CN201345457Y - 一种具有故障电弧保护功能的空调用插头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有故障电弧保护功能的空调用插头，包括壳体，所述壳体上设有电源触头，电源触头和电源线在壳体内连接，所述电源线上连接有电流互感器和脱扣器，脱扣器上设有复位键，所述脱扣器连接有脱扣电路，所述壳体内设有电路板，电路板上设有微处理器，其中，所述电流互感器的输出信号经过跟随、放大、滤波和A/D变换后送至微处理器进行故障电弧判断，微处理器的控制信号输出至脱扣电路，脱扣电路控制脱扣器。本技术方案具有电弧检测、电弧分析和切断电源的功能，可以有效的识别故障电弧，降低误判率，保护电器和用户使用安全。

Description

一种具有故障电弧保护功能的空调用插头

技术领域

本实用新型涉及一种电源插头，特别是涉及一种具有故障电弧保护功能的空调用插头。

背景技术

在家庭用的布线上、插头和插座连接时、以及家用电器内部的线束上或电器的电源线上，出现电线绝缘层的磨损或不良的电气连接，使电线的绝缘层出现老化，绝缘效果降低，或者绝缘层发生破损时，都可能发生故障电弧。据测，仅略大于0.5A的电流产生的电弧温度即可高达2000℃--3000℃，足以引燃任何可燃物，而且电弧的维持电压低至20V时仍可使电弧连续稳定存在，难以熄灭。这种短路电弧常成为电气火灾的点火源。美国NEC(National Electrical Code)估计约有40％的住宅火灾是由“电弧故障”引起的。

故障电弧保护是一项最新的电路保护技术，其主要作用是为了在发生故障电弧时及时分断电路，避免负荷损坏，并降低火灾的可能性。其主要功能包括：

(1)准确的电弧检测。此项功能要求断路器能够根据对负载电流的A/D采样，在短时间内检测出电弧的产生，这种检测包括对负载运转所产生的正常电弧检测，以及负载在非正常状态所产生的电弧检测。

(2)快速的电弧特性分析。此项功能要求断路器在检测到电弧产生后，运用高效而准确的算法(如FFT变换)，进一步分析电弧的特性，与电弧特征数据储备进行查询比较，从而得出电弧的产生属于正常或异常的判断。

(3)可靠的脱扣动作。当系统识别发生故障电弧时，需迅速有效的启动脱扣继电器。

随着人民生活水平的提高，空调已成为现代家庭中最为普遍的家用电器。空调是家用电器中功率最大的设备，对电气连接要求很高，由于其用电电流大，也是故障电弧最容易发生的线路。故障电弧具有随机性强的特性，在负荷未知的情况下较难分辨故障电弧波形、启动波形和正常波形。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种具有故障电弧保护功能的空调用插头，具有电弧检测、电弧分析和切断电源的功能，可以有效的识别故障电弧，降低误判率，保护电器和用户使用安全。

为了达到上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

一种具有故障电弧保护功能的空调用插头，包括壳体，所述壳体上设有电源触头，电源触头和电源线在壳体内连接，所述电源线上连接有电流互感器和脱扣器，脱扣器上设有复位键，所述脱扣器连接有脱扣电路，所述壳体内设有电路板，电路板上设有微处理器，其中，所述电流互感器的输出信号经过跟随、放大、滤波和A/D变换后送至微处理器进行故障电弧判断，微处理器的控制信号输出至脱扣电路，脱扣电路控制脱扣器。

作为优选，上述电路板上设有模拟电源，模拟电源的输入端连接电源线，模拟电源的输出端连接微处理器。

作为优选，上述电路板上设有测试电路，测试电路的输出端连接脱扣电路，测试电路引出有控制其工作的测试键。

作为优选，上述电路板上设有电压检测电路，电压检测电路的输入端连接电源线，电压检测电路的输出端连接微处理器。

作为优选，上述电路板上设有电流检测电路，电流检测电路的输入端连接电源线，电流检测电路的输出端连接微处理器。

上述壳体上设有LED指示灯，LED指示灯的控制端连接微处理器。

本实用新型由于采用了以上的技术方案，具有电弧检测、电弧分析和切断电源的功能，可以有效的识别故障电弧，降低误判率，保护电器和用户使用安全。

附图说明

图1是本实用新型装置的结构示意图。

图2是本实用新型装置的电路原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做一个详细的说明。

如图1、图2所示的一种具有故障电弧保护功能的空调用插头，包括壳体1，所述壳体1上设有电源触头11，电源触头11和电源线在壳体1内连接，所述电源线上连接有电流互感器5和脱扣器3，脱扣器3上设有复位键31，所述脱扣器3连接有脱扣电路，所述壳体1内设有电路板2，电路板2上设有微处理器4，其中，所述电流互感器5的输出信号经过跟随、放大、滤波和A/D变换后送至微处理器4进行故障电弧判断，微处理器4的控制信号输出至脱扣电路，脱扣电路控制脱扣器3。

