CN202134888U

CN202134888U - 热水器专用定时开关及漏电保护装置

Info

Publication number: CN202134888U
Application number: CN201120106207U
Authority: CN
Inventors: 陈德水; 罗胜; 赵庆阳; 陈熙引; 陈佛佑
Original assignee: Wenzhou University
Current assignee: Wenzhou University
Priority date: 2011-04-09
Filing date: 2011-04-09
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2021-04-09

Abstract

本实用新型公开了一种热水器专用定时开关及漏电保护装置，包括直流电源、定时开关和漏电保护三部分，漏电保护和定时开关依次连接在直流电源的电路中，实现对热水器的自动定时启闭，漏电保护实现对热水器的漏电跳闸保护，直流电源为定时开关和漏电保护提供电源。既能实现定时开关又具有漏电保护功能的一体化装置，具有安全可靠、方便使用等优点。

Description

热水器专用定时开关及漏电保护装置

技术领域

本实用新型是一种热水器专用定时开关及漏电保护装置，并能起到定时开关及漏电保护的作用，具有经济实惠、安全可靠的特点。

背景技术

目前，许多城市采用峰谷式电费标准，一般分为三段：高峰、低谷以及平段。在低谷时单位电费最便宜，而高峰时单位电费最昂贵。许多家庭在19:00-23:00时间内洗澡，电热水器工作在高峰时段。如果把电热水器加热时间设定在低谷时段，低谷时段加热，然后利用其保温功能保持温度，在高峰或者平段期间使用，这样不但可以节省电费，还不需要等待加热时间。

浴室的潮湿环境，容易漏电产生安全隐患。一般情况下，防止触电保护装置允许通过人体的电流为30mA。但是潮湿的浴室环境中允许的漏电电流应该更小，应该不高于10mA，因此一般通用漏电保护开关并不适用。电热水器漏电，将电流导向裸露潮湿的人体，存在两个可能的途径，一是热水器外壳-墙体-人体-地面，二是热水器流出的热水-热水管-人体-地面。因此需要在电热水器之前加装灵敏的漏电保护装置。

本实用新型设计了一种电热水器的定时开关，能错开高峰时段用电，不但能起到漏电保护的作用，并且漏电动作电流的阈值还可以根据环境设定。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决热水器使用成本高、安全性低等问题，提供一种既能实现定时开关又具有漏电保护功能的一体化装置，具有安全可靠、方便使用等优点。

为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：

一种热水器专用定时开关及漏电保护装置，包括直流电源、定时开关和漏电保护三部分，漏电保护和定时开关依次连接在直流电源的电路中，实现对热水器的自动定时启闭，漏电保护实现对热水器的漏电跳闸保护，直流电源为定时开关和漏电保护提供电源。

所述的自动定时开关包括两个电子闹钟和两个交流接触器以及相应的常开开关K1、常闭开关K2，其中一个电子闹钟和一个交流接触器负责定时开通电路，另一个电子闹钟和另一个交流接触器负责定时关断电路，以及一个供热水器使用的三孔电源插座。

所述的漏电保护部分包括漏电检测电路、整流滤波电路、预设阈值电路及漏电开关控制电路，通过漏电检测电路采样漏电电流，将漏电电流经整流滤波电路后与预设阈值电路的预设阈值比较，送入漏电开关控制电路，控制漏电开关控制电路中的继电器动作。

热水器专用定时开关及漏电保护装置，包括漏电保护、定时开关和手动开关，以及漏电保护手动复位开关和热水器。所述的漏电保护，通过漏电检测电路采样漏电电流，将漏电电流经滤波放大电路整流滤波放大后，与漏电电流基准电路比较后，经分析输出信号至执行部分，控制继电器切断电路。所述的定时开关，当设定的开通时间到时，该内部开关关闭，相应的交流接触器的线圈得电吸合，常开开关接通，热水器开始工作；当设定的关断时间到时，另一电子闹钟的内部开关关闭，相应的交流接触器的线圈得电吸合，该自带的常闭开关关断，热水器停止工作。两个交流接触器的常开开关和常闭开关与热水器的三孔电源插座串联。所述的手动开关和漏电保护手动复位开关，起手动复位的作用。所述的热水器是电路的负载。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型的电气实施方式。

具体实施方式

一个没有针对性的热水器专用定时开关及漏电保护装置，如图1所示，包括漏电保护(1)、定时开关(4)和手动开关(2)，以及漏电保护手动复位开关(5)和热水器(3)。所述的漏电保护(1)，通过漏电检测电路采样漏电信号，将漏电信号经滤波放大电路整流滤波放大后，与漏电电流基准电路比较后，经分析输出信号至执行部分，控制继电器切断电路。所述的定时开关(4)，当设定的开通时间到时，该内部开关关闭，相应的交流接触器的线圈得电吸合，常开开关接通，热水器开始工作；当设定的关断时间到时，另一电子闹钟的内部开关关闭，相应的交流接触器的线圈得电吸合，该自带的常闭开关关断，热水器停止工作。所述的手动开关(2)和漏电保护手动复位开关(5)，起手动各复位的作用。所述的热水器(3)是电路的负载。

