CN204230856U - 电气保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的实施例提出一种电气保护装置，该电气保护装置包括：电流互感器，被配置为检测回路中的电流；控制电路，被配置为根据所检测的电流确定所述回路是否发生故障；以及继电器，被配置为根据来自所述控制电路的信号执行开关操作。本实用新型的实施例所提出的技术方案具有使用方便，保证用电连续性，美观、节约成本以及方便维护等特点。

Description

电气保护装置

技术领域

本实用新型的实施例涉及电气保护装置，更具体地涉及一种用于过载和/或漏电保护的电气保护装置。

背景技术

在电气回路中，当发生过载时，会超出电气设备本身的额定负载，导致电流过大，用电设备发热，线路长期过载会降低线路绝缘水平，甚至烧毁设备或线路。而在电气设备或电气回路发生漏电故障时，可能导致电击或电气火灾等危险情况。因此，对电气回路的过载和漏电保护非常重要。

目前家庭或楼宇用户所采用的线路保护方式一般是在进户处安装配电柜，配电柜内包含一个总的断路器和若干个支路断路器或者漏电保护装置，每个支路断路器或漏电保护装置保护若干个插座。

当其中一个插座连接的用电设备发生过载或短路时，根据其电流大小，分管该插座的分支断路器可能会跳闸，在另一种情况下，保护电路中的漏电流超过设定值时，分管该插座的漏电保护装置会自动断开电路，这两种情况均会使该分支所连的其它正常工作的用电设备被强制断电。这破坏了用户的用电连续性，降低了其用户体验。

随着生活水平提高，家庭或者楼宇内的插座的数量急剧上升，相应地配电柜中需要更多的断路器以及漏电保护装置来分管这些插座，同时需要配备更大的配电柜。这增加了成本，浪费了墙体空间并且给将来的维护造成了混乱和困难。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，在一个方面，本实用新型的实施例提出了一种电气保护装置，其包括：电流互感器，被配置为检测回路中的电流；控制电路，被配置为根据所检测的电流确定所述回路是否发生过载故障；以及继电器，被配置为根据来自所述控制电路的信号执行开关操作。

在一个实施例中，所述电气保护装置还包括插座模块，该插座模块被配置为与所述电流互感器、所述控制电路以及所述继电器耦合，并且连接至面板插座。

在一个实施例中，所述电气保护装置还包括报警模块，以对过载故障进行报警。

在一个实施例中，所述控制电路进一步被配置为将所检测到的电流与预定的阈值进行比较，并且在所检测的电流大于所述预定的阈值时向所述继电器发出脱扣信号。

在一个实施例中，所述报警模块被配置为在所述控制器向所述继电器发出所述脱扣信号时进行报警。

在一个实施例中，所述继电器是双稳态继电器。

在一个实施例中，所述电气保护装置还包括复位模块，以将所述继电器恢复至正常工作状态。

在另一个方面，本实用新型的实施例提出了一种电气保护装置，其包括：电流互感器，被配置为检测回路中的零序电流；控制电路，被配置为根据所检测到的零序电流确定所述回路是否发生漏电故障；以及继电器，被配置为根据来自所述控制电路的信号执行开关操作。

在一个实施例中，所述电气保护装置还包括插座模块，该插座模块被配置为与所述电流互感器、所述控制电路以及所述继电器耦合，并且连接至面板插座。

在一个实施例中，所述控制电路进一步被配置为将所检测到的零序电流与预定的阈值进行比较，并且在所检测到的零序电流大于所述预定的阈值时向所述继电器发出脱扣信号。

在一个实施例中，所述继电器是双稳态继电器。

在一个实施例中，所述电气保护装置还包括复位模块，以将所述继电器恢复至正常工作状态。

在又一个方面，本实用新型的实施例提出了一种电气保护装置其包括：第一电流互感器，被配置为检测回路中的电流；第二电流互感器，被配置为检测所述回路中的零序电流；控制电路，被配置为根据所检测的电流以及所检测的零序电流确定所述回路是否发生过载或漏电故障；以及继电器，被配置为根据来自所述控制电路的信号执行开关操作。

在一个实施例中，所述电气保护装置还包括插座模块，该插座模块被配置为与所述电流互感器、所述控制电路以及所述继电器耦合，并且连接至面板插座。

在一个实施例中，所述电气保护装置还包括报警装置，以对过载或漏电故障进行报警。

在一个实施例中，所述控制电路进一步被配置为将所检测到的电流与第一阈值进行比较，将所检测到的零序电流与第二阈值进行比较，并且在所检测到的电流大于所述第一阈值或在所检测到的零序电流大于所述第二阈值时向所述继电器发出脱扣信号。

