CN109245043A - 一种安全的漏电保护系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种安全的漏电保护系统，涉及电气安全领域，包括：漏电保护器和负载控制模块；漏电保护器用于断开或接通负载的电源；负载控制模块禁止负载功能模块工作；漏电保护器可发出识别信号；负载控制模块接收到识别信号后，将该信号与预存信息作对比：若识别信号与预存信息相符，则负载控制模块解除禁止负载功能模块工作；与现有技术相比，通过热水器控制器验证漏电保护器的产品代码，并在通过验证前禁止漏电保护器上电，使得用户无法私自更换漏电保护器，降低了用户触电的风险，提高了使用安全性。

Description

一种安全的漏电保护系统
技术领域
本发明涉及电气安全领域，尤其涉及一种安全的漏电保护系统。
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，而现有的漏电保护器存在诸多不足。
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，但是实际的使用中，用户常常在漏电保护器损坏时，嫌更换新的漏电保护器麻烦，剪掉漏电保护器，直接将电源线头接上市电，或者更换便宜的劣质品，使得漏电保护系统形同虚设，进而使得用户暴露在触电的风险中。
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，现有的漏电保护系统的安全性较低的问题。
二、技术方案
为解决上述问题，特提供一种安全的漏电保护系统，包括：漏电保护器和负载控制模块；
漏电保护器用于断开或接通负载的电源；
负载控制模块禁止负载功能模块工作；
漏电保护器可发出识别信号；负载控制模块接收到识别信号后，将该信号与预存信息作对比：
若识别信号与预存信息相符，则负载控制模块解除禁止负载功能模块工作。
其中，漏电保护器包括：
动作模块，动作模块用于执行断开或接通电源；
漏保控制模块，漏保控制模块用于控制动作模块断开或接通电源；
漏电检测模块，漏电检测模块用于检测地线、火线和零线是否漏电，当检测到漏电时，漏电检测模块发出漏电信号，漏保控制模块接收漏电信号后，漏保控制模块控制动作模块断开电源。
其中，漏电保护器还包括低电压电源模块，低电压电源模块用于为负载控制模块供电。
其中，若识别信号与预存信息相符，则负载控制模块还会向漏电保护器发出上电许可信号；
其中，漏电保护器禁止接通负载的电源直到漏电保护器接收到上电许可信号。
其中，漏电保护器还包括交流输入模块，交流输入模块与市电电连接，交流输入模块还分别与低电压电源模块和动作模块电连接，交流输入模块用于提供交流电。
其中，漏电保护器还包括端口模块，负载控制模块通过端口模块与漏保控制模块通讯连接。
其中，端口模块包含信号隔离模块，信号隔离模块用于将信号的输入端和输出端进行电气隔离。
其中，负载控制模块为热水器控制器。
其中，负载功能模块为加热棒。
其中，识别信号为产品代码。
本发明的有益效果
与现有技术相比，本发明通过热水器控制器验证漏电保护器的产品代码，并在通过验证前禁止漏电保护器上电，使得用户无法私自更换漏电保护器，降低了用户触电的风险，提高了使用安全性；
还通过热水器控制器验证漏电保护器的产品代码，并在通过验证前或未通过验证时禁止热水器的加热棒工作，使得用户即使私自更换漏电保护器，或者将漏保剪掉，直接将热水器的电源线接上市电，热水器也无法正常工作，杜绝用户使用假冒伪劣的漏电保护器或者直接将热水器的电源线插到插座上，大大降低了用户触电的风险，提高了使用安全性；
附图说明
图1是本发明的漏电保护器模块图；
图2是本发明的实施例1的模块图；
图3是本发明的实施例1的流程图；
图4是本发明的动作模块电路图；
图5是本发明的低电压电源模块电路图；
图6是本发明的漏电检测模块电路图；
图7是本发明的漏保控制模块电路图；
图8是本发明的交流输入模块电路图；
图9是本发明的端口模块电路图；
图10是本发明的负载控制模块的电路图；
图11是本发明的显示模块电路图；
图12是本发明的实施例2的模块图。
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。
在本发明的具体实施例中，将本发明应用在热水器上，负载为热水器，负载控制模块为热水器控制器；
热水器控制器是以型号为HD6273的IC为核心的构成的热水器控制电路；
漏保控制模块是以型号为HT66F018的IC为核心的构成的漏电保护器控制电路。
实施例1：
如图1所示，上电后，交流输入模块为动作模块、漏电检测模块和低电压电源模块提供工作电压，低电压电源模块为漏保控制模块、和端口模块提供工作电压；端口模块包含信号隔离模块，信号隔离模块用于将信号的输入端和输出端进行电气隔离。
如图2所示，漏电保护器与热水器控制板通讯连接，漏电保护器还与热水器的继电器电连接，热水器控制板还分别与继电器和热水器显示板通讯连接，继电器与加热棒电连接；
漏电保护器还为热水器控制板提供工作电压，热水器控制器设置在热水器控制板上，热水器控制板上还设有控制按钮，控制按钮与热水器控制器通讯连接，热水器显示板上设有用于显示水箱温度的显示模块。
负载功能模块指的是实现电器主要功能的模块，比如热水器的功能模块就是将水加热的加热棒，冰箱的功能模块就是用于制冷的压缩机；
如图3至图10所示，
上电后，热水器控制芯片U3禁止热水器的功能模块工作，即热水器控制芯片U3禁止热水器的加热棒工作；
漏保控制芯片U2禁止上电线圈RL1接通电源，并通过端口模块向热水器控制芯片U3发出产品代码，热水器控制芯片U3接收到产品代码后，与预存的产品代码做比较，若比较结果为一致，热水器控制芯片U3解除禁止热水器的加热棒工作，并发出上电许可信号；若比较结果为不一致，则维持禁止加热棒工作；
漏保控制芯片U2禁止上电线圈RL1接通电源的状态下，漏保控制芯片U2会无视所有上电请求，包括但不限于用户按下漏电保护器上的复位键；
预存的产品代码可以是一条也可以是多条，当预存多条产品代码时，漏保控制芯片U2发送的产品代码与其中一条预存的产品代码一致即可，值得一提的是，热水器控制芯片U3内烧录有用于识别和比较产品代码的程序；
本实施例中的识别信号为产品代码，只是实际使用中的一种情形，本领域普通技术人员可根据实际需求，将产品代码更换为预先设置的验证口令或其他代码，本实施例在此不做限定。
热水器芯片U3在未接收到漏保控制芯片U2发送的产品代码前，热水器芯片U3也会禁止热水器的功能模块工作。
通过热水器控制器验证漏电保护器的产品代码，并在通过验证前或未通过验证时禁止热水器的加热棒工作，使得用户即使私自更换漏电保护器，或者将漏保剪掉，直接将热水器的电源线接上市电，热水器也无法正常工作，杜绝用户使用假冒伪劣的漏电保护器或者直接将热水器的电源线插到插座上，大大降低了用户触电的风险，提高了使用安全性；
当互感器ZCT1或者互感器ZCT2检测到漏电信号时，由单片机U1向漏保控制芯片U2发出一个漏电信号，漏保控芯片U2接收漏电信号后，控制脱扣线圈RL2切断的电源；如果是地线漏电，交流输入模块中的LED灯DL2会亮起，提醒使用者地线带电；
在漏电信号消失后，使用者需要手动按下开关S1进行复位，复位后重新上电，然后单片机U2控制上电线圈RL1接通热水器的电源，进一步提高安全性。
如图11所示，显示板上的显示模块与热水器控制芯片U3通讯连接，显示模块可显示水箱的实时温度。
通过热水器控制器验证漏电保护器的产品代码，并在通过验证前禁止漏电保护器上电，使得用户无法私自更换漏电保护器，降低了用户触电的风险，提高了使用安全性。
实施例2：
如图12所示，漏电保护器与热水器显示板通讯连接，热水器显示板还与热水器控制板通讯连接，热水器电源模块分别为热水器显示板和热水器控制板提供5V和12V的工作电压。
在本实施中，需要用户按下漏电保护器上的复位键进行手动上电，热水器芯片U3禁止热水器的加热棒工作，漏保控制芯片U2控制上电线圈RL1接通电源，并通过端口模块向热水器控制芯片U3发出产品代码，热水器控制芯片U3接收到产品代码后，与预存的产品代码做比较，若比较结果为一致，热水器控制芯片U3解除禁止热水器的加热棒工作。
当需要加热时，设置在热水器显示板上的热水器控制芯片U3，控制热水器控制板为加热棒接通220V电源。
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 (11)

