CN114784752B - 漏电保护装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种漏电保护装置及其检测方法。其中，在所述漏电保护装置中，漏电感应模块用于检测漏电流，并传输至检测控制模块；检测控制模块中的漏电检测回路用于接收漏电感应模块输入的漏电流，并输出漏电信号至检测信号切换回路；检测信号切换回路至少用于在接收到漏电信号时，传递至SCR驱动回路或自检判断回路，以实现对漏电保护装置的自检；SCR驱动回路用于驱动漏电开关模块，以关断供电，保证供电安全；自检判断回路至少用于判断漏电检测回路和漏电开关模块是否存在故障，以实现精准故障检测；模拟漏电产生回路用于分别在交流电源的正半周期和负半周期均产生模拟漏电流，以提高检测效率和保证检测精准度。

Description

漏电保护装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及供电安全技术领域，特别涉及一种漏电保护装置及其检测方法。

背景技术

在交流电源供电系统中，漏电保护是至关重要的部分，它担负着对使用者的人身安全保护之职。因此，电力部门强制要求用电单位或家庭都必须安装漏电保护装置，有的家用电器的插头和用电插座也安装了漏电保护装置。与此同时，还需要定期对漏电保护装置进行检测，以保证漏电保护装置的可靠性。现有的检测方式一般分为手动测试和自动测试。其中，自动测试是在交流电源供电系统中负载不能断电的前提下，漏电保护装置自我判定是否正常运行，这种检测还可以称之为自检。即通过模拟漏电信号，检测漏电保护装置是否正常作业，从而为用户的用电安全提供了双层保障。

然而，现有的自检装置仍存在可靠性差，效率低以及无法对检测类别进行分类等问题。因此，亟需一种新的检测装置，来解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种漏电保护装置及其检测方法，以解决如何实现漏电保护装置的自检，如何提高自检效率和精准度中的至少一个问题。

本发明提供一种漏电保护装置，包括：漏电感应模块、检测控制模块和漏电开关模块；

所述漏电感应模块用于检测漏电流，并传输至所述检测控制模块；

所述检测控制模块包括漏电检测回路、检测信号切换回路、SCR驱动回路、模拟漏电产生回路和自检判断回路；其中，所述漏电检测回路用于接收所述漏电感应模块输入的漏电流，并输出漏电信号至所述检测信号切换回路；所述检测信号切换回路至少用于在接收到所述漏电信号时，传递至所述SCR驱动回路或所述自检判断回路；所述SCR驱动回路用于驱动漏电开关模块，以关断或保持对负载的供电；所述自检判断回路至少用于判断所述漏电检测回路和所述漏电开关模块是否存在故障；所述模拟漏电产生回路用于分别在交流电源的正半周期和负半周期产生模拟漏电流；

其中，所述漏电保护装置具有自动检测状态和手动检测状态，以自动或手动令所述模拟漏电产生回路产生正半周期模拟泄漏电流和/或负半周期模拟泄漏电流，则所述漏电感应模块检测到漏电流，并输送至所述漏电检测回路；所述漏电检测回路输出所述漏电信号至所述检测信号切换回路；当所述漏电信号来自所述正半周期模拟泄漏电流时，所述检测信号切换回路将所述漏电信号输入至所述自检判断回路，以判断所述漏电检测回路是否故障；同时，所述自检判断回路检测所述漏电开关模块在未触发情况下的状态，以判断所述漏电开关模块是否故障；当所述漏电信号来自所述负半周期模拟泄漏电流时，所述检测信号切换回路将所述漏电信号输入至所述SCR驱动回路，以驱动所述漏电开关模块关断对负载的供电，同时所述自检判断回路检测所述漏电开关模块的状态，以判断所述漏电开关模块是否故障。

可选的，在所述的漏电保护装置中，所述漏电检测回路的输入端与所述漏电感应模块相接；所述漏电检测回路的输出端与所述检测信号切换回路的第一输入端相接；所述检测信号切换回路的第二输入端与所述模拟漏电产生回路相接，所述检测信号切换回路的第一输出端与所述SCR驱动回路相接，所述检测信号切换回路的第二输出端与所述自检判断回路相接；所述漏电开关模块分别与所述SCR驱动回路和所述自检判断回路相接。

可选的，在所述的漏电保护装置中，所述检测控制模块还包括第一供电回路、第二供电回路、电源检测回路和第二驱动回路；

所述第一供电回路和所述第二供电回路分别与所述交流电源相接，用于供电；

所述电源检测回路与所述检测信号切换回路的第二输入端相接，用于在所述第二供电回路异常时，向所述检测信号切换回路提供关断信号，以使所述漏电开关模块关断对负载的供电；

所述第二驱动回路与所述自检判断回路相接，用于在所述自检判断回路的检测结果异常时，驱动所述漏电开关模块关断对负载的供电。

可选的，在所述的漏电保护装置中，所述检测控制模块还包括显示驱动回路、故障灯、正常灯和蜂鸣器；其中，所述显示驱动回路分别与所述第二驱动回路、所述故障灯、所述正常灯以及所述蜂鸣器相接，以根据所述第二驱动回路的驱动信号，在检测故障时，驱动所述故障灯和所述蜂鸣器作业，以及在检测正常时，驱动所述正常灯作业。