本实施例中，上述电路板2上设有模拟电源，模拟电源的输入端连接电源线，模拟电源的输出端连接微处理器4；上述电路板2上设有测试电路，测试电路的输出端连接脱扣电路，测试电路引出有控制其工作的测试键；上述电路板2上设有电压检测电路，电压检测电路的输入端连接电源线，电压检测电路的输出端连接微处理器4；上述电路板2上设有电流检测电路，电流检测电路的输入端连接电源线，电流检测电路的输出端连接微处理器4；上述壳体1上设有LED指示灯，LED指示灯的控制端连接微处理器，上述壳体1上设有安置复位键31和测试键的位置。

本实用新型的工作过程如下：

电源触头11插在220V交流插座上，获得交流电源，电源线包括零线、火线和地线，给空调供电。电源触头11和电源线通过脱扣器3相连，在复位键31按下，空调正常工作时，脱扣器3闭合，空调通过本插头获得220V交流电源。电流互感器5套在火线上，其输出信号经一定比例采样得到电流波形，经过跟随、放大、滤波等信号处理过程后，采样信号进入A/D变换电路，送至微处理器4进行判断。如果识别出故障电弧信号，微处理器4发出高电平至脱扣电路，启动脱扣器，断开空调供电电源。此外，微处理器4控制一个LED灯，指示当前工作状态。电压检测电路和过流检测电路用来分析当前电压和电流值，提供额外的过压和过流指示。测试电路模拟产生高电平，测试脱扣电路和脱扣器是否可以有效工作。模拟电源将220V交流电转换成5V的直流电，供电路板上各电路工作。

为了测试插头脱扣电路和动作结构的可靠性，每隔一段时间(如半年)需要进行插头测试。测试时按一下测试键，如果指示灯灭，脱扣器动作，插头的触头和电源出线断开，说明插头工作正常。此时再次按下复位键可继续通电。

Claims (6)

1、一种具有故障电弧保护功能的空调用插头，包括壳体(1)，所述壳体(1)上设有电源触头(11)，电源触头(11)和电源线在壳体(1)内连接，其特征在于，所述电源线上连接有电流互感器(5)和脱扣器(3)，脱扣器(3)上设有复位键(31)，所述脱扣器(3)连接有脱扣电路，所述壳体(1)内设有电路板(2)，电路板(2)上设有微处理器(4)，其中，所述电流互感器(5)的输出信号经过跟随、放大、滤波和A/D变换后送至微处理器(4)进行故障电弧判断，微处理器(4)的控制信号输出至脱扣电路，脱扣电路控制脱扣器(3)。

2、根据权利要求1所述的一种具有故障电弧保护功能的空调用插头，其特征在于，所述电路板(2)上设有模拟电源，模拟电源的输入端连接电源线，模拟电源的输出端连接微处理器(4)。

3、根据权利要求1或2所述的一种具有故障电弧保护功能的空调用插头，其特征在于，所述电路板(2)上设有测试电路，测试电路的输出端连接脱扣电路，测试电路引出有控制其工作的测试键。

4、根据权利要求3所述的一种具有故障电弧保护功能的空调用插头，其特征在于，所述电路板(2)上设有电压检测电路，电压检测电路的输入端连接电源线，电压检测电路的输出端连接微处理器(4)。

5、根据权利要求3所述的一种具有故障电弧保护功能的空调用插头，其特征在于，所述电路板(2)上设有电流检测电路，电流检测电路的输入端连接电源线，电流检测电路的输出端连接微处理器(4)。

6、根据权利要求3所述的一种具有故障电弧保护功能的空调用插头，其特征在于，所述壳体(1)上设有LED指示灯，LED指示灯的控制端连接微处理器。

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