CN114242406A - 一种安全用电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安全用电装置，包括隔离变压器、开关模块以及切换控制电路，隔离变压器连接的负载不大于自身额定容量的50％时，切换控制电路将其第一一次侧线圈和第二一次侧线圈串联，第一二次侧线圈和第二二次侧线圈串联，通过使一次侧线圈和二次侧线圈的匝数分别增加一倍，来实现隔离变压器铁芯的磁通密度的减小，减小隔离变压器的空载损耗；在负载大于额定容量的50％时，使第一一次侧线圈和第二一次侧线圈并联，第一二次侧线圈和第二二次侧线圈并联，此时隔离变压器的磁通密度为额定磁通密度。本申请中通过对隔离变压器中一次侧线圈和二次侧线圈的匝数的改变，实现在负载较小时空载损耗的降低，并保证负载较大时对负载的可靠供电。

Description

一种安全用电装置

技术领域

本发明涉及安全用电领域，特别是涉及一种安全用电装置。

背景技术

通常情况下，现有技术中的安全用电装置中在市电供电系统和用电设备之间设置了隔离变压器，从而将市电供电系统输出的中性点接地的三相低压供电系统转换为中性点不接地的三相低压供电系统，即安全电，从而在用电设备的某一相接地时，保证接地电流较小，从而避免人体触电、接地打弧或者短路跳闸等问题。

但是，隔离变压器和其他的变压器一样，在运行时自身会消耗电能，且变压器自身消耗的电能包括空载损耗和负载损耗，空载损耗是指变压器在二次绕组不带任何负载，也即空载的情况下，一次绕组施加额定频率正弦波形的额定电压时，所消耗的有功功率。空载损耗又称为铁损，是因为空载损耗只与变压器铁芯的重量和磁通密度有关，与通过的电流无关。磁通密度越大，单位铁芯重量的空载损耗越大，即单位铁损越大。在变压器一次绕组的电压不变的情况下，无论变压器是处于空载还是带负载，空载损耗是始终存在且固定不变的。

然而，由于变压器的负载经常处于变化的状态，例如，常白班的企业，除了上班的8小时，其他大多数时间变压器都是空载，空载损耗占变压器的总的损耗的权重比较大，此外，民用建筑，尤其是住宅，变压器在一天带动较重负载的时间甚至不超过8个小时，空载损耗的权重进一步增大。所以，如何降低安全用电装置隔离变压器的空载损耗是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种安全用电装置，通过对隔离变压器中一次侧线圈和二次侧线圈的匝数的改变，实现在负载较小时空载损耗的降低，并保证负载较大时对负载的可靠供电。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种安全用电装置，包括设置于市电供电系统和用电设备之间的隔离变压器、与所述隔离变压器连接的开关模块以及与所述开关模块和所述隔离变压器连接的切换控制电路；所述隔离变压器包括一次侧线圈和二次侧线圈；所述一次侧线圈包括第一一次侧线圈和第二一次侧线圈，所述二次侧线圈包括第一二次侧线圈和第二二次侧线圈；

所述切换控制电路用于在检测到所述隔离变压器连接的负载不大于额定容量的50％时，对所述开关模块进行控制，以使所述第一一次侧线圈和第二一次侧线圈串联，使所述第一二次侧线圈和第二二次侧线圈串联；并在检测到所述隔离变压器连接的负载大于所述额定容量的50％时，对所述开关模块进行控制，以使所述第一一次侧线圈和第二一次侧线圈并联，使所述第一二次侧线圈和第二二次侧线圈并联；

所述隔离变压器磁通密度和自身一次侧线圈的匝数及二次侧线圈的匝数成负相关，所述隔离变压器的铁芯的空载损耗和自身的磁通密度成正相关。

优选地，所述开关模块包括第一一次侧重负载接触器、第二一次侧重负载接触器、第一二次侧重负载接触器、第二二次侧重负载接触器、一次侧轻负载接触器和二次侧轻负载接触器；

所述一次侧轻负载接触器的第一端和所述第一一次侧线圈的第二端连接，第二端和所述第二一次侧线圈的第一端连接；

所述二次侧轻负载接触器的第一端和所述第一二次侧线圈的第二端连接，第二端和所述第二二次侧线圈的第一端连接；

所述第一一次侧重负载接触器的第一端与所述第一一次侧线圈的第一端及所述市电供电系统连接，第二端与所述一次侧轻负载接触器的第二端及所述第二一次侧线圈的第一端连接；

所述第二一次侧重负载接触器的第一端与所述第一一次侧线圈的第二端及所述一次侧轻负载接触器的第一端连接，第二端与所述第二一次侧线圈的第二端与所述市电供电系统的中性线连接；

所述第一二次侧重负载接触器的第一端与所述第一二次侧线圈的第一端及所述用电设备连接，第二端与所述二次侧轻负载接触器的第二端及所述第二二次侧线圈的第一端连接；

所述第二二次侧重负载接触器的第一端与所述第一二次侧线圈的第二端及所述二次侧轻负载接触器的第一端连接，第二端与所述第二二次侧线圈的第二端与所述用电设备的中性线连接；

所述切换控制电路具体用于在检测到所述隔离变压器连接的负载不大于额定容量的50％时，控制所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器分闸，并控制所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器合闸，以使所述第一一次侧线圈和第二一次侧线圈串联，使所述第一二次侧线圈和第二二次侧线圈串联；并在检测到所述隔离变压器连接的负载大于所述额定容量的50％时，控制所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器合闸，并控制所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器分闸，以使所述第一一次侧线圈和第二一次侧线圈并联，使所述第一二次侧线圈和第二二次侧线圈并联。