可选的，在所述的漏电保护装置中，所述检测信号切换回路包括呈星形连接的第一开关、第二开关和第三开关；其中，所述检测信号切换回路的第一输入端与所述第一开关相接，所述检测信号切换回路的第一输出端与所述第二开关相接；所述第三开关分别与所述第二输入端和所述第二输出端相接；其中，

当在所述手动检测状态或正常作业时，所述第一开关和所述第二开关闭合，所述第三开关断开，所述漏电检测回路输出的所述漏电信号输入至所述SCR驱动回路；

当在自动检测状态下，且所述模拟漏电产生回路产生正半周期模拟泄漏电流时，所述第一开关和所述第三开关闭合，所述第二开关断开，所述漏电检测回路输出的所述漏电信号输入至所述自检判断回路；

当在自动检测状态下，且所述模拟漏电产生回路产生负半周期模拟泄漏电流时，所述第一开关和所述第二开关闭合，所述第三开关断开，所述漏电检测回路输出的所述漏电信号输入至所述SCR驱动回路；

当在自动检测状态下，且所述模拟漏电产生回路未在所述交流电源的负半周期产生模拟泄漏电流时，所述第二开关和所述第三开关闭合，所述第一开关断开；所述模拟漏电产生回路产生的输出信号输送至所述SCR驱动回路；

当所述第二供电回路异常时，所述第一开关和所述第二开关闭合，所述第三开关断开，所述漏电检测回路输出的关断信号输入至所述SCR驱动回路；且当超过设定时间所述漏电开关模块未关断，所述第一开关断开，所述第二开关和所述第三开关闭合，所述电源检测回路输出关断信号至所述SCR驱动回路。

可选的，在所述的漏电保护装置中，所述电源检测回路包括迟滞比较器、第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的一端连接所述第一供电回路，所述第一电阻的另一端与第一电容的一端相接，且连接至所述迟滞比较器的时间常数端；所述第一电容的另一端连接至接地端；所述迟滞比较器的输入端与所述第二供电回路相接；所述迟滞比较器的输出端为所述电源检测回路的输出端。

可选的，在所述的漏电保护装置中，所述检测控制模块还包括采样运算回路；所述采样运算回路分别与所述检测信号切换回路和所述自检判断回路相接；

在所述自动检测状态下，当所述检测信号切换回路接收到所述漏电信号时，所述采样运算回路采集所述漏电信号，以与第一阈值和第二阈值比较，其中，所述第二阈值大于所述第一阈值；若所述漏电信号小于所述第一阈值，则自动检测失效； 若所述漏电信号大于所述第一阈值且小于第二阈值，则自动检测通过；若所述漏电信号大于或等于第二阈值，则自动检测通过，且存在真实漏电流；

在正常作业下，当所述检测信号切换回路接收到所述漏电信号时，所述采样运算回路采集所述漏电信号，并判断出漏电检测类型。

可选的，在所述的漏电保护装置中，所述漏电开关模块包括可控硅整流器、螺线管和交流触点开关；当所述可控硅整流器接受到关断信号，则控制所述螺线管改变所述交流触点开关从闭合状态转为断开状态；当所述可控硅整流器未接受到关断信号，则控制所述螺线管保持所述交流触点开关的闭合状态。

基于同一发明构思，本发明还提供一种漏电保护装置的检测方法，包括：

手动或自动令模拟漏电产生回路产生正半周期模拟泄漏电流和/或负半周期模拟泄漏电流；

漏电感应模块检测到漏电流，并输送至漏电检测回路；

所述漏电检测回路输出所述漏电信号至检测信号切换回路；

当所述漏电信号来自所述正半周期模拟泄漏电流时，所述检测信号切换回路将所述漏电信号输入至自检判断回路，以判断所述漏电检测回路是否故障；同时，所述自检判断回路检测所述漏电开关模块在未触发情况下的状态，以判断所述漏电开关模块是否故障；

当所述漏电信号来自所述负半周期模拟泄漏电流时，所述检测信号切换回路将所述漏电信号输入至SCR驱动回路，以驱动所述漏电开关模块关断对负载的供电，同时所述自检判断回路检测所述漏电开关模块的状态，以判断所述漏电开关模块是否故障。

综上所述，本发明提供的所述漏电保护装置及其检测方法，相较于现有技术的有益效果为：

1、本发明通过增加检测信号切换回路，实现了交流电源的正半周期或负半周期均可产生模拟泄漏电流，且能够分别检测出所述漏电检测回路和所述漏电开关模块的故障，实现了精准的故障检测。

2、本发明增加了第二供电回路和电源检测回路。所述第二供电回路用于在第一供电回路故障时，实现稳定供电，保证自检的正常运行。所述电源检测回路用于在所述第二供电回路故障时，及时发出关断信号，使得所述漏电开关模块停止对负载的供电，保证电路系统安全。

