CN109638584B - 用电安全分析仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用电安全分析仪，包括壳体及设于壳体中的控制电路板，控制电路板具有相对的第一侧和第二侧，第一侧设有显露于壳体外的负载插座，控制电路板的第二侧对应负载插座位置设置有穿设于壳体外的电源插头；电源插头包括固定壳和固设于固定壳的地线插销、火线插销、零线插销三个插销，固定壳具有开口朝向控制电路板的安装槽及背向安装槽的第一表面，安装槽中设置有电连接控制电路板的电流互感器；负载插座包括设置于控制电路板上的地线插套、火线插套、零线插套三个插套，零线插销通过采样电阻零线插套的凸出焊接部焊接。本发明技术方案能够提高用电安全分析仪的稳定性和可靠性。

Description

用电安全分析仪

技术领域

本发明涉及配电系统线路安全技术领域，特别涉及一种用电安全分析仪。

背景技术

在用电安全领域通过用电分析装置对配电系统线路电气参数进行在线分析，可以判断出配电系统是否有如地线缺失、地线断线故障、地线带电、零线火线线序错误、供电电压异常等关系到用电安全隐患的装置，通过对用电安全隐患的及早发现预警，可以主动预防防止人员发生触电的用电安全事故的发生。一般在用电分析装置用于检测控制的电路板上设置分压采样电阻和电流互感器对被测电路的工作电流和剩余电流信号进行采集，通常用电分析装置的电源输入端通过在电路板上设置的薄铜导体与用于接入负载的电源输出端连接，分压采样电阻串联在薄铜导体连通电源输入端和负载的电路上，以监测负载电路的工作电流，当被监测的负载短路时，容易造成薄铜导体烧断，导致用电分析装置故障。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种用电安全分析仪，旨在实现用电安全分析仪的可靠性。

为实现上述目的，本发明提出的用电安全分析仪，包括壳体及设于所述壳体中的控制电路板，所述控制电路板具有相对的第一侧和第二侧，所述第一侧设有显露于所述壳体外的负载插座，所述控制电路板的第二侧对应所述负载插座位置设置有穿设于所述壳体外的电源插头；

所述电源插头包括固定壳和固设于所述固定壳的地线插销、火线插销、零线插销三个插销，所述固定壳具有开口朝向所述控制电路板的安装槽及背向所述安装槽的第一表面，所述安装槽中设置有电连接所述控制电路板的电流互感器，所述插销均具有设于所述安装槽中的第一端和均穿设所述固定壳并自所述第一表面伸出的第二端；

所述负载插座包括设置于所述控制电路板上的地线插套、火线插套、零线插套三个插套，所述插套均设有一一对应连接所述插销的凸出焊接部，所述控制电路板设有用于焊接所述插销和所述插套的焊接孔，所述插销的第一端均呈折弯设置并自所述安装槽中伸出，以对应插入所述焊接孔中，且所述火线插销和所述零线插销的第一端相对折弯设置，以使其能够以较小的圆心半径穿过所述电流互感器的中部空腔；其中，所述零线插销通过采样电阻与所述零线插套的凸出焊接部焊接。

可选地，所述地线插套和火线插套的凸出焊接部对应所述焊接孔的位置设置，且均设有通孔以供所述地线插销和火线插销插入。

可选地，所述插销均包括接线柱和插片主体，所述插片主体的一端伸出于所述第一表面，另一端连接于所述接线柱，所述接线柱的一端朝向所述插片主体弯折以与所述插片主体连接，另一端伸出于所述安装槽的槽口以插入所述焊接孔中。

可选地，所述接线柱具有连接所述插片主体的折弯部，所述插片主体具有连接所述折弯部的连接部，所述固定壳包括壳本体，所述壳本体设有包裹所述折弯部和所述连接部的密封固定部。

可选地，所述安装槽中设置与所述电流互感器适配安装的环形槽，所述电流互感器设于所述环形槽中。

可选地，所述电流互感器通过塑胶封装固定于所述环形槽中。

可选地，所述电流互感器包括环形铁芯及线圈，所述环形铁芯上包覆有壳体，所述线圈绕设于安装有所述壳体外的环形铁芯上，所述壳体上设置有两个针脚，两个所述针脚一对一连接所述线圈的两端，两个所述针脚伸出于所述环形槽的槽口设置，并插入焊接于所述控制电路板。