优选地，还包括市电接触器、一次侧安全电接触器和二次侧安全电接触器；

所述市电接触器的第一端和所述市电供电系统及所述一次侧安全电接触器的第一端连接，第二端与所述用电设备及所述二次侧安全电接触器的第一端连接；

所述一次侧安全电接触器的第二端与所述第一一次侧线圈的第一端连接；

所述二次侧安全电接触器的第二端与所述第一二次侧线圈的第一端连接；

所述切换控制电路还用于在检测到所述隔离变压器连接的负载不大于额定容量的50％时，控制所述市电接触器合闸，并控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器分闸，在控制所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器分闸，并控制所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器合闸之后再控制所述市电接触器分闸，并控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器合闸；在检测到所述隔离变压器连接的负载大于所述额定容量的所述50％时，控制所述市电接触器合闸，并控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器分闸，在控制所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器合闸，并控制所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器分闸之后再控制所述市电接触器分闸，并控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器合闸。

优选地，控制所述市电接触器合闸，并控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器分闸包括：

控制所述市电接触器合闸；

判断所述市电接触器是否合闸到位；

若所述市电接触器合闸到位，则控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器分闸；

控制所述市电接触器分闸，并控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器合闸，包括：

控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器合闸；

判断所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器是否均合闸到位；

若所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器均合闸到位，则控制所述市电接触器分闸。

优选地，在检测到所述隔离变压器连接的负载不大于额定容量的50％时，控制所述市电接触器合闸，并控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器分闸之后，还包括：

判断所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器是否均分闸到位；

若在检测到所述隔离变压器连接的负载不大于额定容量的50％时所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器均分闸到位，则进入控制所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器分闸，并控制所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器合闸的步骤；

在检测到所述隔离变压器连接的负载大于所述额定容量的所述50％时，控制所述市电接触器合闸，并控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器分闸之后，还包括：

判断所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器是否均分闸到位；

若在检测到所述隔离变压器连接的负载大于所述额定容量的所述50％时所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器均分闸到位，则进入控制所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器合闸，并控制所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器分闸的步骤。

优选地，在检测到所述隔离变压器连接的负载不大于额定容量的50％之后，还包括：

判断所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器是否均合闸，且所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器是否均分闸；

若所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器均合闸，且所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器均分闸，则进入控制所述市电接触器合闸，并控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器分闸的步骤；

控制所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器分闸，并控制所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器合闸之后，还包括：

判断所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器是否均分闸，且所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器是否均合闸；

若所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器均分闸，且所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器均合闸，则进入控制所述市电接触器分闸，并控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器合闸的步骤。

优选地，在检测到所述隔离变压器连接的负载大于所述额定容量的所述50％之后，还包括：

判断所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器是否均合闸，且所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器是否均分闸；

若所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器未均合闸，且所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器未均分闸，则进入控制所述市电接触器合闸，并控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器分闸的步骤；

控制所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器合闸，并控制所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器分闸之后，还包括：

判断所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器是否均合闸，且所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器是否均分闸；

若所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器均合闸，且所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器均分闸，则进入控制所述市电接触器分闸，并控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器合闸的步骤。

优选地，还包括：

温度采集模块，用于采集所述隔离变压器的温度；

所述切换控制电路还用于在所述隔离变压器的温度大于预设温度时对所述开关模块进行控制，以使所述隔离变压器停止输出。

优选地，还包括：

与所述切换控制电路连接的提示模块，用于基于切换控制电路的控制向用户进行提示；

所述切换控制电路还用于在对所述开关模块进行控制时，通过所述提示模块向用户提示当前开关模块的状态，所述第一一次侧线圈和所述第二一次侧线圈之间的连接关系以及所述第一二次侧线圈和所述第二二次侧线圈之间的连接关系。

优选地，还包括：

设置于所述市电供电系统和所述一次侧线圈之间的进线电流互感器，用于检测所述隔离变压器的输入电流；

设置于所述二次侧线圈和所述用电设备之间的出线电流互感器，用于检测所述隔离变压器的输出电流；

所述隔离变压器为三相隔离变压器；

所述切换控制电路具体用于在基于所述输入电流和所述输出电流检测到所述三相隔离变压器的任意一相的负载电流均不大于额定负载电流的50％时，对所述开关模块进行控制，以使所述第一一次侧线圈和第二一次侧线圈串联，使所述第一二次侧线圈和第二二次侧线圈串联；并在基于所述输入电流和所述输出电流检测到所述三相隔离变压器存在负载电流大于额定负载电流的50％的一相时，对所述开关模块进行控制，以使所述第一一次侧线圈和第二一次侧线圈并联，使所述第一二次侧线圈和第二二次侧线圈并联。

本申请提供了一种安全用电装置，包括隔离变压器、开关模块以及切换控制电路，隔离变压器连接的负载不大于自身额定容量的50％时，切换控制电路将其第一一次侧线圈和第二一次侧线圈串联，第一二次侧线圈和第二二次侧线圈串联，通过使一次侧线圈和二次侧线圈的匝数分别增加一倍，来实现隔离变压器铁芯的磁通密度的减小，减小隔离变压器的空载损耗；在负载大于额定容量的50％时，使第一一次侧线圈和第二一次侧线圈并联，第一二次侧线圈和第二二次侧线圈并联，此时隔离变压器的磁通密度为额定磁通密度。本申请中通过对隔离变压器中一次侧线圈和二次侧线圈的匝数的改变，实现在负载较小时空载损耗的降低，并保证负载较大时对负载的可靠供电。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种安全用电装置的结构示意图；

图2为本发明提供的一种安全用电装置的具体的结构示意图；

图3为本发明提供的一种隔离变压器铁芯的线圈绕组结构示意图；

图4为本发明提供的一种隔离变压器铁芯的线圈绕组结构原理图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种安全用电装置，通过对隔离变压器中一次侧线圈和二次侧线圈的匝数的改变，实现在负载较小时空载损耗的降低，并保证负载较大时对负载的可靠供电。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。

