CN205610202U - 一种漏电保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种漏电保护装置，包括相连接的电源单元、电流源单元、剩余电流过流检测单元、开关驱动单元、开关单元以及导线接反保护单元，所述电源单元为所述电流源单元供电，当负载侧线路产生剩余电流后，所述剩余电流过流检测单元检测负载侧线路上的剩余电流的大小，若剩余电流小于设定的安全阀值时，所述电流源单元输出的电流将剩余电流进行抵消。本实用新型提供的漏电保护装置的有益效果为：可以将线路上属于正常的剩余电流给抵消完，消除属于正常的剩余电流对漏电保护器的影响，从而可以提高漏电保护器的灵敏度，降低漏电保护器的误跳率。

Description

一种漏电保护装置

技术领域

本实用新型涉及一种应用剩余电流抵消原理可抵消剩余电流的漏电保护装置。

背景技术

现有“漏电保护器”一般采用剩余电流为原理，其缺点是随着线路的加长或使用的电器增加，线路中正常剩余电流会有所增加，当属于正常增加的剩余电流大于漏电保护器的阙值时，漏电保护器跳闸断电，这种误跳现象严重影响正常供电的可靠性，如果加大漏电保护阙值，将会降低防止人身触电事故及设备安全的有效保护，甚至无法保护。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种可以抵消设定在安全阙值以内的所有剩余电流的负载线路的漏电保护装置。

按照本实用新型提供的一种漏电保护装置采用的主要技术方案为：包括相连接的电源单元、电流源单元、剩余电流过流检测单元、开关驱动单元、开关单元以及导线接反保护单元，所述电源单元为所述电流源单元供电，当负载侧线路产生剩余电流后，所述剩余电流过流检测单元检测负载侧线路上的剩余电流的大小，若剩余电流小于设定的安全阙值时，所述电流源单元输出的电流将剩余电流进行抵消；若剩余电流大于设定的安全阙值时，所述剩余电流过流检测单元输出控制信号控制所述开关驱动单元，所述开关驱动单元控制开关单元K断开负载线路。

本实用新型提供的漏电保护装置还可具有如下附属技术特征：

所述电流源单元包括零序电流互感器CT以及与所述零序电流互感器CT相连接的运算放大器U1，所述运算放大器U1的输入端与所述零序电流 互感器CT相连接，所述运算放大器U1的输出端通过导线或大地与配电变压器的中性点相连接；或所述运算放大器U1的输出端与零线相连接，所述运算放大器U1的输出端串联电阻R1。

所述剩余电流过流检测单元并联在所述电阻R1上，用于检测流过电阻R1的电流大小。

所述电源单元的COM端与零线相连接。

所述电源单元的COM端与所述零序电流互感器CT相连接。

所述导线接反保护单元包括相连接的热敏电阻PTC和TVS二极管，所述热敏电阻PTC串联在所述运算放大器U1输出端的连接线路上，所述TVS二极管的一端与所述电源单元的COM端相连接，另一端连接在所述热敏电阻PTC与所述运算放大器U1输出端的连接线路上。

所述导线接反保护单元还包括过压保护单元，所述过压保护单元的一端与所述热敏电阻PTC的1脚相连接，另一端与所述电源单元的COM端相连接。

还包括电流源回路控制开关K′,所述电流源回路控制开关K′连接在所述运算放大器U1与所述电阻R1的连接线路上。

所述开关单元K为安装在每条线路上的投切负载线路的断路器或开关装置。

采用本实用新型提供的漏电保护装置带来的有益效果为：采用上述漏电保护装置可以将线路上属于正常的剩余电流给抵消完，消除属于正常的剩余电流对漏电保护器的影响，从而可以提高漏电保护器的灵敏度，降低漏电保护器的误跳率，提高漏电安全保护的可靠性，起到防止人身触电事故及设备安全的有效保护。

附图说明

图1为本实用新型所述漏电保护装置的剩余电流抵消原理第一种实施例图。

图2为本实用新型所述漏电保护装置的剩余电流抵消原理的另一种实施例图。

图3为本实用新型所述漏电保护装置中电流源单元的结构图。

图4为本实用新型所述漏电保护装置中电流源单元另一实施例的结构图。

图5为本实用新型所述漏电保护装置的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详述：

如图1至图5所示，按照本实用新型提供的一种漏电保护装置的实施例，包括相连接的电源单元1、电流源单元5、剩余电流过流检测单元2、开关驱动单元3、开关单元K，所述电源单元1为所述电流源单元5提供电源，当负载侧线路产生剩余电流后，所述剩余电流过流检测单元2检测负载侧线路上的剩余电流大小，若电流小于设定的安全阙值时，所述电流源单元5输出的电流与所述剩余电流在配电线路的电源侧进行抵消；若电流大于设定的安全阙值时，所述剩余电流过流检测单元2输出控制信号控制所述开关驱动单元3，所述开关驱动单元3控制开关单元K断开负载线路。

