CN111934298A - 一种防触电保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防触电保护装置，包括防触电保护电路，防触电保护电路包括等电位分离压降部分、等电位转换部分、过压保护部分、接地端子部分、等电位整流部分、接地电势读取部分、电势显示部分、接地转换部分、中性点接地部分、过电流中断部分、中性点接地显示部分。该防触电保护装置应用于电气时，可以从根本上阻止产生电场的原因，从而在电气的带电期间保护人体免受电波造成的电击，并且脱离了常规接地电位检测方法，作为用于检测常规电路配置和接地电位的单独电路装置，接地电势读取可以配置为将电气的电源切换到接地等电势，从而减少电路占用的空间并降低制造成本。

Description

一种防触电保护装置

技术领域

本发明涉及漏电保护技术领域，尤其涉及一种防触电保护装置。

背景技术

现有的电场保护设备，氖管的一个端子连接到接地端子以在电源线中找到地电位，而氖管的另一端子在接触人体时被切换到电源输入线。找到氖管的关闭点作为接地电位，然后将其施加到需要接地的电位上以使其接地，用于感测地电位的电源断开装置以及使用变压器的单独的电源电路，并且使用微型计算机的自动接地方法还可以临时切断周围的电源，以检测由于电源引起的电场干扰而产生的正确的接地电势，电路结构复杂并且存在故障，必须人员触摸板作为地电位施加装置，以通过向电路施加地电位来读取地电位，以检测由于电源引起的电场干扰而产生的正确接地电位，实施电源线接地方法存在许多问题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供了一种防触电保护装置，解决与接地电势读取设备和用于感测电势的其它组件有关的问题，从根本上阻止人体接触时的能量损失和电击。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种防触电保护装置，包括防触电保护电路，防触电保护电路包括等电位分离压降部分、等电位转换部分、过压保护部分、接地端子部分、等电位整流部分、接地电势读取部分、电势显示部分、接地转换部分、中性点接地部分、过电流中断部分、中性点接地显示部分；

等电位分离压降部分位于整个电路的最前端，与第一电力输入线AC1和第二电力输入线AC2连接，用于将输入到第一电力输入线AC1和第二电力输入线AC2的交流电力转换成等电位；

等电位转换部分位于等电位分离压降部分的后端，用于将通过等电位分离压降部分转换为等电位的交流电转换为接地电位；

接地端子部分位于整个电路的最后端，用于接地以消除电场波；

过压保护部分位于等电位转换部分的后端，和位于接地端子部分的前端，用于保护电路安全；

等电位整流部分位于等电位转换部分的后端，用于对通过等电位分离压降部分转换为等电位的交流电进行整流并将其转换为直流电；

接地电势读取部分位于等电位整流部分的后端，用于读取通过等电位整流部分转换成直流电的等电位；

电势显示部分位于接地电势读取部分的后端，用于将接地电位读取装置的读取结果作为指示信号输出；

中性点接地部分位于整个电路的最前端，与等电位分离压降部分并列设置，与第一电力输入线AC1和第二电力输入线AC2连接；

接地转换部分位于过压保护部分和中性点接地部分的后端，和位于接地端子部分的前端，用于选择等电位分离压降部分和中性点接地部分的接地方法；

过电流中断部分位于在接地转换部分和接地端子部分之间，用于将接地电流限制为一定以下；

中性点接地显示部分位于接地转换部分的后端，用于当接地转换部分选择中性点接地部分接地时，作为指示信号输出。

进一步的，等电位分离压降部分具有并联的电容C1和电阻R1以及并联的电容C2和电阻R2，电容C1和电阻R1连接第一电力输入线AC1，电容C2和电阻R2连接第二电力输入线AC2；

等电位转换部分由第一转换开关构成，第一转换开关具有6个端子，其中2个公共端子和4个切换端子，3号端子作为1号端子和2号端子的公共端，6号端子作为4号端子和5号端子的公共端；

电容C1和电阻R1的前端和后端分别连接第一转换开关的1号端子和2号端子，电容C2和电阻R2的前端和后端分别连接第一转换开关的5号端子和4号端子；

第一转换开关的3号端子和6号端子连接到等电位整流部分，作为等电位整流部分的输入，并且第一转换开关的3号端子和6号端子其中的一个端子用于与接地端子部分连接；

第一转换开关只能配置1号端子、3号端子、4号端子、6号端子的组合或2号端子、3号端子、5号端子、6号端子的组合。

进一步的，中性点接地部分具有并联的电容C7和电阻R14以及并联的电容C8和电阻R15，电容C7和电阻R14连接第一电力输入线AC1，电容C8和电阻R15连接第二电力输入线AC2；