可选地，所述壳本体还包括第一环部和设于所述第一环部中的第二环部，所述第一环部和第二环部形成适配安装所述电流互感器的环形槽，所述第二环部形成有容置槽，所述火线插销和零线插销设于所述容置槽中。

可选地，所述固定壳还设有与所述壳体安装固定的第一固定部、与所述控制电路板安装固定的第二固定部。

可选地，所述壳体包括上盖和下壳，所述上盖和下壳连接形成安装所述控制电路板的安装腔，所述电源插头设于所述下壳，所述负载插座包括设于所述上盖的插座面盖，所述插座面盖设有对应所述插套的插孔，所述上盖还设有与所述控制电路板电连接的显示屏和控制按钮。

本发明还提出一种用电安全分析仪，包括上述所述的用电安全分析仪，所述壳体包括上盖和下壳，所述上盖和下壳连接形成安装所述控制电路板的安装腔，所述电源插头设于所述下壳，所述负载插座设于所述上盖，所述上盖还设有与所述控制电路板电连接的显示屏和控制按钮。

本发明技术方案通过将电源插头的插销与负载插座的插套在控制电路板上直接焊接相连，其中，用于采集工作电流信号的分压采样电阻两端分别与零线插销和零线插套直接焊接，避免在控制电路板上设置薄铜导体与负载连接，从而不会存在因为被监测负载短路而造成薄铜导体烧断等故障问题，避免了控制电路板受损，提高了用电安全分析仪的稳定性和可靠性。且所述火线插销和零线插销的接线柱能够以较小的圆心半径穿过电流互感器，从而减小电流互感器中部空腔的体积，缩小电流互感器的尺寸，进而可减小用于安装所述电流互感器的固定壳的尺寸，保证电流互感器设置在电源插头上时不会占据较多的空间，从而实现产品小型化，方便携带。

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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明用电安全分析仪一实施例的结构示意图；

图2为本发明用电安全分析仪的部分组件在一视角的装配示意图；

图3为本发明用电安全分析仪的部分组件在另一视角的装配示意图；

图4为图1中电源插头的结构示意图；

图5为图4中电源插头的爆炸图；

图6为图5中插销的结构示意图；

图7为图5中固定壳的结构示意图；

图8为图1中控制电路板和电源插头的装配示意图；

图9为图8中A处的局部放大图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种用电安全分析仪。

在本发明实施例中，如图1至图4所示，该用电安全分析仪包括壳体1及设于所述壳体1中的控制电路板2，所述控制电路板2具有相对的第一侧和第二侧，所述第一侧设有显露于所述壳体1外的负载插座3，所述控制电路板2的第二侧对应所述负载插座3位置设置有穿设于所述壳体1外的电源插头4；

所述电源插头4包括固定壳43和固设于所述固定壳43的地线插销410a、火线插销410b、零线插销410c三个插销，所述固定壳43具有开口朝向所述控制电路板2的安装槽431及背向所述安装槽431的第一表面，所述安装槽431中设置有电连接所述控制电路板2的电流互感器42，所述插销均具有设于所述安装槽431中的第一端和均穿设所述固定壳43并自所述第一表面伸出的第二端；

所述负载插座3包括设置于所述控制电路板2上的地线插套310a、火线插套310a、零线插套310c三个插套，所述插套均设有一一对应连接所述插销的凸出焊接部311，所述控制电路板2设有用于焊接所述插销和所述插套的焊接孔21，所述插销的第一端均呈折弯设置并自所述安装槽431中伸出，以对应插入所述焊接孔21中，且所述火线插销410b和所述零线插销410c的第一端相对折弯设置，以使其能够以较小的圆心半径穿过所述电流互感器42的中部空腔；其中，所述控制电路板2上设置有采样电阻22，所述零线插销410c通过所述采样电阻22与所述零线插套310c的凸出焊接部焊接。

本发明技术方案通过将电源插头4的插销与负载插座3的插套在控制电路板2上直接焊接相连，其中，用于采集被监测电路工作电流信号的采样电阻22两端分别与零线插销410c和零线插套310c直接焊接，避免了在控制电路板2上设置薄铜导体与负载连接，从而不会存在因为被监测负载短路而造成薄铜导体烧断等故障问题，避免了控制电路板2受损，提高了用电安全分析仪的稳定性和可靠性。且所述火线插销410b和零线插销410c的接线柱412能够以较小的圆心半径穿过电流互感器42，从而减小电流互感器42中部空腔的体积，缩小电流互感器42的尺寸，进而可减小用于安装所述电流互感器42的固定壳43的尺寸，保证电流互感器42设置在电源插头4上时不会占据较多的空间，从而实现产品小型化，方便携带。