3、本发明增加了第二驱动回路，以在第一供电回路或SCR驱动回路故障时，驱动所述漏电开关模块停止对负载的供电，保证电路系统安全。

4、本发明还设置有采样运算回路，用于采集漏电信号并判断出漏电状态和漏电检测类别，实现精准检测。

附图说明

图1为本发明实施例中的一种漏电保护装置的电路原理图。

图2为本发明实施例中的一种漏电保护装置的电路原理图。

图3为本发明实施例中的电源检测回路的结构示意图。

图4为本发明实施例中的检测信号切换回路的结构示意图。

图5为本发明实施例中的检测控制模块的框架示意图。

其中，附图标记为：

101 / 401：感应线圈；

102 / 402：集成电路；

103 / 403：螺线管；

104 / 404：交流触点开关；

111 / 411：第一供电回路；

112 / 412：漏电检测回路；

113 / 413：SCR驱动回路；

114 / 414：模拟漏电产生回路；

115/ 415：检测信号切换回路；

116/ 416：自检判断回路；

117/ 417：显示驱动回路；

118/ 418：第二供电回路；

119/ 419：电源检测回路；

120/ 420：第二驱动回路；

301：迟滞比较器；

D1～D4：整流管；

SCR：可控硅整流器；

SW201：第一开关；

SW202：第二开关；

SW203：第三开关；

AC：交流电(市电)；

L：交流电的相线(火线)；

N：交流电的中性线(零线)；

VCC：第一供电回路的稳压输出端及其他回路的电源端；

GND：接地端；

VDD：第二供电回路的稳压输出端及其他回路的电源端；

IN+：漏电检测回路的差分放大器同相输入端；

IN-：漏电检测回路的差分放大器反相输入端；

OD：漏电检测回路的输出滤波端；

SCRdr：SCR驱动回路输出端；

PHA：交流电相位输入端及自检判断回路输入端；

FT：模拟漏电产生回路的模拟漏电输出端；

EOL：寿命终止指示输出端；

PGO：漏电保护装置工作正常指示输出端；

DR2：第二驱动回路的输出端；

TC：电源检测回路的时间常数端；

TEST：手动测试控制端；

NC：空脚；

IN1：检测信号切换回路的第一输入端；

IN2：检测信号切换回路的第二输入端；

OUT1：检测信号切换回路的第一输出端；

OUT2：检测信号切换回路的第二输出端；

OUT3：电源检测回路的输出端；

OPI：漏电检测回路的放大器反相输入端；

OPO：漏电检测回路的放大器输出端；

Vref：基准电压源端及漏电检测回路的放大器同相输入端；

FT+：模拟漏电产生回路的模拟漏电输出电压正端；

FT-：模拟漏电产生回路的模拟漏电输出电压负端；

K1：手动开关；

LED1：故障灯；

LED2：正常灯。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。还应当理解的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。

请参阅图1，本发明提供一种漏电保护装置，包括：漏电感应模块、检测控制模块和漏电开关模块；所述漏电感应模块用于检测漏电流，并传输至所述检测控制模块；所述检测控制模块包括漏电检测回路112、检测信号切换回路115、SCR驱动回路113、模拟漏电产生回路114和自检判断回路116；其中，所述漏电检测回路112用于接收所述漏电感应模块输入的漏电流，并输出漏电信号至所述检测信号切换回路115；所述检测信号切换回路115至少用于在接收到所述漏电信号时，传递至所述SCR驱动回路113或所述自检判断回路116；所述SCR驱动回路113用于驱动漏电开关模块，以关断或保持对负载的供电；所述自检判断回路116至少用于判断所述漏电检测回路112和所述漏电开关模块是否存在故障；所述模拟漏电产生回路115用于分别在交流电源AC的正半周期和负半周期产生模拟漏电流。

进一步的，所述漏电感应模块用于检测漏电流，并传输至所述检测控制模块。即，当零线N和火线L之间的电流差不为零时，则说明可能存在泄露电流，则所述漏电感应模块通过感应检测出漏电流，并输送至所述检测控制模块中的所述漏电检测回路112中，以及时断开所述漏电开关模块的供电，保证电路系统的安全。同时，检测控制模块中的其他回路还能够检测出所述漏电检测回路112和所述漏电开关模块是否响应正确，以实现自检，增强系统安全性。进一步的，如图1所示，所述漏电感应模块包括感应线圈101、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电容C11、电容C1。电阻R11和电阻R12连接于所述感应线圈101的两个输出端，电容C11和电阻R13的两端分别与电阻R11和电阻R12相接，且电容C11和电阻R13的相对两端分别接入漏电检测回路112中的放大器的同相输入端IN+和反向输入端IN-。换言之，感应线圈101感应的漏电流经电阻R11和电阻R12在电阻R13上转换电压，并进入放大器的同相输入端IN+和反向输入端IN-，电容C11用于实现输入端的滤波。其中，所述漏电检测回路112输出端OD接有电容C1，并连接至接地端GND。