1.一种安全的漏电保护系统，其特征在于，所述漏电保护系统包括：漏电保护器和负载控制模块；
所述漏电保护器用于断开或接通负载的电源；
所述负载控制模块禁止负载功能模块工作；
所述漏电保护器可发出识别信号；所述负载控制模块接收到识别信号后，将该信号与预存信息作对比：
若识别信号与预存信息相符，则所述负载控制模块解除禁止负载功能模块工作。
2.如权利要求1所述的一种安全的漏电保护系统，其特征在于，所述漏电保护器包括：
动作模块，所述动作模块用于执行断开或接通电源；
漏保控制模块，所述漏保控制模块用于控制所述动作模块断开或接通电源；
漏电检测模块，所述漏电检测模块用于检测地线、火线和零线是否漏电，当检测到漏电时，所述漏电检测模块发出漏电信号，所述漏保控制模块接收漏电信号后，所述漏保控制模块控制所述动作模块断开电源。
3.如权利要求2所述的一种安全的漏电保护系统，其特征在于，所述漏电保护器还包括低电压电源模块，所述低电压电源模块用于为所述负载控制模块供电。
4.如权利要求1所述的一种安全的漏电保护系统，其特征在于，若识别信号与预存信息相符，则所述负载控制模块还会向所述漏电保护器发出上电许可信号。
5.如权利要求4所述的一种安全的漏电保护系统，其特征在于，所述漏电保护器禁止接通负载的电源直到所述漏电保护器接收到上电许可信号。
6.如权利要求3所述的一种安全的漏电保护系统，其特征在于，所述漏电保护器还包括交流输入模块，所述交流输入模块与市电电连接，所述交流输入模块还分别与所述低电压电源模块和所述动作模块电连接，所述交流输入模块用于提供交流电。
7.如权利要求2所述的一种安全的漏电保护系统，其特征在于，所述漏电保护器还包括端口模块，所述负载控制模块通过所述端口模块与所述漏保控制模块通讯连接。
8.如权利要求7所述的一种安全的漏电保护系统，其特征在于，所述端口模块包含信号隔离模块，所述信号隔离模块用于将信号的输入端和输出端进行电气隔离。
9.如权利要求5所述的一种安全的漏电保护系统，其特征在于，所述负载控制模块为热水器控制器。
10.如权利要求9所述的一种安全的漏电保护系统，其特征在于，所述负载功能模块为加热棒。
11.如权利要求1所述的一种安全的漏电保护系统，其特征在于，所述识别信号为产品代码。
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