CN108134369A - 一种漏电保护器 - Google Patents

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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/26—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
    • H02H3/32—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors

Abstract

本发明公开了一种漏电保护器，涉及电气安全领域，漏电保护器包括：一个互感元件，互感元件用于对零线、火线和地线进行漏电检测，并在检测到漏电时发出漏电信号；地线包括第一地线和第二地线，第一地线不穿过互感元件，第二地线穿过互感元件，并在穿过互感元件后与第一地线合并；控制元件，控制元件用于接收到漏电信号后发出脱扣信号；脱扣器，脱扣器用于断开电源和地线；有源开关元件，有源开关元件用于接收到脱扣信号后控制脱扣器断开电源；与现有技术相比，漏电保护器用单个互感器即可对地线、火线和零线进行漏电检测，并使得本发明结构更加简单，加工难度和成本更低，检测灵敏度也更高。

Description

一种漏电保护器
技术领域
本发明涉及电气安全领域，尤其涉及一种漏电保护器。
背景技术
随着生活水平的提高，家用热水器的普及率也越来越高，使用热水器触电的事件也是屡见不鲜，因此热水器需要一个漏电保护器保护使用者的安全，但是现有的漏电保护器存在诸多缺陷。
如中国发明CN101534000所公开的一种新型漏电流保护器,包括零序电流传感器,用于检测漏电并输出一漏电信号；具有负放大增益的第一放大器,用于放大漏电信号以输出第一放大信号；具有正放大增益的第二放大器,用于放大漏电信号以输出第二放大信号；鉴别器,用于接收第一与第二放大信号并分别与一检测阈值进行比较以确定是否输出断电控制信号；开关,用于根据断电控制信号切断电源；
该发明仅仅只对零线和火线进行漏电检测，如果地线发生漏电，该发明并不会断开热水器的电源，那么使用者就直接暴露在触电风险之中。
再如中国发明CN3178492A所公开的具备地线带电保护的漏电保护装置，包括各带开关的相线L、零线N、地线E三极，穿过相线L、零线N的零序电流互感器、试验电路、脱扣器、整流电路、电源降压、可控硅，还设置一个电流检测器和双输入端放大器，电流检测器的初级线圈一端与地线E连接，电流检测器的初级线圈另一端串接大阻值限流降压电路后与零线N连接，电流检测器的次级线圈与双输入端放大器的一个输入端连接，双输入端放大器的二个输出端分别与二个可控硅的触发极连接，零序电流互感器的输出端接入双输入端放大器的另一个输入端；
该发明虽然能同时检测零线、火线和地线是否漏电，但该发明结构复杂，需要两个互感器，一个互感器检测零线和火线，另一个互感器检测地线，而结构越复杂，成本和故障率就会越高，维护和加工也比较困难，并且该发明在检测到漏电时，零线火线和地线同时断开，存在安全隐患。
发明内容
一、要解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺陷，解决了单个互感器无法同时检测零线、火线和地线是否漏电的问题。
二、技术方案
为解决上述问题，特提供一种漏电保护器包括：
一个互感元件，互感元件用于对零线、火线和地线进行漏电检测，并在检测到漏电时发出漏电信号；
地线包括第一地线和第二地线，第一地线不穿过互感元件，第二地线穿过互感元件，并在穿过互感元件后与第一地线合并,使得在发生漏电时，地线、火线和零线的磁通量无法相互抵消；
控制元件，控制元件用于接收到漏电信号后发出脱扣信号；
脱扣器，脱扣器用于断开电源和地线；
有源开关元件，有源开关元件用于接收到脱扣信号后控制脱扣器断开电源。
其中，漏电保护器还包括整流元件，整流元件用于将交流电转换成直流电。
其中，漏电保护器还包括降压元件，降压元件用于保护控制元件。
其中，脱扣器包括脱扣线圈、地线开关和零火线开关，脱扣线圈用于控制地线开关和零火线开关断开，零火线开关用于断开电源，地线开关用于断开地线。
其中，互感元件为互感器；控制元件为集成芯片；有源开关元件为可控硅；整流元件为二极管；降压元件为电阻。
其中，漏电保护器还包括滤波元件，滤波元件用于降低交流脉动波纹系数，滤波元件为电解电容。
三、本发明的有益效果
与现有技术相比，本发明提供的一种漏电保护器，通过地线在穿过互感前分成两根，第一地线不穿过互感器，第二地线穿过互感器，并在穿过互感器后与第一地线合为一根，使得在发生漏电时，所述地线、所述火线和所述零线的磁通量无法相互抵消，进而漏电保护器用单个互感器即可对地线、火线和零线进行漏电检测，还使得本发明结构更加简单，加工难度和成本更低，检测灵敏度也更高；