当然，还可以如图2所示，所述漏电感应模块包括感应线圈401、电阻R41、电阻R42和电容C41。感应线圈401的一端与电阻R41相接，并连接至漏电检测回路412中的OPI端；电阻R42的两端分别与所述漏电检测回路412的OPI端和OPO端相接；感应线圈401的另一端接有电容C41，电容C41连接至接地端GND，且感应线圈401的另一端连接至漏电检测回路412的Vref端。进一步的，本实施例不限定所述漏电感应模块的具体结构。

请继续参阅图1，所述检测控制模块中的各个回路均集成于集成电路102中。且所述漏电检测回路112的输入端与所述漏电感应模块相接；所述漏电检测回路112的输出端与所述检测信号切换回路115的第一输入端相接；所述检测信号切换回路115的第二输入端与所述模拟漏电产生回路114相接，所述检测信号切换回路115的第一输出端与所述SCR驱动回路113相接，所述检测信号切换回路115的第二输出端与所述自检判断回路116相接；所述漏电开关模块分别与所述SCR驱动回路113和所述自检判断回路116相接。

所述漏电检测回路112用于接收所述漏电感应模块输入的漏电流，并输出漏电信号至所述检测信号切换回路115。其中，所述漏电检测回路112可以参选本领域中常见的漏电检测电路，通常包括低失调差分输入放大器、整流器和三级放大器等。本实施例对此不做具体限定。

进一步的，所述检测控制模块还包括第一供电回路111、第二供电回路118、电源检测回路119和第二驱动回路120。所述第一供电回路111和所述第二供电回路118分别与所述交流电源相接，用于供电。其中，所述第一供电回路111为联稳压电路，稳定VCC端电压，一般在3.3V～18V。整流管D1～D4全波整流交流电，并通过电阻R1经电容C1滤波输入至集成电路102的VCC端，电流流入所述第一供电回路111。

为防止所述第一供电回路111在作业时出现异常，影响电路的正常运行。本实施例提供的所述漏电保护装置中加设了第二供电电路118，以在所述第一供电回路异常时，保证能量供应。所述第二供电回路118通过二极管D5、二极管D6以及整流管中二极管全波整流交流电并通过电阻R2输入至集成电路102的VDD端，进入第二供电回路118。第二供电回路118也为并联稳压电路，稳定VDD端电压，一般在3.3V～18V。

进一步的，当集成电路102的VCC端欠压时，自检过程中可以及时报警，但无法及时断开对负载的供电。对此，本实施例还加设了所述第二驱动回路120。所述第二驱动回路120与所述自检判断回路116相接，用于在所述自检判断回路116的检测结果异常时，即所述漏电保护装置中存在故障，检测未通过。第二驱动回路120输出高电平驱动可控硅整流器SCR的栅极，使得驱动所述漏电开关模块关断对负载的供电。特别是在交流电相线L的正半周期间通过自检，而在交流电相线L的负半周期间未通过自检情况下，使漏电保护装置跳闸。

进一步的，当所述第二供电回路118的VDD端异常时，如VDD端内的器件对地击穿、外接电阻开路或外接电容短路等，所述漏电开关模块无法关断对负载的供电，第二驱动回路120也无信号输出。对此，本实施例设置了所述电源检测回路119。所述电源检测回路119与所述检测信号切换回路115的第二输入端相接，以在所述第二供电回路118异常时，向所述检测信号切换回路115提供关断信号，以使所述漏电开关模块关断对负载的供电，从而保证所述漏电保护装置的正常运行，进一步降低了安全隐患。

请参阅图1和3，所述电源检测回路119包含迟滞比较器301、电阻R311和电容C311。电阻R311一端连接第一供电回路111的VCC端，另一端与电容C311连接于TC端，电容C311另一端接地。电阻-电容网络构成了一个较大时间常数回路，用于给所述迟滞比较器301供电。所述迟滞比较器301的输入端耦接第二供电回路118的VDD端。所述迟滞比较器301的输出端耦接OUT3。当VCC端和VDD端均处于欠压状态时，迟滞比较器301的输出端OUT3为高阻态或低电平。当仅VCC端处于欠压状态时，所述迟滞比较器301的输出端OUT3也为高阻态或低电平。当仅VDD端处于欠压状态时，所述迟滞比较器301的输出端OUT3为高电平。所述电源检测回路119的输出端OUT连接自检信号切换回路115的第二输入端。此外，所述电源检测回路119的输出端还可以用于特定标志，例如数字标志位，模拟量输出等；且所述电源检测回路提高了初次上电的漏电检测速度。