在一个实施例中，所述继电器是双稳态继电器。

在一个实施例中，所述报警装置被配置为在所述控制器向继电器发出所述脱扣信号时进行报警。

在一个实施例中，所述电气保护装置还包括复位模块，以用于将所述继电器恢复至正常工作状态。

本实用新型的实施例所提出的技术方案具有使用方便，保证用电连续性，美观、节约成本以及方便维护等特点。

附图说明

当结合附图阅读下文对示范性实施方式的详细描述时，这些以及其他目的、特征和优点将变得显而易见，在附图中：

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的电气保护装置的结构示意图；

图2a示出了根据本实用新型的一个实施例的电气保护装置的正视图；

图2b示出了根据本实用新型的一个实施例的电气保护装置的后视图；

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的电气保护装置的电路示意图。

图4示出了根据本实用新型的另一个实施例的电气保护装置的结构示意图；

图5示出了根据本实用新型的另一个实施例的电气保护装置的电路示意图。

图6示出了根据本实用新型的又一个实施例的电气保护装置的结构示意图；以及

图7示出了根据本实用新型的又一个实施例的电气保护装置的电路示意图。

具体实施方式

下面将结合附图来详细描述本实用新型的一些实施例。

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的电气保护装置的结构示意图。该电气保护装置100包括电流互感器101、继电器102以及控制电路103。

电流互感器201用于检测电气保护装置所连接到回路中的电流，并将所检测到的电流信号发送至控制电路203。在一些实施例中，所检测到的电流信号可以转换为电压信号发送至控制电路203。

控制电路203被配置为根据所检测到的电流确定是否所述回路是否发生过载故障。在一些实施例中，控制电路203通过将所检测到的电流与预定的阈值进行比较来确定回路是否发生过载故障，并且控制电路203还根据以上确定向继电器202发送控制信号。在所检测到的电流小于预定的阈值时，控制电路203并不输出控制信号，而在所检测到的电流大于预定的阈值时，控制电路203向继电器202发出脱扣信号以使继电器断开电气保护装置所连接的回路。

继电器202被配置为根据来自所述控制电路203的信号进行操作。在一个实施例中，继电器202为双稳态继电器。

在一些实施例中，该电气保护装置300安装至墙盒中以对连接至该墙盒的电气设备进行过载保护。在一些实施例中，该电气保护装置可以作为附件附接至其他电气装置以进行过载保护。

在一个实施例中，该电气保护装置300还包括插座模块。该插座模块用于连接电气设备以及室内固定的面板插座。

在一个实施例中，电气保护装置200还包括报警模块用于向用户提示出现故障。在一个实施例中，电气保护装置200还包括复位模块以使继电器202恢复至正常工作状态。

图2a示出了根据本实用新型的一个实施例的电气保护装置200的正视图。如图所示，根据该实用新型的实施例的电气保护装置200包括壳体201、插座面板202、复位模块203。该电气保护装置可通过壳体201上的插座面板202中的插孔连接至各种电气装置。该壳体上的插孔与通常的电气装置的插头适配，并且该插孔可以根据国家与地区的不同具有各种不同的形状。

图2b示出了根据本实用新型的一个实施例的电气保护装置200的后视图。如图所示，根据该实用新型的实施例的电气保护装置200的壳体201包括插头204。该电气保护装置可以通过该插头203连接至家庭或楼宇中的墙面上的面板插座。图2a和2b中所示出的插孔面板202以及后侧的插头204可以包括在电气保护设备的插座模块中。

在一些实施例中，该电气保护装置的插头位于壳体的一侧上，另一侧包括可接受另外的电气设备的插头的插孔，该电气保护装置可以是直接在单独的插座上使用的适配器。

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的电气保护装置的电路示意图。图3中的P表示该电气保护装置所连接的市政用电中的相线(火线)，N表示零线。如图3所示，电流互感器301用于测量所连接的一相中的电流，并将所检测到的电流发送至控制电路303。

控制电路303中包括比较器件(comp)，其将所检测到的一相中流过的电流与预定的阈值进行比较。并且控制电路303进一步与继电器302进行连接，将比较器件输出的信号发送至继电器302。