并通过在发生漏电时，先断开零线和火线，再断开地线的方式，使得本发明更加安全。
附图说明
图1是本发明的实施例1的电路原理图；
图2是本发明的实施例2的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明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发明，但不能用来限制本发明的范围。
实施例1：
如图1所示，互感器ZCT分别与集成芯片IC的VF端口和CH1端口电连接，集成芯片IC的OUT端口与可控硅SCR的控制极电连接，集成芯片IC的VCC端口与电阻R电连接，电阻R的另外一端与二极管D的负极电连接，集成芯片IC的VCC端口还与电解电容C的正极电连接，电解电容C的负极与集成芯片IC的GND端口电连接，二极管D的负极还与可控硅SCR的正极电连接，集成芯片IC的GND端口和可控硅SCR的负极都与火线电连接，二极管D的正极与脱扣线圈T电连接，脱扣线圈T的另一端与零线N电连接，零线N和火线L上设置有零火线开关K，地线PE上设置有地线开关K1，零线N和火线L都穿过互感器ZCT，地线PE在穿过互感器ZCT前分成两根，第一地线不穿过互感器ZCT，第二地线穿过互感器ZCT，并在穿过互感器ZCT后与第一地线合为一根；
流经地线PE的漏电电流会在第一地线和第二地线上分流，可根据实际需求，通过调整第一地线和第二地线的阻值，来调节流经第一地线和第二地线上的电流大小；
在本实施例中，第一地线阻值为10Ω，第二地线阻值为20Ω。
将本发明应用在热水器上，当热水器出现漏电的情况，互感器ZCT检测就会到漏电时，向集成芯片IC发出漏电信号，集成芯片IC收到该信号后，向可控硅SCR发出脱扣信号，可控硅SCR收到该信号后，可控硅SCR导通，脱扣线圈T通电：
脱扣线圈T会先断开零火线开关K，再断开地线开关K1；
即在发生漏电时，本发明会先断开零线N和火线L，再断开地线PE；
在漏电问题解决后，需要重新给热水器供电时：
本发明会先闭合地线开关K1，再闭合零火线开关K；
即需要供电时，本发明会先接通地线PE，再接通零线N和火线L；
在发生漏电时，零线N和火线L先断开，地线PE后断开；在需要供电时，地线PE先接通，零线N和火线L后接通,使的本发明相比于现有的零线N、火线L和地线PE一起断的漏电保护器，更加安全。
并且本发明减少了所需元件的数量，使得结构与现有技术更加简单，并使物料成本和加工难度更低。
实施例2：
如图2所示，地线PE在穿过互感器ZCT前分成两根，第一地线不穿过互感器ZCT，第二地线先在不穿过互感器ZCT的情况下从外侧经过互感器ZCT，然后折返从互感器ZCT背面穿过互感器ZCT，最后与第一地线合为一根；
使得互感器ZCT检测到的漏电电流比实际的漏电电流大，提高了检测灵敏度。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种漏电保护器，其特征在于，所述漏电保护器包括：
一个互感元件，所述互感元件用于对零线、火线和地线进行漏电检测，并在检测到漏电时发出漏电信号；
所述地线包括第一地线和第二地线，所述第一地线不穿过所述互感元件，所述第二地线穿过所述互感元件，并在穿过所述互感元件后与所述第一地线合并，使得在发生漏电时，所述地线、所述火线和所述零线的磁通量无法相互抵消；
控制元件，所述控制元件用于接收到漏电信号后发出脱扣信号；
脱扣器，所述脱扣器用于断开电源和地线；
有源开关元件，所述有源开关元件用于接收到脱扣信号后控制所述脱扣器断开电源和地线。
2.如权利要求1所述的一种漏电保护器，其特征在于，所述漏电保护器还包括整流元件，所述整流元件用于将交流电转换成直流电。
3.如权利要求1所述的一种漏电保护器，其特征在于，所述漏电保护器还包括降压元件，所述降压元件用于为所述控制元件提供工作电压。
4.如权利要求1所述的一种漏电保护器，其特征在于，所述脱扣器包括脱扣线圈、地线开关和零火线开关，所述脱扣线圈用于控制所述地线开关和所述零火线开关断开，所述零火线开关用于断开电源，所述地线开关用于断开地线。
5.如权利要求1所述的一种漏电保护器，其特征在于，所述互感元件为互感器。
6.如权利要求1所述的一种漏电保护器，其特征在于，所述控制元件为集成芯片。
7.如权利要求1所述的一种漏电保护器，其特征在于，所述有源开关元件为可控硅。
8.如权利要求2所述的一种漏电保护器，其特征在于，所述整流元件为二极管。
9.如权利要求3所述的一种漏电保护器，其特征在于，所述降压元件为电阻。
10.如权利要求1所述的一种漏电保护器，其特征在于，所述漏电保护器还包括滤波元件，所述滤波元件用于降低交流脉动波纹系数，所述滤波元件为电解电容。
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