请参阅图4，所述检测信号切换回路115包括呈星形连接的第一开关SW201、第二开关SW202和第三开关SW203。其中，所述检测信号切换回路的115第一输入端IN1与所述第一开关SW201相接，所述检测信号切换回路的第一输出端OUT1与所述第二开关SW202相接；所述第三开关SW203分别与所述第二输入端IN2和所述第二输出端OUT2相接。其中，电源采用第一供电回路111的VCC和第二供电回路118的VDD共同供电。所述第一输入端IN1与所述漏电检测回路112相接；所述第二输入端IN2分别与所述模拟漏电产生回路114和所述电源检测回路119相接；所述第一输出端OUT1与SCR驱动回路113相接，所述第二输出端OUT2与所述自检判断回路116相接。

其中，所述检测信号切换回路115具有五个工作状态，分为为：

第一种工作状态，当在所述手动检测状态或正常作业时，所述第一开关SW201和所述第二开关闭合SW202，所述第三开关SW203断开，所述漏电检测回路112输出的所述漏电信号输入至所述SCR驱动回路113。

第二种工作状态，当在自动检测状态下，且所述模拟漏电产生回路114产生所述正半周期模拟泄漏电流时，所述第一开关SW201和所述第三开关SW203闭合，所述第二开关SW202断开，所述漏电检测回路112输出的所述漏电信号输入至所述自检判断回路116，以判断所述漏电检测回路112是否故障。

第三种工作状态，当在自动检测状态下，且所述模拟漏电产生回路114产生所述负半周期模拟泄漏电流时，所述第一开关SW201和所述第二开关SW202闭合，所述第三开关SW203断开，所述漏电检测回路112输出的所述漏电信号输入至所述SCR驱动回路113，用于对所述漏电开关模块中的可控硅整流器SCR进行测试，并通过所述自检判断回路116采集到的可控硅整流器SCR电压，判断可控硅整流器SCR是否响应，如未导通，所述漏电开关模块保持对负载的供电，则可控硅整流器SCR故障；如导通，则所述漏电开关模块断开对负载的供电，可控硅整流器SCR正常。

第四种工作状态，当在自动检测状态下，且所述模拟漏电产生回路114未在交流电源负半周期产生模拟泄漏电流时，所述第二开关SW202和所述第三开关SW203闭合，所述第一开关SW201断开；所述模拟漏电产生回路114产生的输出信号输送至所述SCR驱动回路，用于检测可控硅整流器SCR是否故障。

第五种工作状态，当所述第二供电回路118异常时，如VDD端内的器件对地击穿、外接电阻开路或外接电容短路时，在短时间内所述第一开关SW201和所述第二开关SW202闭合，所述第三开关SW203断开，所述漏电检测回路112输出的关断信号输入至所述SCR驱动回路113；且当超过设定时间所述漏电开关模块未关断，所述第一开关SW201断开，所述第二开关SW202和所述第三开关SW203闭合，所述电源检测回路119输出高电平的关断信号至所述SCR驱动回路113，以驱动所述漏电开关模块断开对负载的供电，保证供电安全。

进一步的，所述模拟漏电产生回路114通过集成电路102的PHA端检测交流电相线L的正负半周。当PHA端电压大于某一设定值时，例如为1V，交流电相线L处于正半周；反之，交流电相线L处于负半周。模拟漏电产生回路114产生的模拟漏电信号由集成电路102的FT端输出。该输出通过外接电阻三极管NPN、电阻R11和R12、二极管D11和D12转换为漏电电流。二极管D12和电阻R12支路在交流电相线L处于正半周模拟漏电电流；二极管D11和电阻R11支路在交流电相线L处于负半周模拟漏电电流。

所述自检判断回路116用于判定自检是否通过。在自检过程中，模拟漏电产生回路114在交流电相线L的正半周产生模拟泄漏电流，自检判断回路116判定漏电检测回路112的输出信号是否符合要求，并能判定可控硅整流器SCR在未触发状态下是否异常。换言之，所述自检判断回路116判定漏电保护装置是否存在漏电，同时判定可控硅整流器SCR的阳极是否存在高压；在自检过程中，模拟漏电产生回路114在交流电相线L的负半周产生模拟泄漏电流，所述自检判断回路116判定可控硅整流器SCR在触发状态下是否异常。可控硅整流器SCR在触发状态下，集成电路102的PHA端输出一电流约为几十微安。通过外接二极管D10流入可控硅整流器SCR。此时PHA端的正常电压为一个PN电压加可控硅整流器SCR导通电压，约为0.7V+1.0V。

请继续参阅图1，所述检测控制模块还包括显示驱动回路117、故障灯LED1、正常灯LED2和蜂鸣器（未图示）。所述显示驱动回路117分别与所述第二驱动回路120、故障灯LED1、正常灯LED2以及蜂鸣器相接，以根据所述第二驱动回路120的驱动信号，在检测故障时，驱动故障灯LED1和蜂鸣器作业，以及在检测正常时，驱动正常灯LED2作业。例如，在检测为故障状态时，故障灯LED1为红色快闪和/或蜂鸣器发出警报声。在检测正常时，正常灯LED2绿色慢闪。