接地转换部分由第二转换开关构成，第二转换开关具有6个端子，其中2个公共端子和4个切换端子，3号端子作为1号端子和2号端子的公共端，6号端子作为4号端子和5号端子的公共端；

第一转换开关的3号端子和6号端子其中的一个端子连接到第二转换开关的1号端子，电容C7和电阻R14的后端和电容C8和电阻R15的后端共同连接到第二转换开关的2号端子，第二转换开关的3号端子用于与接地端子部分4连接；

第二转换开关的6号端子连接到等电位整流部分的输出端，第二转换开关的4号端子连接到中性点接地显示部分，第二转换开关的5号端子空接；

第二转换开关只能配置1号端子、3号端子、4号端子、6号端子的组合或2号端子、3号端子、5号端子、6号端子的组合。

本发明的有益效果是：

通过采用上述技术方案，本发明的防触电保护装置应用于电气时，可以从根本上阻止产生电场的原因，从而在电气的带电期间保护人体免受电波造成的电击，并且脱离了常规接地电位检测方法，作为用于检测常规电路配置和接地电位的单独电路装置，接地电势读取可以配置为将电气的电源切换到接地等电势，从而减少电路占用的空间并降低制造成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的防触电保护装置的防触电保护电路电路图；

图2-图4是图1电路的电气操作电场流向的变化电路图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1所示，一种防触电保护装置，包括防触电保护电路，防触电保护电路包括等电位分离压降部分1、等电位转换部分2、过压保护部分3、接地端子部分4、等电位整流部分5、接地电势读取部分6、电势显示部分7、接地转换部分8、中性点接地部分9、过电流中断部分10、中性点接地显示部分11。

电路保护元件NTC1的一侧连接至第一电源输入线AC1，电路保护元件NTC1的另一侧连接至等电位转换部分2的第一端子①。构成等电位分离压降部分1的电容器C1和电阻器R1成为并联连接在电路保护元件NTC1的另一侧与等电位转换部分2的第二端子②之间。电路保护元件NTC2的一侧连接到第二电源输入线AC2，电路保护元件NTC2的另一端连接到等电位转换部分2的第五端子⑤。构成等电位分离压降部分1的电容器C2和电阻器R2成为并联连接在电路保护元件NTC2的另一侧与等电位转换部分2的第四端子④之间。等电位转换部分2的第三端子③为公共端子被开关连接到第一端子①和第二端子②，第六端子⑥为公共端子被开关连接到第四端子④和第五端子⑤，等电位转换部分2的第三端子③和第六端子⑥被配置为分别在第一端子①和第四端子④以及第二端子②和第五端子⑤之间切换。

等电位转换部分2的第三端子③连接到等电位整流部分5的桥式整流二极管的D2和D1一侧，第六端子⑥连接到等电位整流部分5的桥式整流二极管的D3和D4一侧，在等电位转换部分2的配置中，电阻器R4的一侧连接到桥式整流二极管的D1和D4一侧，电阻器R4的另一侧是恒压元件，并连接到桥式整流二极管的D2和D3一侧，以获得直流恒定电压。

过压保护部分3由并联连接的电阻器R3和电容器C3组成，其一侧连接到等电位转换部分2的第六端子⑥，而另一端连接到接地转换部分8的第一端子①。

接地电势读取部分6包括比较器COMP，比较器COMP的同相端+通过电阻R6和电容器C6以及检测器连接到用于放大感应电场的晶体管Q1的发射极，反相端-被配置为输入由电阻器R5、R7、R8和与电阻器R8并联连接的二极管D7设定的电压。

接地电势读取部分6中的比较器COMP通过将通过检测器检测到的电场与在同相端+中设置的值进行比较来输出用于读取接地电势的信号。如果通过检测器天线感应到的电场是地电场，则比较器COMP是因为引入同相端+的电场引起的变化范围小于输入到比较器COMP的反相端-的设定值，比较器COMP的输出端信号输出。如果由于通过检测器感应到的电场而使同相端+的电压高于在比较器COMP的反相端-中设置的设置值，则比较器COMP为高信号被操作以在电势显示部分7中引起警报声和指示灯输出，并产生警报以引起等电位转换部分2自动地切换到接地电位。

接地转换部分8的第三端子③和第六端子⑥被配置为分别在第一端子①和第四端子④以及第二端子②和第五端子⑤之间切换。

中性点接地部分9的结构是在连接到第一电源输入线AC1的电路保护元件NTC1与接地转换部分8的第二端子②之间并联连接的电容器C7和电阻R14，在连接到第二电力输入线AC2的电路保护元件NTC2的接地转换部分8的第二端子②之间并联连接的电容器C8和电阻器R15。