请参照图1，图1为本发明提供的一种安全用电装置的结构示意图，该装置包括设置于市电供电系统和用电设备之间的隔离变压器11、与隔离变压器11连接的开关模块12以及与开关模块12和隔离变压器11连接的切换控制电路13；隔离变压器11包括一次侧线圈和二次侧线圈；一次侧线圈包括第一一次侧线圈和第二一次侧线圈，二次侧线圈包括第一二次侧线圈和第二二次侧线圈；

切换控制电路13用于在检测到隔离变压器11连接的负载不大于额定容量的50％时，对开关模块12进行控制，以使第一一次侧线圈和第二一次侧线圈串联，使第一二次侧线圈和第二二次侧线圈串联；并在检测到隔离变压器11连接的负载大于额定容量的50％时，对开关模块12进行控制，以使第一一次侧线圈和第二一次侧线圈并联，使第一二次侧线圈和第二二次侧线圈并联；

隔离变压器11的磁通密度和自身一次侧线圈的匝数及二次侧线圈的匝数成负相关，隔离变压器11的铁芯的空载损耗和自身的磁通密度成正相关。

申请人考虑到现有技术中的隔离变压器11的线圈匝数是不可控制的，若隔离变压器11连接的负载较小，则隔离变压器11正常输出时，会因为磁通密度较大而导致空载损耗较大，此时无需带动很大的负载，却产生了很大的空载损耗，无疑造成了资源的浪费。

为了解决上述技术问题，本申请中分别在隔离变压器11的一次侧和二次侧设置了两个线圈，且通过开关模块12连接，当切换控制电路13检测到隔离变压器11连接的负载较小，也即不大于额定容量的50％时，可控制隔离变压器11的一次侧的两个线圈串联，且二次侧的两个线圈也串联，通过增加隔离变压器11一次侧和二次侧线圈的匝数，使隔离变压器11能够带动小负载的同时，减小隔离变压器11的磁通密度，从而减小隔离变压器11铁芯的空载损耗；而当切换控制电路13检测到隔离变压器11连接的负载较大，也即大于额定容量的50％时，可控制隔离变压器11的一次侧的两个线圈并联，且二次侧的两个线圈也并联，通过减小隔离变压器11一次侧和二次侧线圈的匝数，同时分别增加了隔离变压器11一次侧线圈和二次侧线圈的截面积，使隔离变压器11能够带动较重负载，此时的空载损耗相比于为负载供电时的功率而言可忽略不计。

需要进一步说明的是，隔离变压器11的第一一次侧线圈和第二一次侧线圈的截面积分别为现有技术中的隔离变压器11的一次侧线圈的截面积的一半，因此，当第一一次侧线圈和第二一次侧线圈串联时，一次侧线圈的匝数相较于第一一次侧线圈或第二一次侧线圈而言增加了一倍，其截面积也相应减小了一半，因此便减小了一次侧线圈的通流量，空载损耗便随之减小了，其可带动的负载相应减小了；而当第一一次侧线圈和第二一次侧线圈并联时，一次侧线圈的匝数相应变少，而且一次侧线圈的截面积增大了一倍，便增加了一次侧线圈的通流量，其可带动的负载随之增大。此外，二次侧线圈的匝数改变原理和一次侧线圈的匝数改变原理相同，此处不再赘述。

此外，针对线圈的匝数、线圈的磁通密度，以及线圈的空载损耗之间的关系，还需要进一步的说明：

根据《变压器设计手册》中的式2-1和式2-2，变压器一次电动势和二次电动势的计算公式如下：

E₁＝4.44fN₁B₀S_C×10^-4 (2-1)

E₂＝4.44fN₂B₀S_C×10^-4 (2-2)

式中：

E₁—变压器一次电动势；

E₂—变压器二次电动势；

f—频率(Hz)，我国市电频率为50Hz；

N₁—变压器一次侧线圈的匝数；

N₂—变压器二次侧线圈的匝数；

B₀—变压器铁芯的磁通密度(T)；

S_C—变压器铁芯的有效截面积(cm)。

从上述公式可知，当变压器一次电动势和二次电动势不变，而变压器铁芯的有效截面积S_C不变时，隔离变压器11铁芯的磁通密度和隔离变压器11的一次侧线圈的匝数成反比，或隔离变压器11铁芯的磁通密度和隔离变压器11的二次侧线圈的匝数成反比。而对于隔离变压器11，由于变比接近于1，所以一二次侧线圈匝数基本相等。

同样，根据《变压器设计手册》图4-7可知，变压器硅钢片30QG120的单位铁损p₀(单位：W/kg)随磁通密度B₀(单位：T)的增大而增大，随磁通密度B₀的减少而减少，即p₀＝f(B₀)为增函数。对于变压器铁芯，其他不同型号的硅钢片也同样满足这种关系，变压器的空载损耗的计算式如下：

P₀＝k×p₀×G_C

式中P₀—频率f为50Hz对应的磁通密度B₀时的空载损耗(W)；

k—损耗系数，通常与变压器结构有关，为一常数；

p₀—磁性钢片在50Hz、磁通密度B₀时的单位损耗(W/kg)；

G_C—铁芯重量(kg)。

从上式可见，隔离变压器11的空载损耗P₀与变压器的单位损耗p₀成正比，而变压器的单位损耗p₀与变压器的磁通密度B₀是增函数关系，当变压器一二次电压(或电动势)不变时，变压器的空载损耗P₀与变压器一二次绕组的匝数是减函数关系，即隔离变压器11一二次绕组的匝数越多，隔离变压器11的空载损耗越低。

当变压器的输入电压的频率f为50Hz时，变压器的磁通密度B＝45*U/(W*S)，其中，B为磁通密度(单位为T，特斯拉)，U为变压器的输入电压(单位为U，伏特)，S为变压器铁芯的截面积(单位为CM^2，平方厘米)，W为变压器的线圈匝数，且计算一次侧的磁通密度时，上述字母均为一次侧线圈的参数，计算二次侧的磁通密度时，上述字母均为二次侧线圈的参数。