进一步的，所述漏电开关模块包括可控硅整流器SCR、螺线管103和交流触点开关104；当所述可控硅整流器SCR接受到关断信号，则控制所述螺线管103改变所述交流触点开关104从闭合状态转为断开状态；当所述可控硅整流器SCR未接受到关断信号，则控制所述螺线管103保持所述交流触点开关104的闭合状态。其中，SCR驱动回路113接收来自检信号切换回路115的信号。当发生漏电或自检失效时，SCR驱动回路113输出高电平关断信号驱动可控硅整流器SCR，使螺线管103流过电流并使交流触点开关104断开，从而断开负载的供电。

进一步的，所述集成电路102的TEST端口接有手动开关K1，当手动控制所述手动开关K1进行检测时，所述模拟漏电产生回路产生模拟漏电流，以实现手动检测。此外，如图1所示的漏电保护装置中的集成电路102还具有DR2端、SCRdr端、FT端、EOL端以及PGO端；其中，所述DR2端为第二驱动回路120的输出端；SCRdr端为所述SCR驱动回路113输出端；FT端为模拟漏电产生回路114的模拟漏电输出端；EOL端与所述故障灯LED1和/或所述蜂鸣器相接；PGO端与所述正常灯LED2相接。

进一步的，本实施例对所述漏电保护装置中设计的其他外接电路结构不做具体限定，还可以如如图2所示。其中，模拟漏电产生回路414通过集成电路402的PHA端检测交流电相线L的正负半周。当PHA端电压大于某设定值时，例如为1V，交流电相线L处于正半周；反之，交流电相线L处于负半周。模拟漏电产生回路414均可以产生模拟漏电信号，由集成电路402的FT+端和FT-端输出，该输出为电压信号，通过外接电阻R43转换为漏电电流。FT+端和FT-端电压信号 由模拟漏电产生回路414内部逻辑运算产生，可以是方波、梯形波或模拟正弦波，梯形波或模拟正弦波均可用阶梯波形模拟；可以FT+电压大于FT-电压，也可以FT+电压小于FT-电压，本实施例不做具体限定。

同样，图2所示的漏电保护装置也包括集成在集成电路402中的第一供电回路411、漏电检测回路412、SCR驱动回路413、模拟漏电产生回路414、检测信号切换回路415、自检判断回路416、显示驱动回路417、第二供电回路418、电源检测回路419和第二驱动回路420，以及所述漏电开关模块中的螺线管403和交流触点开关404。本实施例对此不做赘述，可参阅本实施例中对图1中的电路结构的说明。

请参阅图1和5，所述检测控制模块还包括采样运算回路；所述采样运算回路分别与所述检测信号切换回路115和所述自检判断回路116相接；在自动检测状态下，当所述检测信号切换回路115接收到所述漏电信号时，所述采样运算回路采集所述漏电信号，以与第一阈值和第二阈值比较，其中，所述第二阈值大于所述第一阈值；若所述漏电信号小于所述第一阈值，则自动检测失效； 若所述漏电信号大于所述第一阈值且小于第二阈值，则自动检测通过；若所述漏电信号大于或等于第二阈值，则自动检测通过，且存在真实漏电流。

例如，第一阈值为Vox，峰值约为1.5V；第二阈值为2Vox，峰值约为3V。模拟漏电产生回路114输出信号在自检过程中输出信号为某一阈值。若输出信号低于该值Vox，则判断自检测失效；若输出信号高于该值Vox，则判断自我检测通过。但是当模拟漏电产生回路114输出信号已接近或大于该值两倍2Vox，则判断负载端有真实漏电。一般漏电检测回路112对负载端有真实漏电的漏电检测阈值Voy略小于Vox。采样运算回路的输出至自检判断回路116，来判别自检过程中是自检通过、自检失效和存在负载端有真实漏电的情况。存在负载端有真实漏电时，自检判断回路116发出信号，迫使所述SCR驱动回路113输出高电平，使漏电保护装置跳闸。

而在正常作业下，当所述检测信号切换回路115接收到所述漏电信号时，所述采样运算回路采集所述漏电信号，并判断出漏电检测类型，例如为A型、F型及B型漏电检测。

基于同一发明构思，请参阅图1，本实施例还提供一种漏电保护装置的检测方法，包括：

步骤一：手动或自动令所述模拟漏电产生回路114产生正半周期模拟泄漏电流和/或负半周期模拟泄漏电流。

即，在手动检测时，通过按下手动开关K1命令所述模拟漏电产生回路114生成漏电流；在自动检测时，由所述模拟漏电产生回路114自动生成漏电流。

步骤二：所述漏电感应模块检测到漏电流，并输送至所述漏电检测回路112。

步骤三：所述漏电检测回路112输出所述漏电信号至所述检测信号切换回路115；

当所述漏电信号来自正半周期模拟泄漏电流时，所述检测信号切换回路115将所述漏电信号输入至自检判断回路116，以判断所述漏电检测回路112是否故障，即判断输出的信号是否为驱动SCR驱动回路113的信号，如是，则所述漏电检测回路112无故障；如否，所述漏电检测回路112无故障；有故障灯LED1和/或蜂鸣器发出警报。同时，所述自检判断回路116检测所述漏电开关模块在未触发情况下的状态，以判断所述漏电开关模块是否故障；即，通过获取可控硅整流器SCR栅极电压来判断，可控硅整流器SCR是否驱动螺线管103断开所述交流触点开关104的连接，如是，则可控硅整流器SCR故障；如否，则可控硅整流器SCR正常。