所述的定时开关(4)，如图2所示，包括电子闹钟(Z1、Z2)和两个交流接触器(KM1、KM2)以及相应的常开开关K1、常闭开关K2，和一个三孔电源插座。其中交流接触器KM1自带常开开关K1，用于定时开通电路；交流接触器KM2自带常闭开关K2，用于定时关断电路。每个电子闹钟分别与交流接触器串联，再和位于支路中的K1、K2并联，两端位于火线和零线之间，电源插座一段接火线，另一端接零线，接地端接地，串联在常闭开关K2、电子闹钟Z1及交流接触器KM2的公共端。热水器插接在三孔电源插座上。

若只需要定时开通，把负责定时开通的电子闹钟Z1设定为闹钟状态，负责定时关断的电子闹钟Z2设定为非闹钟状态，当定时时间到时，交流接触器KM1得电吸合，常开开关K1闭合，受控电器开始工作；若只需要定时关断，把负责定时关断的电子闹钟Z2设定为闹钟状态，负责定时开通的电子闹钟Z1设定为非闹钟状态，当定时时间到时，交流接触器KM2得电吸合，常闭开关K2闭合，受控电器停止工作；若既要定时开通又要定时关断，则把两个电子闹钟都设置为闹钟状态，到了相应的定时时间，相应的交流接触器就得电吸合，实现定时开关的作用。

所述的漏电保护(1)包括漏电检测电路、整流滤波电路、预设阈值电路及漏电开关控制电路，通过漏电检测电路采样漏电电流，将漏电电流经整流滤波电路后与预设阈值电路的预设阈值比较，控制漏电开关控制电路中的继电器动作。如图2所示，漏电检测电路包括电流互感器TA，运算放大器A1，电阻R1、R2、R3，保护二极管D1、D2，以及电容C1。整流滤波电路包括二极管D3，电阻R4、R5，以及电容C2。预设阈值电路包括运算放大器A2，二极管D4、D5、D6，电阻R6、R7、R8。漏电开关控制电路包括运算放大器A3，续流二极管D7，三极管T1，继电器J1。漏电检测电路中，电流互感器TA经电阻R1、R2、R3，电容C1滤波，运算放大器A1放大后，经整流滤波电路D3、R4、R5、C2整流成直流，送入由比较器A3的反相输入端，与比较器A3同相输入端的预设阈值进行比较，控制T1导通或者截止。预设阈值一般为10mA，由R6、R7由确定。由当漏电信号幅值大于R6、R7分压所确定的预设阈值时，二极管D4导通，运算放大器A2输出高电平。R8和D5构成反馈自锁回路反馈至A2的同相输入端，使A2自锁，保持输出高电平。当没有发生漏电时，或者当漏电幅值小于预设阈值时，二极管D4截止，运算放大器A2输出低电平。运算放大器A2输出作为比较器A3的同相端输入。当电流值不超过预设阈值时，T1截止，继电器J1失电，漏电开关保持常闭；当电流值超过预设阈值时，A3输出低电平，T1导通，继电器J1得电，控制漏电开关断开，实现跳闸。

预设阈值电路能够手动解除反馈自锁状态，通过点动复位开关K5手动解除反馈自锁回路中A2的高电位自锁状态，使T1截止，继电器J1失电，漏电开关恢复常闭状态，主电路导通。

变压器T2以及二极管D8、D9、D10、D11，电容C4构成整流滤波电路，为整个热水器专用定时开关及漏电保护装置提供直流电源。

Claims

1.一种热水器专用定时开关及漏电保护装置，包括直流电源、定时开关和漏电保护三部分，其特征在于，漏电保护和定时开关依次连接在直流电源的电路中，实现对热水器的自动定时启闭，漏电保护实现对热水器的漏电跳闸保护，直流电源为定时开关和漏电保护提供电源。

2.根据权利要求1所述的热水器专用定时开关及漏电保护装置，其特征在于：所述的自动定时开关包括两个电子闹钟和两个交流接触器以及相应的常开开关K1、常闭开关K2，其中一个电子闹钟和一个交流接触器负责定时开通电路，另一个电子闹钟和另一个交流接触器负责定时关断电路，以及一个供热水器使用的三孔电源插座。

3.根据权利要求1所述的热水器专用定时开关及漏电保护装置，其特征在于，所述的漏电保护部分包括漏电检测电路、整流滤波电路、预设阈值电路及漏电开关控制电路，通过漏电检测电路采样漏电电流，将漏电电流经整流滤波电路后与预设阈值电路的预设阈值比较，送入漏电开关控制电路，控制漏电开关控制电路中的继电器动作。