所以，且变压器的空载损耗大小与输入电压相关较大，而与所带负载的大小无关，所以，在变压器一次侧电压不变的情况下，不论变压器是空载还是带负载，空载损耗，即铁损是始终存在而且是固定不变的。

额定负载损耗为当变压器二次侧线圈短路(稳态)，一次侧线圈流过额定电流时所消耗的有功功率。额定负载损耗＝额定电流下绕组的电阻损耗+附加损耗。

额定负载下运行时，变压器的总损耗＝空载损耗P₀+额定负载损耗P_k。由于负载损耗与负载电流的平方成正比，通常情况下：变压器的总损耗＝空载损耗P₀+(I/Ie)2×额定负载损耗P_k，其中I为实际负载电流，Ie为变压器的额定电流。

下面以一个具体例子来说明：

某个100kVA常规型隔离变压器11的铁芯采用DQ151-35冷轧硅钢片，铁芯的有效截面积Sc＝130cm²，铁芯重量G_C为384kg，磁通密度B₀＝1.482T，查表得单位损耗p₀＝0.95W/kg，考虑空载损耗中包括25％的其他附加损耗，空载损耗为P₀＝1.25×p₀×G_C＝451.7W。

当把绕组分成两个与原绕组匝数一致、导线截面积为原来的1/2绕组串联后，磁通密度减少到原来的一半，即切换后的磁通密度B₀’＝1.482/2＝0.741T，这时的单位铁损p₀’＝0.13W/kg，空载损耗为P₀’＝1.25×p₀’×G_C＝62.4W。

这样，当100kVA节能型三相安全用电装置在轻负载下工作时，空载损耗较100kVA普通安全用电装置减少空载损耗86％，空载电流也大为减少。

例如居民小区，周一到周五晚上24：00以后到次日常白班下班时间18：00，只有6小时左右负荷较大，其他18个小时，不是夜深人静就是外出上班，本申请中的安全用电装置在不停电的情况下自动调整到一次侧的两个线圈串联，以及二次侧的两个线圈串联的接线，以上述举例的100kVA的安全用电装置为例，如果用在住宅小区，即使只考虑周一到周五每天18个小时，周六周日只考虑晚上24：00以后到次日6:00每天6个小时的节电量，年节约安全用电装置自身空载损耗5310小时×(451.7-62.4)瓦＝2067kWh。年平均空载损耗下降率＝1-5310×(451.7-62.4)/(451.7×365×24)＝48％，由于这是假定其他时间均为重载的前提上做的估算，所以空载损耗实际降低率≥48％。

此外，控制切换装置不仅可以通过实际的连接线对开关模块12进行控制，也可以通过无线(例如4G)连接进行控制，还可以设置于控制切换装置连接的触摸屏，以便用户手动对开关模块12进行控制操控。

综上，本申请通过对隔离变压器11中一次侧线圈和二次侧线圈的匝数的改变，实现在负载较小时空载损耗的降低，并保证负载较大时对负载的可靠供电。

在上述实施例的基础上：

请参照图2，图2为本发明提供的一种安全用电装置的具体的结构示意图。

作为一种优选的实施例，开关模块12包括第一一次侧重负载接触器KM11、第二一次侧重负载接触器KM13、第一二次侧重负载接触器KM12、第二二次侧重负载接触器KM14、一次侧轻负载接触器KM01和二次侧轻负载接触器KM02；

一次侧轻负载接触器KM01的第一端和第一一次侧线圈的第二端连接，第二端和第二一次侧线圈的第一端连接；

二次侧轻负载接触器KM02的第一端和第一二次侧线圈的第二端连接，第二端和第二二次侧线圈的第一端连接；

第一一次侧重负载接触器KM11的第一端与第一一次侧线圈的第一端及市电供电系统连接，第二端与一次侧轻负载接触器KM01的第二端及第二一次侧线圈的第一端连接；

第二一次侧重负载接触器KM13的第一端与第一一次侧线圈的第二端及一次侧轻负载接触器KM01的第一端连接，第二端与第二一次侧线圈的第二端与市电供电系统的中性线连接；

第一二次侧重负载接触器KM12的第一端与第一二次侧线圈的第一端及用电设备连接，第二端与二次侧轻负载接触器KM02的第二端及第二二次侧线圈的第一端连接；

第二二次侧重负载接触器KM14的第一端与第一二次侧线圈的第二端及二次侧轻负载接触器KM02的第一端连接，第二端与第二二次侧线圈的第二端与用电设备的中性线连接；

切换控制电路13具体用于在检测到隔离变压器11连接的负载不大于额定容量的50％时，控制第一一次侧重负载接触器KM11、第二一次侧重负载接触器KM13、第一二次侧重负载接触器KM12及第二二次侧重负载接触器KM14分闸，并控制一次侧轻负载接触器KM01和二次侧轻负载接触器KM02合闸，以使第一一次侧线圈和第二一次侧线圈串联，使第一二次侧线圈和第二二次侧线圈串联；并在检测到隔离变压器11连接的负载大于额定容量的50％时，控制第一一次侧重负载接触器KM11、第二一次侧重负载接触器KM13、第一二次侧重负载接触器KM12及第二二次侧重负载接触器KM14合闸，并控制一次侧轻负载接触器KM01和二次侧轻负载接触器KM02分闸，以使第一一次侧线圈和第二一次侧线圈并联，使第一二次侧线圈和第二二次侧线圈并联。

本实施例中具体给出了开关模块12的具体组成，其中，重负载接触器和轻负载接触器不同时合闸，重负载接触器合闸时，隔离变压器11可带动重负载，轻负载接触器合闸时，隔离变压器11可带动轻负载，且空载损耗较小。