当所述漏电信号来自负半周期模拟泄漏电流时，所述检测信号切换回路115将所述漏电信号输入至所述SCR驱动回路113，以驱动所述漏电开关模块关断对负载的供电，同时所述自检判断回路116检测所述漏电开关模块的状态，以判断所述漏电开关模块是否故障。即，所述自检判断回路116获取可控硅整流器SCR栅极电压来判断，可控硅整流器SCR是否驱动螺线管103断开所述交流触点开关104的连接，如是，则可控硅整流器SCR正常；如否，则可控硅整流器SCR异常。

进一步的，当所述第一供电电路111异常时，由第二供电电路118供电，以保证漏电保护装置的正常运行。以及当第二供电电路112异常时，由电源检测回路119发出关断信号，以确保所述交流触点开关104断开。

综上所述，本实施例提供的所述漏电保护装置及其检测方法，能够实现漏电保护装置的自检。通过增加检测信号切换回路115，实现了交流电源的正半周期或负半周期均可产生模拟泄漏电流，且能够分别检测出所述漏电检测回路112和所述漏电开关模块的故障，实现了精准的故障检测。以及，还加设了所述第二供电回路118和电源检测回路119。所述第二供电回路118用于在第一供电回路111故障时，实现稳定供电，保证自检正常进行。所述电源检测回路119用于在第二供电电路118故障时，及时发出关断信号，保证电路系统安全。此外，本实施例还增加第二驱动回路120，以在第一供电回路或SCR驱动回路故障时，驱动所述漏电开关模块停止对负载的供电。进一步的，本实施例还设置有采样运算回路，用于采集漏电信号并判断出漏电状态和漏电检测类别，实现精准检测。因此，本实施例提供的所述漏电保护装置及其检测方法，不仅可以实现漏电保护装置的自检，还提高自检效率和精准度。

此外还应该认识到，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。

Claims (9)

1.一种漏电保护装置，其特征在于，包括：漏电感应模块、检测控制模块和漏电开关模块；

所述漏电感应模块用于检测漏电流，并传输至所述检测控制模块；

所述检测控制模块包括漏电检测回路、检测信号切换回路、SCR驱动回路、模拟漏电产生回路和自检判断回路；其中，所述漏电检测回路用于接收所述漏电感应模块输入的漏电流，并输出漏电信号至所述检测信号切换回路；所述检测信号切换回路至少用于在接收到所述漏电信号时，传递至所述SCR驱动回路或所述自检判断回路；所述SCR驱动回路用于驱动漏电开关模块，以关断或保持对负载的供电；所述自检判断回路至少用于判断所述漏电检测回路和所述漏电开关模块是否存在故障；所述模拟漏电产生回路用于分别在交流电源的正半周期和负半周期产生模拟漏电流；

其中，所述漏电保护装置具有自动检测状态和手动检测状态，以自动或手动令所述模拟漏电产生回路产生正半周期模拟泄漏电流和/或负半周期模拟泄漏电流，则所述漏电感应模块检测到漏电流，并输送至所述漏电检测回路；所述漏电检测回路输出所述漏电信号至所述检测信号切换回路；当所述漏电信号来自所述正半周期模拟泄漏电流时，所述检测信号切换回路将所述漏电信号输入至所述自检判断回路，以判断所述漏电检测回路是否故障；同时，所述自检判断回路检测所述漏电开关模块在未触发情况下的状态，以判断所述漏电开关模块是否故障；当所述漏电信号来自所述负半周期模拟泄漏电流时，所述检测信号切换回路将所述漏电信号输入至所述SCR驱动回路，以驱动所述漏电开关模块关断对负载的供电，同时所述自检判断回路检测所述漏电开关模块的状态，以判断所述漏电开关模块是否故障。

2.根据权利要求1所述的漏电保护装置，其特征在于，所述漏电检测回路的输入端与所述漏电感应模块相接；所述漏电检测回路的输出端与所述检测信号切换回路的第一输入端相接；所述检测信号切换回路的第二输入端与所述模拟漏电产生回路相接，所述检测信号切换回路的第一输出端与所述SCR驱动回路相接，所述检测信号切换回路的第二输出端与所述自检判断回路相接；所述漏电开关模块分别与所述SCR驱动回路和所述自检判断回路相接。