一般情况下，检测模块中设置电流互感器42来采集电路中的电流信号样本进行侦测，常规的电流互感器42设置在电路板上，占据空间较大，影响了用电安全分析仪的整体厚度。在本实施例中，采用将电流互感器42设置在电源插头4的技术方案，避免了将电流互感器42设置在电路板上占用较多空间的问题，且固定地线插销410a、火线插销410b、零线插销410c的固定壳43还用于安装固定所述电流互感器42，不仅便于电流互感器42的安装，同时方便了电流互感器42与火线插销410b、零线插销410c耦合采集电流信号，整体结构紧凑，从而减小用电安全分析仪的厚度。

以下结合图5至图9，在本实施例中，所述地线插套310a和火线插套310a的凸出焊接部311对应所述焊接孔21的位置设置，并设有通孔312以供所述地线插销410a和火线插销410b插入焊接，如此，使得地线插套310a、火线插套310a分别与地线插销410a、火线插销410b的焊接固定更为牢固，地线插套310a、火线插套310a的凸出焊接部311环设于地线插销410a、火线插销410b插入控制电路板2焊接孔21的一端，使得插套和插销具有更多的接触面积，进一步提高过电流能力，减少了电源插头4与负载插座3的电流回路对控制电路板2的影响。

进一步地，在本实施例中，所述安装槽431中设置有与所述电流互感器42适配安装的环形槽432，所述电流互感器42设于所述环形槽432中，从而方便电流互感器42的安装固定。

具体参照图4和图5，在本实施例中，所述电流互感器42通过塑胶封装固定于所述环形槽432中，具体地，所述固定壳43注塑成型的同时固定所述地线插销410a、火线插销410b、零线插销410c，并形成所述环形槽432，将电流互感器42放置于成型固定后的环形槽432中，通过在环形槽432中灌填塑胶密封固定所述电流互感器42，塑胶满填所述环形槽432包裹所述电流互感器42，两所述针脚421从环形槽432的槽口伸出，从而通过塑胶将电流互感器42固定在环形槽432中的同时，密封包裹电流互感器42的线圈，起到防潮保护作用。可以理解，在其他实施例中，也可采用绝缘胶带将电流互感器42固定在安装槽431中。

具体参照图7，在本实施例中，所述安装槽431包括第一环部434a和设于所述第一环部434a中的第二环部434b，所述第一环部434a和第二环部434b形成适配安装所述电流互感器42的环形槽432，所述第二环部434b形成有容置槽433，所述火线插销410b和零线插销410c设于所述容置槽433中。所述环形槽432安装固定所述电流互感器42，所述电流互感器42的中部空腔即位于所述容置槽433的位置，从而实现了电流互感器42和火线插销410b、零线插销410c的耦合，且第二环部434b提高了火线插销410b、零线插销410c与电流互感器42的隔离度，避免接触到电流互感器42的线圈。

进一步地，在本实施例中，所述电流互感器42具体包括环形铁芯及线圈，所述环形铁芯上包覆有壳体1，所述壳体1呈环形设置形成有中部空腔，所述线圈绕设于安装有所述壳体1外的环形铁芯上，所述壳体1上设置有两个针脚421，两个所述针脚421一对一连接所述线圈的两端，两所述针脚421设于所述壳体1的两端，并位于呈环形设置的壳体1的外侧，以远离火线插销410b和零线插销410c，两所述针脚421伸出于所述安装槽431的槽口设置，从而焊接到所述控制电路板2上。

具体参照图6，在本实施例中，所述插销均包括接线柱412和插片主体411，所述插片主体411的一端伸出于所述第一表面，另一端连接于所述接线柱412，所述接线柱412的一端朝向所述插片主体411弯折以与所述插片主体411连接，另一端伸出于所述安装槽431的槽口以插入所述焊接孔21中。可以理解，所述接线柱412具有连接所述插片主体411的折弯部412a，在本实施例中，所述地线插销410a、火线插销410b、零线插销410c与固定壳43注塑成型一体设置，进一步地，所述安装槽431上均设有包裹所述地线插销410a、火线插销410b和零线插销410c的接线柱412折弯部412a的密封固定部435，如此，使得插片主体411与连接柱的连接处得到密封保护，插销的结构较为稳固可靠。