请参照图3和图4，图3为本发明提供的一种隔离变压器铁芯的线圈绕组结构示意图，图4为本发明提供的一种隔离变压器铁芯的线圈绕组结构原理图，图中的a，b，c，以及x，y，z分别为变压器的一次侧的三相线圈，A，B，C，以及X，Y，Z分别为变压器的二次侧的三相线圈，标1的线圈为第一一次侧线圈或第一二次侧线圈，标2的线圈为第二一次侧线圈或第二二次侧线圈。

需要说明的是，不同的接触器分别由其对应的接触器线圈控制，切换控制电路13具体通过控制相应接触器的接触器线圈的得失电，以控制该接触器的合闸和分闸。

还需要说明的是，图2中的QF1为输入侧断路器，QF2为输出侧断路器，QF3为控制电源微型断路器。

除上述所述的一次侧线圈和二次侧线圈外，本申请还可以包括三角形绕组线圈，如图2所示的T1，三角形绕组线圈不带负载，仅是作为3k次谐波消耗的通道，U，V，W及U’，V’，W’为三角形绕组线圈每相的首末端，。

作为一种优选的实施例，还包括市电接触器KMK13、一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12；

市电接触器KMK13的第一端和市电供电系统及一次侧安全电接触器KMK11的第一端连接，第二端与用电设备及二次侧安全电接触器KMK12的第一端连接；

一次侧安全电接触器KMK11的第二端与第一一次侧线圈的第一端连接；

二次侧安全电接触器KMK12的第二端与第一二次侧线圈的第一端连接；

切换控制电路13还用于在检测到隔离变压器11连接的负载不大于额定容量的50％时，控制市电接触器KMK13合闸，并控制一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12分闸，在控制第一一次侧重负载接触器KM11、第二一次侧重负载接触器KM13、第一二次侧重负载接触器KM12及第二二次侧重负载接触器KM14分闸，并控制一次侧轻负载接触器KM01和二次侧轻负载接触器KM02合闸之后再控制市电接触器KMK13分闸，并控制一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12合闸；在检测到隔离变压器11连接的负载大于额定容量的50％时，控制市电接触器KMK13合闸，并控制一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12分闸，在控制第一一次侧重负载接触器KM11、第二一次侧重负载接触器KM13、第一二次侧重负载接触器KM12及第二二次侧重负载接触器KM14合闸，并控制一次侧轻负载接触器KM01和二次侧轻负载接触器KM02分闸之后再控制市电接触器KMK13分闸，并控制一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12合闸。

申请人考虑到当控制开关模块12的动作状态，以切换线圈的并联和串联状态时，会导致负载存在停电的状态，为了实现不停电的切换，本申请中还设置了市电接触器KMK13、一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12，当切换控制电路13检测到隔离变压器11连接的负载从大于额定容量的50％变为不大于额定容量的50％，或从不大于额定容量的50％变为大于额定容量的50％时，需要对开关模块12进行控制，以实现一次侧线圈串联和并联的切换。

本申请中，在对开关模块12进行控制之前，先控制市电接触器KMK13合闸，以使市电供电系统直接通过市电接触器KMK13为用电设备供电，虽后，控制一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12分闸以将隔离变压器11从电路中脱离开，再控制线圈串联和并联的切换，切换完成后，先将一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12合闸，将隔离变压器11重新投入电路中，再将市电接触器KMK13分闸，基于此，便实现了不停电的切换，保证了用电设备的持续工作。

需要说明的是，在设置了市电接触器KMK13后，当隔离变压器11从电路中脱离，市电接触器KMK13闭合时，用电设备的中性线和市电供电系统的中性线通过市电接触器KMK13连接。

作为一种优选的实施例，控制市电接触器KMK13合闸，并控制一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12分闸包括：

控制市电接触器KMK13合闸；

判断市电接触器KMK13是否合闸到位；

若市电接触器KMK13合闸到位，则控制一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12分闸；

控制市电接触器KMK13分闸，并控制一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12合闸，包括：

控制一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12合闸；

判断一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12是否均合闸到位；

若一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12均合闸到位，则控制市电接触器KMK13分闸。

本实施例中，在控制一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12分闸之前需先保证市电接触器KMK13已完全合闸，从而保证市电供电系统通过市电接触器KMK13为用电设备的不间断供电；在控制市电接触器KMK13分闸之前，也需要先保证一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12完全合闸，从而保证市电供电系统通过隔离变压器11为用电设备的不间断供电。

作为一种优选的实施例，在检测到隔离变压器11连接的负载不大于额定容量的50％时，控制市电接触器KMK13合闸，并控制一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12分闸之后，还包括：

判断一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12是否均分闸到位；

若在检测到隔离变压器11连接的负载不大于额定容量的50％时一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12均分闸到位，则进入控制第一一次侧重负载接触器KM11、第二一次侧重负载接触器KM13、第一二次侧重负载接触器KM12及第二二次侧重负载接触器KM14分闸，并控制一次侧轻负载接触器KM01和二次侧轻负载接触器KM02合闸的步骤；

在检测到隔离变压器11连接的负载大于额定容量的50％时，控制市电接触器KMK13合闸，并控制一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12分闸之后，还包括：

判断一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12是否均分闸到位；

若在检测到隔离变压器11连接的负载大于额定容量的50％时一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12均分闸到位，则进入控制第一一次侧重负载接触器KM11、第二一次侧重负载接触器KM13、第一二次侧重负载接触器KM12及第二二次侧重负载接触器KM14合闸，并控制一次侧轻负载接触器KM01和二次侧轻负载接触器KM02分闸的步骤。

本实施例中，在控制一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12分闸到位后，再控制重负载接触器和轻负载接触器的合闸和分闸，也即在隔离变压器11完全从电路中脱离后再进行线圈串联和并联的切换，以保证开关模块12中接触器的安全动作，避免出现走火等意外事故。