如图1至图5所示，按照本实用新型提供的一种漏电保护装置的实施例，所述电流源单元5包括零序电流互感器CT以及与所述零序电流互感器CT相连接的运算放大器U1，所述运算放大器U1的输入端与所述零序电流互感器CT相连接，所述运算放大器U1的输出端通过导线或大地与配电变压器的中性点相连接；所述运算放大器U1的输出端串联电阻R1。

如图4所示，本实用新型还提供了漏电保护装置中电流源单元的另一种实施例，其电路结构与上述实施例基本相同，不同之处在于运算放大器U1的输出端直接与零线N线相连接。

如图1至图5所示，按照本实用新型提供的一种漏电保护装置的实施例，所述剩余电流过流检测单元2并联在所述电阻R1上，用于检测流过电阻R1的电流大小。

如图1至图5所示，按照本实用新型提供的一种漏电保护装置的实施例，所述电源单元1的COM端与零线相连接，所述电源单元1的COM端与所述零序电流互感器CT相连接，电源单元1为降压式交流转直流电源，为电流源单元5工作供电。

其剩余电流抵消原理为：在电流源单元5中的零序电流互感器CT采集线路负载侧剩余电流信号，该剩余电流信号经运算放大器U1放大后输出电流，该电流通过导线或经过大地连接到配电变压器的中性点，再经过零线N线回到电源单元1的COM端，构成电流回路，回路中的电流同时经过零序电流互感器CT，该电流与剩余电流在电源侧以及在零序电流互感器CT中相互抵消，形成电流负反馈作用，在本实用新型中描述的放大原理为负反馈放大原理，在本实用新型中描述的该电流称其为抵消电流，该抵消电流与剩余电流大小相等相位相反，因此该电流源单元5输出的抵消电流具有抵消剩余电流的作用。

其漏电保护原理如图5所示，在所述电流源单元5的输出回路中串联一个取样电阻R1，该取样电阻R1中的电流大小与所述负载侧线路中的剩余电流大小相等，所述剩余电流过流检测单元2检测电阻R1中的电流大小，当所述负载侧线路出现漏电故障时，电阻R1中的电流随之变化，所述剩余电流过流检测单元2检测出电阻R1中的电流大于设定阙值后输出一控制信号，控制信号控制所述开关驱动单元3，所述开关驱动单元3驱动开关单元K跳闸切断负载线路，起到漏电保护的作用；当电阻R1中的电流小于或等于设定阙值后，利用前述的剩余电流抵消原理将这个抵消电流与剩余电流在电源侧进行抵消，消除属于正常的剩余电流对漏电保护器6的影响，从而可以提高漏电保护器6的灵敏度，降低漏电保护器的误 跳率，提高漏电安全保护的可靠性，起到防止人身触电事故及设备安全的有效保护。

如图5所示，本实用新型提供的漏电保护装置还设置了防导线接反保护单元，所述导线接反保护单元包括相连接的热敏电阻PTC和TVS二极管，所述热敏电阻PTC串联于所述运算放大器U1输出端的连接线路上，所述TVS二极管的一端与所述电源单元的COM端相连接，另一端连接在所述热敏电阻PTC与所述运算放大器U1输出端的连接线路上，所述导线接反保护单元还包括过压保护单元，所述过压保护单元的一端与所述热敏电阻PTC的1脚相连接，另一端与所述电源单元的COM端相连接。

其导线接反保护原理为：所述导线接反就是将本漏电保护装置的COM端没有接到零线N线上，而是将COM端与火线A或B或C相连接，当所述COM端与火线相连接时，图中所述电源单元1的COM端与零线的电压差远大于该装置电流源的承受范围，此电压差严重威胁该装置的可靠性，因此在电流源单元5的输出回路中串联一个正温度系数的热敏电阻PTC用于限流保护，并且在电流源单元5中运算放大器U1的输出端与所述电源单元1的COM端并联一个用于电压嵌位的TVS二极管做保护，同时过压保护单元4监测热敏电阻PTC的1脚与电源单元1的COM端的电压，当该电压高于设定范围时输出一个控制信号，控制信号控制所述开关驱动单元3，所述开关驱动单元3驱动开关单元K跳闸切断负载线路，起到保护该漏电保护装置的作用。