过电流中断部分10是控制电流流动不超过预定值的装置，并且一侧连接到接地转换部分8的第三端子③，另一侧连接到接地端子部分4，吸收电场波。

作为描述为本发明的问题解决手段的配置，将220V电场用作到第一电源输入线AC1，并且将接地电场施加到第二电源输入线AC2。根据等电位转换部分2的开关位置，将第三端子③连接到第二端子②，并且将第六端子⑥切换到第五端子⑤。以及，将等电位转换部分2当第三端子③切换到第一端子①，并且第六端子⑥切换到第四端子④，电场的流动描述如下。

首先，当如图2所示的切换等电位转换部分2时，流入第二电力输入线AC2的接地电场通过电路保护元件NCT2。它通过连接到等电位转换部分2的第五端子⑤的第六端子⑥连接到等电位整流部分5的桥式二极管的D3和D4一侧。这时，第一电源输入线AC1在经由电路保护元件NCT1经过等电位分离压降部分1并联连接的电阻器R1和电容器C1产生电压下降之后，流入第一电源输入线AC1的220V电场被转换成等电位。它通过连接到等电位转换部分2的第二端子②的第三端子③施加到等电位整流部分5的桥式二极管的D1和D2一侧。

在这种情况下，中性线是在桥式二极管的D1和D2一侧和桥式二极管的D3和D4一侧之间的微小的差异，等电位整流部分5的桥式二极管基于接地端子部分4。因为等电位分离压降部分1中的电容器C1和电阻器R1，其中流入第一电力输入线AC1的220V电场穿过电路保护元件NCT1并且在一侧并联连接。由于降压，通过第二电力输入线AC2供应的接地电场也在桥式二极管的D1和D2的两个端子之间感应。一方面电容器C3和电阻器R3的一侧并联连接到等电位转换部分2的第六端子⑥，电容器C3和电阻器R3的另一侧通过接地转换部分8的和第一端子①连接的第三端子③和过电流中断部分10连接到接地端子部分4吸收电场波。另一方面向接地电势读取部分6提供稳定的电力。

连接接地电势读取部分6的检测器感应接地端子部分4的电场的变化，并输入到比较器COMP的同相端+，并与反相端-的设定值进行比较，比较结果是输入到检测器的电场强度为，当以低于设定值的接地电位进行读取时，不存在比较器COMP的输出，并保持等电位转换部分2的状态。

从上述操作状态，如图3所示，将图2所示的接地转换部分8的第三端子③切换为连接到第二端子②，并且将第六端子⑥连接至第五端子⑤。

在如图3所示的状态下，构成中性点接地部分9的电阻器R14和R15以及电容器C7和C8的另一侧分别连接到接地转换部分8的第二端子②。电阻器R14和电容器C7以及电阻器R15和电容器C8分别并联连接并且连接在电路保护元件NTC1和NTC2的另一侧与接地转换部分8的第二端子②之间。并且输入到第二电力输入线AC2的电压是通过中性点接地部分9的降压，流到过过电流中断部分10和的接地端子部分4。

通过检测器感测通过接地端子部分4的电场变化，并将其输入到接地电势读取部分6中的比较器COMP的同相端+中。此时，比较器COMP以比在反相端-中设置的设置值更高的电场强度读取输入到同相端+的信号，并发送到电势显示部分7。电势显示部分7输出用于产生警报声等的指示信号以通知接地转换部分8的开关位置错误，从而将接地转换部分8的第三端子③和第六端子⑥自动的方式地连接到不同的端子。

如图4所示，当等电位转换部分2的第三端子③和第六端子⑥被切换为连接到第一端子①和第四端子④时，第二输入电源线AC2作为接地电场通过电路保护元件NCT2流向电阻器R2以及与其并联连接的电容器C2。电压下降，接地电位消失，等电位整流部分5的桥式二极管的D3和D4侧经由与等电位转换部分2的第四端子④连接的第六端子⑥。

第一电力输入线AC1的220V电场穿过电路保护元件NCT1，并连接到等电位转换部分2的第一端子①，通过第三端子③向等电位整流部分5的桥式二极管的D1和D2一侧，并且被施加到桥式二极管的D3和D4一侧。因此，通过等电位整流部分5整流的高电位完好无损，并提供给接地电势读取部分6。