3.根据权利要求2所述的漏电保护装置，其特征在于，所述检测控制模块还包括第一供电回路、第二供电回路、电源检测回路和第二驱动回路；

所述第一供电回路和所述第二供电回路分别与所述交流电源相接，用于供电；

所述电源检测回路与所述检测信号切换回路的第二输入端相接，用于在所述第二供电回路异常时，向所述检测信号切换回路提供关断信号，以使所述漏电开关模块关断对负载的供电；

所述第二驱动回路与所述自检判断回路相接，用于在所述自检判断回路的检测结果异常时，驱动所述漏电开关模块关断对负载的供电。

4.根据权利要求3所述的漏电保护装置，其特征在于，所述检测控制模块还包括显示驱动回路、故障灯、正常灯和蜂鸣器；其中，所述显示驱动回路分别与所述第二驱动回路、所述故障灯、所述正常灯以及所述蜂鸣器相接，以根据所述第二驱动回路的驱动信号，在检测故障时，驱动所述故障灯和所述蜂鸣器作业，以及在检测正常时，驱动所述正常灯作业。

5.根据权利要求3所述的漏电保护装置，其特征在于，所述检测信号切换回路包括呈星形连接的第一开关、第二开关和第三开关；其中，所述检测信号切换回路的第一输入端与所述第一开关相接，所述检测信号切换回路的第一输出端与所述第二开关相接；所述第三开关分别与所述第二输入端和所述第二输出端相接；其中，

当在所述手动检测状态或正常作业时，所述第一开关和所述第二开关闭合，所述第三开关断开，所述漏电检测回路输出的所述漏电信号输入至所述SCR驱动回路；

当在自动检测状态下，且所述模拟漏电产生回路产生正半周期模拟泄漏电流时，所述第一开关和所述第三开关闭合，所述第二开关断开，所述漏电检测回路输出的所述漏电信号输入至所述自检判断回路；

当在自动检测状态下，且所述模拟漏电产生回路产生负半周期模拟泄漏电流时，所述第一开关和所述第二开关闭合，所述第三开关断开，所述漏电检测回路输出的所述漏电信号输入至所述SCR驱动回路；

当在自动检测状态下，且所述模拟漏电产生回路未在所述交流电源的负半周期产生模拟泄漏电流时，所述第二开关和所述第三开关闭合，所述第一开关断开；所述模拟漏电产生回路产生的输出信号输送至所述SCR驱动回路；

当所述第二供电回路异常时，所述第一开关和所述第二开关闭合，所述第三开关断开，所述漏电检测回路输出的关断信号输入至所述SCR驱动回路；且当超过设定时间所述漏电开关模块未关断，所述第一开关断开，所述第二开关和所述第三开关闭合，所述电源检测回路输出关断信号至所述SCR驱动回路。

6.根据权利要求3所述的漏电保护装置，其特征在于，所述电源检测回路包括迟滞比较器、第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的一端连接所述第一供电回路，所述第一电阻的另一端与第一电容的一端相接，且连接至所述迟滞比较器的时间常数端；所述第一电容的另一端连接至接地端；所述迟滞比较器的输入端与所述第二供电回路相接；所述迟滞比较器的输出端为所述电源检测回路的输出端。

7.根据权利要求1所述的漏电保护装置，其特征在于，所述检测控制模块还包括采样运算回路；所述采样运算回路分别与所述检测信号切换回路和所述自检判断回路相接；

在所述自动检测状态下，当所述检测信号切换回路接收到所述漏电信号时，所述采样运算回路采集所述漏电信号，以与第一阈值和第二阈值比较，其中，所述第二阈值大于所述第一阈值；若所述漏电信号小于所述第一阈值，则自动检测失效； 若所述漏电信号大于所述第一阈值且小于第二阈值，则自动检测通过；若所述漏电信号大于或等于第二阈值，则自动检测通过，且存在真实漏电流；

在正常作业下，当所述检测信号切换回路接收到所述漏电信号时，所述采样运算回路采集所述漏电信号，并判断出漏电检测类型。

8.根据权利要求1所述的漏电保护装置，其特征在于，所述漏电开关模块包括可控硅整流器、螺线管和交流触点开关；当所述可控硅整流器接受到关断信号，则控制所述螺线管改变所述交流触点开关从闭合状态转为断开状态；当所述可控硅整流器未接受到关断信号，则控制所述螺线管保持所述交流触点开关的闭合状态。

9.一种漏电保护装置的检测方法，其特征在于，包括：

手动或自动令模拟漏电产生回路产生正半周期模拟泄漏电流和/或负半周期模拟泄漏电流；

漏电感应模块检测到漏电流，并输送至漏电检测回路；

所述漏电检测回路输出漏电信号至检测信号切换回路；

当所述漏电信号来自所述正半周期模拟泄漏电流时，所述检测信号切换回路将所述漏电信号输入至自检判断回路，以判断所述漏电检测回路是否故障；同时，所述自检判断回路检测漏电开关模块在未触发情况下的状态，以判断所述漏电开关模块是否故障；

当所述漏电信号来自所述负半周期模拟泄漏电流时，所述检测信号切换回路将所述漏电信号输入至SCR驱动回路，以驱动所述漏电开关模块关断对负载的供电，同时所述自检判断回路检测所述漏电开关模块的状态，以判断所述漏电开关模块是否故障。

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