如图1至图5所示，按照本实用新型提供的一种漏电保护装置的实施例，在电流回路上安装了电流源回路控制开关K′,所述电流源回路控制开关K′连接在所述运算放大器U1与所述电阻R1的连接线路上，可切断电流源与漏电保护装置的输出回路，电流源回路控制开关K′在正常工作时为导通状态，当电流源单元在失电时，所述电流源回路控制开关为关断 状态，切断所述电流源与漏电保护装置的输出回路的连接；当电流源单元恢复供电时，所述电流源回路控制开关K′自动恢复为导通状态。

当负载侧线路产生剩余电流后，所述剩余电流过流检测单元检测负载侧线路上的剩余电流的大小，若剩余电流小于设定的安全阙值时，所述电流源单元输出的电流将剩余电流进行抵消；若剩余电流大于设定的安全阙值时，所述剩余电流过流检测单元输出控制信号控制所述电流源回路控制开关K′断开电流回路，同时所述剩余电流过流检测单元输出控制信号控制所述开关驱动单元，所述开关驱动单元控制开关单元K断开负载线路。

如图4所示，按照本实用新型提供的一种漏电保护装置的实施例，所述开关单元K为安装在每条线路上的投切负载线路的断路器或开关装置，所述开关单元K为投切负载线路的断路器或其它形式的开关装置，图5中的虚线分别表示剩余电流过流检测单元2和开关驱动单元3驱动电流源回路控制开关K′和开关单元K。

以上所述的实施例，只是本实用新型较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种漏电保护装置，其特征在于：包括相连接的电源单元、电流源单元、剩余电流过流检测单元、开关驱动单元、开关单元K以及导线接反保护单元，所述电源单元为所述电流源单元供电，当负载侧线路产生剩余电流后，所述剩余电流过流检测单元检测负载侧线路上的剩余电流的大小，若剩余电流小于设定的安全阙值时，所述电流源单元输出的电流将剩余电流进行抵消；若剩余电流大于设定的安全阙值时，所述剩余电流过流检测单元输出控制信号控制所述开关驱动单元，所述开关驱动单元控制开关单元K断开负载线路。

2.根据权利要求1所述的漏电保护装置，其特征在于：所述电流源单元包括零序电流互感器CT以及与所述零序电流互感器CT相连接的运算放大器U1，所述运算放大器U1的输入端与所述零序电流互感器CT相连接，所述运算放大器U1的输出端通过导线或大地与配电变压器的中性点相连接；或所述运算放大器U1的输出端与零线相连接，所述运算放大器U1的输出端串联电阻R1。

3.根据权利要求2所述的漏电保护装置，其特征在于：所述剩余电流过流检测单元并联在所述电阻R1上，用于检测流过电阻R1的电流大小。

4.根据权利要求2所述的漏电保护装置，其特征在于：所述电源单元的COM端与零线相连接。

5.根据权利要求2所述的漏电保护装置，其特征在于：所述电源单元的COM端与所述零序电流互感器CT相连接。

6.根据权利要求2所述的漏电保护装置，其特征在于：所述导线接反保护单元包括相连接的热敏电阻PTC和用于嵌位的TVS二极管，所述热敏电阻PTC串联在所述运算放大器U1输出端的连接线路上，所述TVS二极管的一端与所述电源单元的COM端相连接，另一端连接在所述热敏电阻PTC与所述运算放大器U1输出端的连接线路上。

7.根据权利要求6所述的漏电保护装置，其特征在于：所述导线接反保护单元还包括过压保护单元，所述过压保护单元的一端与所述热敏电阻PTC的1脚相连接，另一端与所述电源单元的COM端相连接。

8.根据权利要求2所述的漏电保护装置，其特征在于：还包括电流源回路控制开关K′,所述电流源回路控制开关K′连接在所述运算放大器U1与所述电阻R1的连接线路上。

9.根据权利要求1-8任一所述的漏电保护装置，其特征在于：所述开关单元K为安装在每条线路上的投切负载线路的断路器或开关装置。