作为一种优选的实施例，在检测到隔离变压器11连接的负载不大于额定容量的50％之后，还包括：

判断第一一次侧重负载接触器KM11、第二一次侧重负载接触器KM13、第一二次侧重负载接触器KM12及第二二次侧重负载接触器KM14是否均合闸，且一次侧轻负载接触器KM01和二次侧轻负载接触器KM02是否均分闸；

若第一一次侧重负载接触器KM11、第二一次侧重负载接触器KM13、第一二次侧重负载接触器KM12及第二二次侧重负载接触器KM14均合闸，且一次侧轻负载接触器KM01和二次侧轻负载接触器KM02均分闸，则进入控制市电接触器KMK13合闸，并控制一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12分闸的步骤；

控制第一一次侧重负载接触器KM11、第二一次侧重负载接触器KM13、第一二次侧重负载接触器KM12及第二二次侧重负载接触器KM14分闸，并控制一次侧轻负载接触器KM01和二次侧轻负载接触器KM02合闸之后，还包括：

判断第一一次侧重负载接触器KM11、第二一次侧重负载接触器KM13、第一二次侧重负载接触器KM12及第二二次侧重负载接触器KM14是否均分闸，且一次侧轻负载接触器KM01和二次侧轻负载接触器KM02是否均合闸；

若第一一次侧重负载接触器KM11、第二一次侧重负载接触器KM13、第一二次侧重负载接触器KM12及第二二次侧重负载接触器KM14均分闸，且一次侧轻负载接触器KM01和二次侧轻负载接触器KM02均合闸，则进入控制市电接触器KMK13分闸，并控制一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12合闸的步骤。

本实施例中，若检测到隔离变压器11连接的负载不大于额定负载的50％，也即当前隔离变压器11带动小负载运行，则此时需控制轻负载接触器合闸，重负载接触器分闸，因此，先判断重负载接触器是否处于合闸状态，以及轻负载接触器是否处于分闸状态，若此时重负载接触器均合闸，轻负载接触器均分闸，则将市电接触器KMK13合闸，一次侧安全电接触器KMK11分闸以及二次侧安全电接触器KMK12分闸，再控制重负载接触器分闸以及轻负载接触器合闸，此处，也需在控制市电接触器KMK13完全合闸后，才可控制一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12分闸，且在控制重负载接触器完全分闸，以及轻负载接触器完全合闸后，才可控制一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12合闸，在且一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12完全合闸之后，才可控制市电接触器KMK13分闸，以保证对开关模块12的安全控制。

还需要说明的是，若检测到隔离变压器11连接的负载不大于额定负载的50％，也即当前隔离变压器11带动小负载运行，且重负载接触器未处于合闸状态，轻负载接触器未处于分闸状态，也即重负载接触器处于分闸状态，轻负载接触器处于合闸状态，此时无需对各个接触器进行控制，直接返回对隔离变压器11连接的负载的大小进行检测的步骤即可。

作为一种优选的实施例，在检测到隔离变压器11连接的负载大于额定容量的50％之后，还包括：

判断第一一次侧重负载接触器KM11、第二一次侧重负载接触器KM13、第一二次侧重负载接触器KM12及第二二次侧重负载接触器KM14是否均合闸，且一次侧轻负载接触器KM01和二次侧轻负载接触器KM02是否均分闸；

若第一一次侧重负载接触器KM11、第二一次侧重负载接触器KM13、第一二次侧重负载接触器KM12及第二二次侧重负载接触器KM14未均合闸，且一次侧轻负载接触器KM01和二次侧轻负载接触器KM02未均分闸，则进入控制市电接触器KMK13合闸，并控制一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12分闸的步骤；

控制第一一次侧重负载接触器KM11、第二一次侧重负载接触器KM13、第一二次侧重负载接触器KM12及第二二次侧重负载接触器KM14合闸，并控制一次侧轻负载接触器KM01和二次侧轻负载接触器KM02分闸之后，还包括：

判断第一一次侧重负载接触器KM11、第二一次侧重负载接触器KM13、第一二次侧重负载接触器KM12及第二二次侧重负载接触器KM14是否均合闸，且一次侧轻负载接触器KM01和二次侧轻负载接触器KM02是否均分闸；

若第一一次侧重负载接触器KM11、第二一次侧重负载接触器KM13、第一二次侧重负载接触器KM12及第二二次侧重负载接触器KM14均合闸，且一次侧轻负载接触器KM01和二次侧轻负载接触器KM02均分闸，则进入控制市电接触器KMK13分闸，并控制一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12合闸的步骤。

本实施例中，若检测到隔离变压器11连接的负载大于额定负载的50％，也即当前隔离变压器11带动重负载运行，则此时需控制轻负载接触器分闸，重负载接触器合闸，因此，先判断重负载接触器是否处于合闸状态，以及轻负载接触器是否处于分闸状态，若此时重负载接触器未均合闸，且轻负载接触器未均分闸，则将市电接触器KMK13合闸，一次侧安全电接触器KMK11分闸以及二次侧安全电接触器KMK12分闸，再控制重负载接触器合闸以及轻负载接触器分闸，此处，也需在控制市电接触器KMK13完全合闸后，才可控制一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12分闸，且在控制重负载接触器完全合闸，以及轻负载接触器完全分闸后，才可控制一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12合闸，在且一次侧安全电接触器KMK11和二次侧安全电接触器KMK12完全合闸之后，才可控制市电接触器KMK13分闸，以保证对开关模块12的安全控制。

还需要说明的是，若检测到隔离变压器11连接的负载大于额定负载的50％，也即当前隔离变压器11带动重负载运行，且重负载接触器处于合闸状态，轻负载接触器处于分闸状态，此时无需对各个接触器进行控制，直接返回对隔离变压器11连接的负载的大小进行检测的步骤即可。