在一个实施例中，控制电路303可以是MCU(微控制器)，控制电路303的电源电压通过从P极和N极上直接取点降压整流获得。图中的电阻器R用于限制过流。

当所检测到的P极中的电流大于预定的阈值时，控制电路303向控制器302发出脱扣信号，控制器302使与线路连接的开关306动作以切断回路。

在一个实施例中，电气保护装置还包括复位模块305。该复位模块305在用户触发模块中的开关时发出复位信号，该复位信号通过连接线输入控制回路203，控制回路203在得到信号后输出接入至继电器202以使继电器202恢复至正常工作状态。

在一个实施例中，电气保护装置还包括报警模块(未示出)。该报警模块可连接至控制回路203，当所检测到的P极中的电流大于预定的阈值时，控制电路303向报警模块发出触发信号使其向用户报警。这种情况下，控制电路303可以不自动向继电器302发出脱扣信号，而是根据用户的指示确定是否切除故障电路。如果用户并不想切除故障电路，则控制电路303则停止向继电器302输出信号。如果用户输入切除故障电路，则控制器303向继电器302输出脱扣信号以切断故障回路。

在一些实施例中，电气保护装置还包括EMC(电磁兼容性)保护电路以确保控制电路303的正常工作。

图4示出了根据本实用新型的另一个实施例的电气保护装置的结构示意图。该电气保护装置200包括零序电流互感器401、继电器402以及控制电路403。

电流互感器401用于检测电气保护装置所连接到回路中的零序电流以检测漏电流，并将所检测到的零序电流信号发送至控制电路403。在一些实施例中，所检测到的零序电流信号可以转换为电压信号发送至控制电路403。

控制电路403被配置为根据所检测到的电流确定是否所述回路是否发生漏电故障。在一些实施例中，控制电路403通过将所检测到的零序电流与预定的阈值进行比较来确定回路是否发生故障，并且控制电路403还根据以上确定向继电器402发送控制信号。在所检测到的电流小于预定的阈值时，控制电路403并不输出控制信号，而在所检测到的电流大于预定的阈值时，控制电路403向继电器402发出脱扣信号以使继电器断开电气保护装置所连接的回路。

继电器402被配置为根据来自所述控制电路403的信号进行操作。在一个实施例中，继电器402为双稳态继电器。

在一些实施例中，该电气保护装置400安装至墙盒中以对连接至该墙盒的电气设备进行过载保护。在一些实施例中，该电气保护装置可以作为附件附接至其他电气装置以进行过载保护。

在一个实施例中，电气保护装置400还包括插座模块，该插座模块用于连接电气设备以及室内固定的面板插座。插座模块包括如在图2a和2b中所示出的插孔面板202以及后侧的插头204。

在一个实施例中，电气保护装置400还包括复位模块以使继电器402恢复至正常工作状态。

图5示出了根据本实用新型的另一个实施例的电气保护装置的电路示意图。图5中的P表示该电气保护装置所连接的市政用电中的相线(火线)，N表示零线。如图5所示，零序电流互感器501用于测量所连接的回路中的零序电流，并将所检测到的零序电流发送至控制电路503。

控制电路503中包括比较器件(comp)，其将所检测到的零序电流与预定的阈值进行比较。并且控制电路503进一步与继电器502进行连接，将比较器件输出的信号发送至继电器502。

在一个实施例中，控制电路503可以是MCU(微控制器)，控制电路503的电源电压通过从P极和N极上直接取点降压整流获得。图中的电阻器R用于限制过流。

当所检测到的零序电流大于预定的阈值时，表示发生漏电故障，控制电路503向控制器502发出脱扣信号，控制器502使与线路连接的开关506动作以切断回路。

在一个实施例中，电气保护装置还包括复位模块505。该复位模块505在用户触发模块中的开关时发出复位信号，该复位信号通过连接线输入控制回路503，控制回路503在得到信号后输出接入至继电器502以使继电器502恢复至正常工作状态。

在一些实施例中，电气保护装置还包括EMC(电磁兼容性)保护电路以确保控制电路303的正常工作。

图6示出了根据本实用新型的又一个实施例的电气保护装置的结构示意图。该电气保护装置600包括第一电流互感器601、第二电流互感器602、继电器603以及控制电路604。

第一电流互感器601和第二电流互感器602分别用于检测电气保护装置所连接到回路中电流以及零序电流，并将所检测到的电流和零序电流信号发送至控制电路604。在一些实施例中，所检测到的电流或零序电流信号可以转换为电压信号发送至控制电路604。

