的电压型工作模式，进一步地保障了用电的安全性。

综上所述，根据本发明实施例的漏电保护插头，既能够对零线N或火线L发生漏电时进行保护，又能够对地线E带电进行保护，这样不仅能够避险电热水器本身故障漏电产生的触电危险，还能够对供电线路环境不良的地线带电实现断电隔离保护，从而进一步地提高了电热水器的安全性。

图2是根据本发明实施例的电热水器的结构示意图。如图2所示，本发明实施例的电热水器可包括：电源线100和本体200。其中，如图3所示，电源线100可包括上述实施例描述的漏电保护插头110、电源软线120和连接器130。电源软线120分别与漏电保护插头110和连接器130相连，连接器130用于连接本体200。

具体地，漏电保护插头100是电热水器与外部电源插座相配合实现电连接的装置，具有接通电源、分断电源、零火漏电保护和地线带电保护的功能。电源软线120用于漏电保护插头110与连接器130的电连接。连接器130用于电源软线120与本体200之间的电连接。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，本体200内设有内胆201和加热器202。连接器130与本体200之间还连接有控温器300和热断路器400。

具体地，本体200内设的内胆201为容积式器具，可用于储存水。本体内设的加热器202可用于对内胆201储存的水进行加热。如图4所示，热断路器400可连接到电源线100的火线L和零线N上，热断路器400可按用户设定的温度对加热器202进行断电保护。控温器300可连接在热断路器400和本体之间，控温器300可按用户设定的温度使加热器202与外部电源自动接通或者断开。

需要说明的是，在本发明实施例的电热水器中未披露的细节，请参考本发明实施例的漏电保护插头中所披露的细节，具体这里不再详述。

根据本发明实施例的电热水器，其通过运用上述的漏电保护插头，能够有效地保障用电安全。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种漏电保护插头，其特征在于，包括：

三极插脚，所述三极插脚以插接形式与外部电源插座进行连接；

三极联动开关，所述三极联动开关与所述三极插脚相连以接通和分断接入电源的零线、火线和地线；

第一检测单元，所述第一检测单元对应所述零线和所述火线设置，所述第一检测单元通过检测所述零线或所述火线的漏电信号以判断所述零线或所述火线是否发生漏电；

脱扣电路，所述脱扣电路在所述零线或所述火线发生漏电时生成第一脱扣指令；

脱扣机构，所述脱扣机构分别与所述脱扣电路和所述三极联动开关相连，所述脱扣机构在接收到所述第一脱扣指令时对所述三极联动开关进行控制，以使所述零线、所述火线和所述地线均处于分断状态；

第三检测单元，所述第三检测单元对应所述零线和所述地线设置，所述第三检测单元在所述漏电保护插头处于电压型工作模式下时通过检测所述零线和所述地线之间的电压信号以输出第二地线带电信号，其中，模式切换单元与所述第三检测单元相连，所述模式切换单元将所述第二地线带电信号发送至所述脱扣电路，以使所述脱扣电路根据所述第二地线带电信号生成第三脱扣指令，所述脱扣机构在接收到所述第三脱扣指令时对所述三极联动开关进行控制，以使所述零线、所述火线和所述地线均处于分断状态，其中，在电流型模式工作时，当外部电源的地线有干扰信号输入时，会导致地线带电的误动作，此时切换到作为储备工作模式的电压型工作模式。

2.根据权利要求1所述的漏电保护插头，其特征在于，还包括：

第二检测单元，所述第二检测单元对应所述地线设置，所述第二检测单元在所述漏电保护插头处于电流型工作模式下时通过检测所述地线是否带电以输出第一地线带电信号；

模式切换单元，所述模式切换单元与所述第二检测单元相连，所述模式切换单元用以控制所述漏电保护插头在所述电流型工作模式和电压型工作模式间进行切换，并将所述第一地线带电信号发送至所述脱扣电路，以使所述脱扣电路根据所述第一地线带电信号生成第二脱扣指令，所述脱扣机构在接收到所述第二脱扣指令时对所述三极联动开关进行控制，以使所述零线、所述火线和所述地线均处于分断状态。

3.根据权利要求2所述的漏电保护插头，其特征在于，所述第一检测单元、所述第二检测单元和所述第三检测单元均为电磁线圈。

4.根据权利要求1所述的漏电保护插头，其特征在于，还包括：

第一驱动放大电路，所述第一驱动放大电路连接在所述第一检测单元与所述脱扣电路之间，所述第一驱动放大电路通过将所述零线或所述火线的漏电信号进行放大，并将放大后的漏电信号发送至所述脱扣电路；

第二驱动放大电路，所述第二驱动放大电路连接在所述模式切换单元与所述脱扣电路之间，所述第二驱动放大电路通过将第一地线带电信号或第二地线带线信号进行放大，并将放大后的地线带电信号发送至所述脱扣电路。

5.根据权利要求1所述的漏电保护插头，其特征在于，所述脱扣电路在所述第一检测单元检测到的所述零线或所述火线的漏电电流值大于等于第一预设电流值时，判断所述零线或所述火线发生漏电。

6.根据权利要求2所述的漏电保护插头，其特征在于，所述第二检测单元在检测到所述地线的电流值大于等于第二预设电流值时，输出所述第一地线带电信号。

7.根据权利要求1所述的漏电保护插头，其特征在于，所述第三检测单元在检测到所述零线与所述地线之间的电压大于等于第一预设电压值时，输出所述第二地线带电信号。

8.一种电热水器，其特征在于，包括：

根据权利要求1-7中任一项所述的漏电保护插头；

本体；

电源软线和连接器，所述电源软线分别与所述漏电保护插头和所述连接器相连，所述连接器用于连接所述本体。

9.根据权利要求8所述的电热水器，其特征在于，所述本体内设有内胆和加热器，所述连接器与所述本体之间还连接有控温器和热断路器。