本发明还提出一种用电安全分析仪，包括上述所述的用电安全分析仪，该用电安全分析仪的具体结构参照上述实施例，由于本用电安全分析仪采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，所述壳体1包括上盖11和下壳12，所述上盖11和下壳12连接形成安装所述控制电路板2的安装腔，所述电源插头4设于所述下壳12，所述负载插座3还包括设于所述上盖11的插座面盖，所述插座面盖设有对应所述插套的插孔，所述上盖11还设有与所述控制电路板2电连接的显示屏和控制按钮。从而实现检测结果可视化，方便使用者操作。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用电安全分析仪，其特征在于，包括壳体及设于所述壳体中的控制电路板，所述控制电路板具有相对的第一侧和第二侧，所述第一侧设有显露于所述壳体外的负载插座，所述控制电路板的第二侧对应所述负载插座位置设置有穿设于所述壳体外的电源插头；

所述电源插头包括固定壳和固设于所述固定壳的地线插销、火线插销、零线插销三个插销，所述固定壳具有开口朝向所述控制电路板的安装槽及背向所述安装槽的第一表面，所述安装槽中设置有电连接所述控制电路板的电流互感器，所述插销均具有设于所述安装槽中的第一端和均穿设所述固定壳并自所述第一表面伸出的第二端；

所述负载插座包括设置于所述控制电路板上的地线插套、火线插套、零线插套三个插套，所述插套均设有一一对应连接所述插销的凸出焊接部，所述控制电路板设有用于焊接所述插销和所述插套的焊接孔，所述插销的第一端均呈折弯设置并自所述安装槽中伸出，以对应插入所述焊接孔中，且所述火线插销和所述零线插销的第一端相对折弯设置，以使其能够以较小的圆心半径穿过所述电流互感器的中部空腔；其中，所述零线插销通过采样电阻与所述零线插套的凸出焊接部焊接。

2.如权利要求1所述的用电安全分析仪，其特征在于，所述地线插套和火线插套的凸出焊接部对应所述焊接孔的位置设置，且均设有通孔以供所述地线插销和火线插销插入。

3.如权利要求1所述的用电安全分析仪，其特征在于，所述插销均包括接线柱和插片主体，所述插片主体的一端伸出于所述第一表面，另一端连接于所述接线柱，所述接线柱的一端朝向所述插片主体弯折以与所述插片主体连接，另一端伸出于所述安装槽的槽口以插入所述焊接孔中。

4.如权利要求3所述的用电安全分析仪，其特征在于，所述接线柱具有连接所述插片主体的折弯部，所述插片主体具有连接所述折弯部的连接部，所述固定壳包括壳本体，所述壳本体设有包裹所述折弯部和所述连接部的密封固定部。

5.如权利要求1所述的用电安全分析仪，其特征在于，所述安装槽中设置与所述电流互感器适配安装的环形槽，所述电流互感器设于所述环形槽中。

6.如权利要求5所述的用电安全分析仪，其特征在于，所述电流互感器通过塑胶封装固定于所述环形槽中。

7.如权利要求5所述的用电安全分析仪，其特征在于，所述电流互感器包括环形铁芯及线圈，所述环形铁芯上包覆有壳体，所述线圈绕设于安装有所述壳体外的环形铁芯上，所述壳体上设置有两个针脚，两个所述针脚一对一连接所述线圈的两端，两个所述针脚伸出于所述环形槽的槽口设置，并插入焊接于所述控制电路板。

8.如权利要求4所述的用电安全分析仪，其特征在于，所述壳本体还包括第一环部和设于所述第一环部中的第二环部，所述第一环部和第二环部形成适配安装所述电流互感器的环形槽，所述第二环部形成有容置槽，所述火线插销和零线插销设于所述容置槽中。

9.如权利要求7所述的用电安全分析仪，其特征在于，所述固定壳还设有与所述壳体安装固定的第一固定部、与所述控制电路板安装固定的第二固定部。

10.如权利要求1至9任一项所述的用电安全分析仪，其特征在于，所述壳体包括上盖和下壳，所述上盖和下壳连接形成安装所述控制电路板的安装腔，所述电源插头设于所述下壳，所述负载插座包括设于所述上盖的插座面盖，所述插座面盖设有对应所述插套的插孔，所述上盖还设有与所述控制电路板电连接的显示屏和控制按钮。