控制电路604被配置为根据所检测到的电流以及零序电流确定是否所述回路是否发生过载或漏电故障。在一些实施例中，控制电路604通过将所检测到电流与第一阈值进行比较，并且将所检测到的零序电流与第二阈值进行比较来确定回路是否发生故障，然后控制电路604还根据以上确定向继电器603发送控制信号。在所检测到的电流小于第一阈值并且零序电流小于第二阈值时，控制电路403并不输出控制信号，而在所检测到的电流大于第一阈值(表示发生过载故障)或零序电流大于第二阈值(表示发生漏电故障)时，控制电路604向继电器603发出脱扣信号以使继电器603断开电气保护装置所连接的回路。

继电器603被配置为根据来自所述控制电路604的信号进行操作。在一个实施例中，继电器603为双稳态继电器。

在一些实施例中，该电气保护装置600安装至墙盒中以对连接至该墙盒的电气设备进行过载保护。在一些实施例中，该电气保护装置可以作为附件附接至其他电气装置以进行过载保护。

在一个实施例中，电气保护装置600还包括插座模块，用于连接电气设备以及室内固定的面板插座。插座模块可以包括例如在图2a和2b中所示出的插孔面板202以及后侧的插头204。

在一个实施例中，电气保护装置600还包括复位模块以使继电器402恢复至正常工作状态。在一个实施例中，电气保护装置600还包括报警模块用于向用户提示出现故障。

图7示出了根据本实用新型的又一个实施例的电气保护装置的电路示意图。如图7所示，第一电流互感器701用于测量所连接的回路中P相中流过的电流，第二电流互感器702用于测量所连接的回路中的零序电流，并将所检测到的零序电流发送至控制电路704。

控制电路704中包括两个比较器件(comp)，该两个比较器件分别将所检测到的电流与第一阈值进行比较，并且将所检测到的零序电流与第二阈值进行比较。并且控制电路704进一步与继电器703进行连接，将比较器件输出的信号发送至继电器703。在所检测到的电流指示过载故障或所检测到的零序电流指示漏电流故障中的任一情况发生时，控制电路704均向继电器703发出脱扣信号以切断回路。

在一个实施例中，控制电路704可以是MCU(微控制器)，控制电路704的电源电压通过从P极和N极上直接取点降压整流获得。图中的电阻器R用于限制过流。

在一个实施例中，电气保护装置还包括复位模块706。该复位模块706在用户触发模块中的开关时发出复位信号，该复位信号通过连接线输入控制回路704，控制回路704在得到信号后输出接入至继电器703以使继电器703恢复至正常工作状态。该复位模块可以形成为按钮的形式，如在图1a中所示的103。在其他应用中，该复位模块还可以形成为任何其它合适的形状或方式。

在一个实施例中，电气保护装置还包括报警模块(未示出)。该报警模块可连接至控制回路704，当所检测到的P极中的电流大于预定的阈值时，控制电路704向报警模块发出触发信号使其向用户报警以显示发生过载故障。这种情况下，控制电路704可以不向继电器703发出脱扣信号，而是根据用户的指示确定是否切除故障电路。如果用户并不想切除故障电路，则控制电路704则停止向继电器703输出信号。如果用户输入切除故障电路，则控制器704向继电器703输出脱扣信号以切断故障回路。在一些实施例中，报警模块被配置为所述控制器发出所述脱扣信号时进行报警，从而可以提醒用户发生过载故障或漏电故障。在一些实施例中，过载故障和漏电故障使用不同的报警显示方式从而方便用户判断发生哪种故障。

在一些实施例中，电气保护装置还包括EMC(电磁兼容性)保护电路以确保控制电路303的正常工作。

在一些实施方式中，家庭或者楼宇的配电保护设备包括一个总的断路器配合根据本实用新型的实施例的安装在面板插座上的多个电气保护装置。根据断路器的上下级配合原则，根据本实用新型的实施例的电气保护装置中的预定阈值不大于该断路器的上级开关设备的额定值，该上级开关设备可以是配电柜中的断路器。

本实用新型的实施例具有使用方便、即插即用的特点，可以提供独立用电回路保护方案，保证用电连续性。并且根据该实用新型的实施例可节省安装在配电柜中的多个断路器的所产生的高昂的导线成本和断路器成本。并且不再需要大的配电柜来安装许多断路器以独立控制墙体插座，避免由此产生的高昂的导线和配电柜采购费用、节省墙体空间，方便以后的维修，以避免墙体内众多的长导线和造成的混乱和维护困难。