此外，在每次控制市电接触器KMK13合闸之前，还需先取消绝缘监测报警，以避免误报警，并在控制市电接触器KMK13分闸之后，恢复绝缘检测报警。

作为一种优选的实施例，还包括：

温度采集模块，用于采集隔离变压器11的温度；

切换控制电路13还用于在隔离变压器11的温度大于预设温度时对开关模块12进行控制，以使隔离变压器11停止输出。

申请人考虑到若本申请中的装置温度过高，可能会导致各个器件故障，因此，还设置了温度采集模块，切换控制电路13可以在隔离变压器11的温度过高时，控制隔离变压器11停止输出，待温度降低之后再使其开始工作即可。

需要说明的是，本申请中的温度采集模块可以但不仅限为采集隔离变压器11的温度，可以采集整个安全用电装置的温度。

此外，若温度过高，还可以控制降温装置进行降温，例如控制风扇运行。

作为一种优选的实施例，还包括：

与切换控制电路13连接的提示模块，用于基于切换控制电路13的控制向用户进行提示；

切换控制电路13还用于在对开关模块12进行控制时，通过提示模块向用户提示当前开关模块12的状态，第一一次侧线圈和第二一次侧线圈之间的连接关系以及第一二次侧线圈和第二二次侧线圈之间的连接关系。

为了便于用户得知当前隔离变压器11的线圈的状态，本申请中还设置了提示模块，通过将第一一次侧线圈和第二一次侧线圈之间的串联及并联关系，以及第一二次侧线圈和第二二次侧线圈之间的串联及并联关系提示给用户，使用户得知当前负载的大小，以及便于用户判断当前的控制逻辑是否正确，使用户能够及时对故障进行排除。

作为一种优选的实施例，还包括：

设置于市电供电系统和一次侧线圈之间的进线电流互感器，用于检测隔离变压器11的输入电流；

设置于二次侧线圈和用电设备之间的出线电流互感器，用于检测隔离变压器11的输出电流；

隔离变压器11为三相隔离变压器11；

切换控制电路13具体用于在基于输入电流和输出电流检测到三相隔离变压器11的任意一相的负载电流均不大于额定容量电流的50％时，对开关模块12进行控制，以使第一一次侧线圈和第二一次侧线圈串联，使第一二次侧线圈和第二二次侧线圈串联；并在基于输入电流和输出电流检测到三相隔离变压器11存在负载电流大于额定容量电流的50％的一相时，对开关模块12进行控制，以使第一一次侧线圈和第二一次侧线圈并联，使第一二次侧线圈和第二二次侧线圈并联。

其中，图2中的CTA，CTB，CTC，CTN分别为进线电流互感器，CTa，CTb，CTc，CTn分别为出线电流互感器。N和n分别为中性线。

本实施例中具体是根据隔离变压器11的输入电流以及输出电流来确定其所连接的负载的大小，由于隔离变压器11为三相隔离变压器11，因此，当负载电流最大的一相的负载电流大于额定容量电流的50％时，可确定该相连接的负载大于额定容量的50％，也即任一项的负载电流大于额定容量电流的50％时，可确定该隔离变压器11连接的负载大于额定容量的50％，也即连接重负载。

基于此，当三相隔离变压器11的任意一相的负载电流均不大于额定容量电流的50％时，可以确定三相隔离变压器11连接的负载不大于额定容量的50％，当三相隔离变压器11存在其中一相的负载电流大于额定容量电流的50％时，可以确定三相隔离变压器11连接的负载大于额定容量的50％。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种安全用电装置，其特征在于，包括设置于市电供电系统和用电设备之间的隔离变压器、与所述隔离变压器连接的开关模块以及与所述开关模块和所述隔离变压器连接的切换控制电路；所述隔离变压器包括一次侧线圈和二次侧线圈；所述一次侧线圈包括第一一次侧线圈和第二一次侧线圈，所述二次侧线圈包括第一二次侧线圈和第二二次侧线圈；

所述切换控制电路用于在检测到所述隔离变压器连接的负载不大于额定容量的50％时，对所述开关模块进行控制，以使所述第一一次侧线圈和第二一次侧线圈串联，使所述第一二次侧线圈和第二二次侧线圈串联；并在检测到所述隔离变压器连接的负载大于所述额定容量的50％时，对所述开关模块进行控制，以使所述第一一次侧线圈和第二一次侧线圈并联，使所述第一二次侧线圈和第二二次侧线圈并联；

所述隔离变压器磁通密度和自身一次侧线圈的匝数及二次侧线圈的匝数成负相关，所述隔离变压器的铁芯的空载损耗和自身的磁通密度成正相关。

2.如权利要求1所述的安全用电装置，其特征在于，所述开关模块包括第一一次侧重负载接触器、第二一次侧重负载接触器、第一二次侧重负载接触器、第二二次侧重负载接触器、一次侧轻负载接触器和二次侧轻负载接触器；

所述一次侧轻负载接触器的第一端和所述第一一次侧线圈的第二端连接，第二端和所述第二一次侧线圈的第一端连接；

所述二次侧轻负载接触器的第一端和所述第一二次侧线圈的第二端连接，第二端和所述第二二次侧线圈的第一端连接；

所述第一一次侧重负载接触器的第一端与所述第一一次侧线圈的第一端及所述市电供电系统连接，第二端与所述一次侧轻负载接触器的第二端及所述第二一次侧线圈的第一端连接；

所述第二一次侧重负载接触器的第一端与所述第一一次侧线圈的第二端及所述一次侧轻负载接触器的第一端连接，第二端与所述第二一次侧线圈的第二端与所述市电供电系统的中性线连接；

所述第一二次侧重负载接触器的第一端与所述第一二次侧线圈的第一端及所述用电设备连接，第二端与所述二次侧轻负载接触器的第二端及所述第二二次侧线圈的第一端连接；

所述第二二次侧重负载接触器的第一端与所述第一二次侧线圈的第二端及所述二次侧轻负载接触器的第一端连接，第二端与所述第二二次侧线圈的第二端与所述用电设备的中性线连接；