通过过压保护部分3的一侧连接到等电位转换部分2的第第六端子⑥，并且另一端被连接到与接地转换部分8的第一端子①连接的第三端子③，因此220V电场流过过电流中断部分10和的接地端子部分4。

此时，在接地电势读取部分6的检测器周围形成了一个高电势电场，并将其施加到比较器COMP的同相端+。由于施加在同相端子+上的电场强度流入的电流强度高于在比较器COMP的反相端-中设定的设定值，因此电势显示部分7输出用于产生警报声等的指示信号，从而将等电位转换部分2自动和地切换到地电位。

本发明的上述实施例并不是对本发明保护范围的限定，本发明的实施方式不限于此，凡此种种根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，对本发明上述结构做出的其它多种形式的修改、替换或变更，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种防触电保护装置，其特征在于：包括防触电保护电路，防触电保护电路包括等电位分离压降部分、等电位转换部分、过压保护部分、接地端子部分、等电位整流部分、接地电势读取部分、电势显示部分、接地转换部分、中性点接地部分、过电流中断部分、中性点接地显示部分；

等电位分离压降部分位于整个电路的最前端，与第一电力输入线AC1和第二电力输入线AC2连接，用于将输入到第一电力输入线AC1和第二电力输入线AC2的交流电力转换成等电位；

等电位转换部分位于等电位分离压降部分的后端，用于将通过等电位分离压降部分转换为等电位的交流电转换为接地电位；

接地端子部分位于整个电路的最后端，用于接地以消除电场波；

过压保护部分位于等电位转换部分的后端，和位于接地端子部分的前端，用于保护电路安全；

等电位整流部分位于等电位转换部分的后端，用于对通过等电位分离压降部分转换为等电位的交流电进行整流并将其转换为直流电；

接地电势读取部分位于等电位整流部分的后端，用于读取通过等电位整流部分转换成直流电的等电位；

电势显示部分位于接地电势读取部分的后端，用于将接地电位读取装置的读取结果作为指示信号输出；

中性点接地部分位于整个电路的最前端，与等电位分离压降部分并列设置，与第一电力输入线AC1和第二电力输入线AC2连接；

接地转换部分位于过压保护部分和中性点接地部分的后端，和位于接地端子部分的前端，用于选择等电位分离压降部分和中性点接地部分的接地方法；

过电流中断部分位于在接地转换部分和接地端子部分之间，用于将接地电流限制为一定以下；

中性点接地显示部分位于接地转换部分的后端，用于当接地转换部分选择中性点接地部分接地时，作为指示信号输出。

2.根据权利要求1所述的一种防触电保护装置，其特征在于：等电位分离压降部分具有并联的电容C1和电阻R1以及并联的电容C2和电阻R2，电容C1和电阻R1连接第一电力输入线AC1，电容C2和电阻R2连接第二电力输入线AC2；

等电位转换部分由第一转换开关构成，第一转换开关具有6个端子，其中2个公共端子和4个切换端子，3号端子作为1号端子和2号端子的公共端，6号端子作为4号端子和5号端子的公共端；

电容C1和电阻R1的前端和后端分别连接第一转换开关的1号端子和2号端子，电容C2和电阻R2的前端和后端分别连接第一转换开关的5号端子和4号端子；

第一转换开关的3号端子和6号端子连接到等电位整流部分，作为等电位整流部分的输入，并且第一转换开关的3号端子和6号端子其中的一个端子用于与接地端子部分连接；

第一转换开关只能配置1号端子、3号端子、4号端子、6号端子的组合或2号端子、3号端子、5号端子、6号端子的组合。

3.根据权利要求2所述的一种防触电保护装置，其特征在于：中性点接地部分具有并联的电容C7和电阻R14以及并联的电容C8和电阻R15，电容C7和电阻R14连接第一电力输入线AC1，电容C8和电阻R15连接第二电力输入线AC2；

接地转换部分由第二转换开关构成，第二转换开关具有6个端子，其中2个公共端子和4个切换端子，3号端子作为1号端子和2号端子的公共端，6号端子作为4号端子和5号端子的公共端；

第一转换开关的3号端子和6号端子其中的一个端子连接到第二转换开关的1号端子，电容C7和电阻R14的后端和电容C8和电阻R15的后端共同连接到第二转换开关的2号端子，第二转换开关的3号端子用于与接地端子部分4连接；

第二转换开关的6号端子连接到等电位整流部分的输出端，第二转换开关的4号端子连接到中性点接地显示部分，第二转换开关的5号端子空接；

第二转换开关只能配置1号端子、3号端子、4号端子、6号端子的组合或2号端子、3号端子、5号端子、6号端子的组合。

Images