应当注意，为了使本实用新型的实施例更容易理解，上面的描述省略了对于本领域的技术人员来说是公知的、并且对于本实用新型的实施例的实现可能是必需的更具体的一些技术细节。

尽管已经公开了本实用新型的特定实施方式，但本领域技术人员将理解可针对特定的实施方式做出改变而不会偏离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不限于特定的实施方式，并且所附权利要求包含本实用新型范围内的任何和所有这样的应用、修改和实施。

Claims (19)

1.一种电气保护装置，其特征在于，包括：

电流互感器，被配置为检测回路中的电流；

控制电路，被配置为根据所检测的电流确定所述回路是否发生过载故障；以及

继电器，被配置为根据来自所述控制电路的信号执行开关操作。

2.根据权利要求1所述的电气保护装置，其特征在于，所述电气保护装置还包括插座模块，所述插座模块被配置为与所述电流互感器、所述控制电路以及所述继电器耦合，并且连接至面板插座。

3.根据权利要求1或2所述的电气保护装置，其特征在于，所述电气保护装置还包括报警模块，以对过载故障进行报警。

4.根据权利要求3所述的电气保护装置，其特征在于，所述控制电路进一步被配置为将所检测到的电流与预定的阈值进行比较，并且在所检测的电流大于所述预定的阈值时向所述继电器发出脱扣信号。

5.根据权利要求4所述的电气保护装置，其特征在于，所述报警模块被配置为在所述控制器向所述继电器发出所述脱扣信号时进行报警。

6.根据权利要求1或2所述的电气保护装置，其特征在于，所述继电器是双稳态继电器。

7.根据权利要求1或2所述的电气保护装置，其特征在于，所述电气保护装置还包括复位模块，以将所述继电器恢复至正常工作状态。

8.一种电气保护装置，其特征在于，包括：

电流互感器，被配置为检测回路中的零序电流；

控制电路，被配置为根据所检测到的零序电流确定所述回路是否发生漏电故障；以及

继电器，被配置为根据来自所述控制电路的信号执行开关操作。

9.根据权利要求8所述的电气保护装置，其特征在于，所述电气 保护装置还包括插座模块，所述插座模块被配置为与所述电流互感器、所述控制电路以及所述继电器耦合，并且连接至面板插座。

10.根据权利要求8或9所述的电气保护装置，其特征在于，所述控制电路进一步被配置为将所检测到的零序电流与预定的阈值进行比较，并且在所检测到的零序电流大于所述预定的阈值时向所述继电器发出脱扣信号。

11.根据权利要求8或9所述的电气保护装置，其特征在于，所述继电器是双稳态继电器。

12.根据权利要求8或9所述的电气保护装置，其特征在于，所述电气保护装置还包括复位模块，以将所述继电器恢复至正常工作状态。

13.一种电气保护装置，其特征在于，包括：

第一电流互感器，被配置为检测回路中的电流；

第二电流互感器，被配置为检测所述回路中的零序电流；

控制电路，被配置为根据所检测的电流以及所检测的零序电流确定所述回路是否发生过载故障或漏电故障；以及

继电器，被配置为根据来自所述控制电路的信号执行开关操作。

14.根据权利要求13所述的电气保护装置，其特征在于，所述电气保护装置还包括插座模块，所述插座模块被配置为与所述电流互感器、所述控制电路以及所述继电器耦合，并且连接至面板插座。

15.根据权利要求13或14所述的电气保护装置，其特征在于，所述电气保护装置还包括报警装置，以对所述过载故障或所述漏电故障进行报警。

16.根据权利要求13或14所述的电气保护装置，其特征在于，所述控制电路进一步被配置为将所检测到的电流与第一阈值进行比较，将所检测到的零序电流与第二阈值进行比较，并且在所检测到的电流大于所述第一阈值或在所检测到的零序电流大于所述第二阈值时向所述继电器发出脱扣信号。

17.根据权利要求13或14所述的电气保护装置，其特征在于， 所述继电器是双稳态继电器。

18.根据权利要求15所述的电气保护装置，其特征在于，所述报警装置被配置为在所述控制器向所述继电器发出脱扣信号时进行报警。

19.根据权利要求13或14所述的电气保护装置，其特征在于，所述电气保护装置还包括复位模块，以用于将所述继电器恢复至正常工作状态。