所述切换控制电路具体用于在检测到所述隔离变压器连接的负载不大于额定容量的50％时，控制所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器分闸，并控制所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器合闸，以使所述第一一次侧线圈和第二一次侧线圈串联，使所述第一二次侧线圈和第二二次侧线圈串联；并在检测到所述隔离变压器连接的负载大于所述额定容量的50％时，控制所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器合闸，并控制所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器分闸，以使所述第一一次侧线圈和第二一次侧线圈并联，使所述第一二次侧线圈和第二二次侧线圈并联。

3.如权利要求2所述的安全用电装置，其特征在于，还包括市电接触器、一次侧安全电接触器和二次侧安全电接触器；

所述市电接触器的第一端和所述市电供电系统及所述一次侧安全电接触器的第一端连接，第二端与所述用电设备及所述二次侧安全电接触器的第一端连接；

所述一次侧安全电接触器的第二端与所述第一一次侧线圈的第一端连接；

所述二次侧安全电接触器的第二端与所述第一二次侧线圈的第一端连接；

所述切换控制电路还用于在检测到所述隔离变压器连接的负载不大于额定容量的50％时，控制所述市电接触器合闸，并控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器分闸，在控制所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器分闸，并控制所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器合闸之后再控制所述市电接触器分闸，并控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器合闸；在检测到所述隔离变压器连接的负载大于所述额定容量的所述50％时，控制所述市电接触器合闸，并控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器分闸，在控制所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器合闸，并控制所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器分闸之后再控制所述市电接触器分闸，并控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器合闸。

4.如权利要求3所述的安全用电装置，其特征在于，控制所述市电接触器合闸，并控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器分闸包括：

控制所述市电接触器合闸；

判断所述市电接触器是否合闸到位；

若所述市电接触器合闸到位，则控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器分闸；

控制所述市电接触器分闸，并控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器合闸，包括：

控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器合闸；

判断所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器是否均合闸到位；

若所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器均合闸到位，则控制所述市电接触器分闸。

5.如权利要求3所述的安全用电装置，其特征在于，在检测到所述隔离变压器连接的负载不大于额定容量的50％时，控制所述市电接触器合闸，并控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器分闸之后，还包括：

判断所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器是否均分闸到位；

若在检测到所述隔离变压器连接的负载不大于额定容量的50％时所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器均分闸到位，则进入控制所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器分闸，并控制所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器合闸的步骤；

在检测到所述隔离变压器连接的负载大于所述额定容量的所述50％时，控制所述市电接触器合闸，并控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器分闸之后，还包括：

判断所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器是否均分闸到位；

若在检测到所述隔离变压器连接的负载大于所述额定容量的所述50％时所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器均分闸到位，则进入控制所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器合闸，并控制所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器分闸的步骤。

6.如权利要求3所述的安全用电装置，其特征在于，在检测到所述隔离变压器连接的负载不大于额定容量的50％之后，还包括：

判断所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器是否均合闸，且所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器是否均分闸；

若所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器均合闸，且所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器均分闸，则进入控制所述市电接触器合闸，并控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器分闸的步骤；

控制所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器分闸，并控制所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器合闸之后，还包括：

判断所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器是否均分闸，且所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器是否均合闸；

若所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器均分闸，且所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器均合闸，则进入控制所述市电接触器分闸，并控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器合闸的步骤。

7.如权利要求3所述的安全用电装置，其特征在于，在检测到所述隔离变压器连接的负载大于所述额定容量的所述50％之后，还包括：

判断所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器是否均合闸，且所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器是否均分闸；

若所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器未均合闸，且所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器未均分闸，则进入控制所述市电接触器合闸，并控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器分闸的步骤；

控制所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器合闸，并控制所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器分闸之后，还包括：

判断所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器是否均合闸，且所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器是否均分闸；

若所述第一一次侧重负载接触器、所述第二一次侧重负载接触器、所述第一二次侧重负载接触器及所述第二二次侧重负载接触器均合闸，且所述一次侧轻负载接触器和所述二次侧轻负载接触器均分闸，则进入控制所述市电接触器分闸，并控制所述一次侧安全电接触器和所述二次侧安全电接触器合闸的步骤。

8.如权利要求1所述的安全用电装置，其特征在于，还包括：

温度采集模块，用于采集所述隔离变压器的温度；

所述切换控制电路还用于在所述隔离变压器的温度大于预设温度时对所述开关模块进行控制，以使所述隔离变压器停止输出。

9.如权利要求1所述的安全用电装置，其特征在于，还包括：

与所述切换控制电路连接的提示模块，用于基于切换控制电路的控制向用户进行提示；

所述切换控制电路还用于在对所述开关模块进行控制时，通过所述提示模块向用户提示当前开关模块的状态，所述第一一次侧线圈和所述第二一次侧线圈之间的连接关系以及所述第一二次侧线圈和所述第二二次侧线圈之间的连接关系。

10.如权利要求1-9任一项所述的安全用电装置，其特征在于，还包括：

设置于所述市电供电系统和所述一次侧线圈之间的进线电流互感器，用于检测所述隔离变压器的输入电流；

设置于所述二次侧线圈和所述用电设备之间的出线电流互感器，用于检测所述隔离变压器的输出电流；

所述隔离变压器为三相隔离变压器；

所述切换控制电路具体用于在基于所述输入电流和所述输出电流检测到所述三相隔离变压器的任意一相的负载电流均不大于额定负载电流的50％时，对所述开关模块进行控制，以使所述第一一次侧线圈和第二一次侧线圈串联，使所述第一二次侧线圈和第二二次侧线圈串联；并在基于所述输入电流和所述输出电流检测到所述三相隔离变压器存在负载电流大于额定负载电流的50％的一相时，对所述开关模块进行控制，以使所述第一一次侧线圈和第二一次侧线圈并联，使所述第一二次侧线圈和第二二次侧线圈并联。

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