CN206517038U - 具有地线接地电阻检测功能的漏电保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有地线接地电阻检测功能的漏电保护电路，包括直流电源电路、漏电信号检测电路及受所述漏电信号检测电路控制而动作的电磁脱扣继电器T2、复位键、一对常开主触头K2、一对电源输入连接线L、N及一对输出负载连接线Lout、Nout，本实用新型通过将开关可控硅Q2串联在电磁脱扣继电器T2的电源回路中，并设有与接地电阻相关的充电电路控制开关可控硅Q2触发极，达到对地线接地电阻检测功能，并且电路非常简单，提高了漏电断路保护器的安全性。

Description

具有地线接地电阻检测功能的漏电保护电路

技术领域

本实用新型涉及一种低压漏电保护器，特别是具有地线接地电阻检测功能的漏电保护电路。

背景技术

为了提高用电安全，保护人们的生命和财产安全，目前在用电场合普遍安装有漏电断路保护器，漏电断路保护器不仅可以通过上盖的插孔为负载提供电源，当出现漏电或触电情况时还可以起到瞬时断电保护。漏电断路保护器通常包括基座、设有插孔的上盖及内部的漏电保护电路。漏电保护电路通常包括漏电信号检测电路及受所述漏电信号检测电路控制而动作的电磁脱扣机构、复位键、测试键和接地组件，其中漏电信号检测电路以漏电信号放大集成电路如RV4145为核心，以整流桥及滤波电路为漏电信号放大集成电路提供直流电源，整流桥交流端与电源输入端L、N连接，电子开关元件如单向可控硅控制电磁脱扣机构中电磁脱扣线圈的电源，电源线L、N穿过中性磁环线圈，中性磁环线圈的输出端均接至漏电信号放大集成电路的输入端上，漏电信号放大集成电路的输出端控制电子开关元件，当漏电信号放大集成电路检测到漏电信号时，漏电信号放大集成电路的控制输出端输出高电平使电子开关元件导通，电磁脱扣线圈得电使得电磁脱扣机构而脱扣，切断电源输出，由此达到保护目的。漏电断路保护器能否起到可靠的保护作用，其接地电阻的连接是否符合要求非常关键，为了安全起见，当接地电阻很大或地线断开的情况下，要求漏电断路保护器不能复位，输出端应该没有电压。但是现有的漏电断路保护器用户无法方便地得知其接地电阻的连接是否符合要求，通常需要专业人员进行检测，使用不方便，一些漏电断路保护器在接地电阻很大或地线断开的情况下，仍能复位输出电压，存在安全隐患，因此亟需开发具有地线接地电阻检测功能的漏电保护电路的漏电断路保护器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于为克服现有技术的不足而提供一种具有地线接地电阻检测功能的漏电保护电路。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术解决方案是：一种具有地线接地电阻检测功能的漏电保护电路，包括直流电源电路、漏电信号检测电路及受所述漏电信号检测电路控制而动作的电磁脱扣继电器T2、复位键、一对常开主触头K2、一对电源输入连接线L、N及一对输出负载连接线Lout、Nout，所述一对常开主触头K2分别串接在一对电源输入连接线L、N及一对输出负载连接线Lout、Nout之间，所述一对常开主触头K2受电磁脱扣继电器T2控制脱扣断开，与复位键的复位动作联动闭合，所述直流电源电路包括整流桥D1、阻容降压单元及滤波稳压电路，所述阻容降压单元串联在整流桥D1的交流输入侧中，整流桥D1的交流输入侧分别连接在一对电源输入连接线L、N上，所述滤波稳压电路设置在整流桥D1的直流输出侧两端上构成所述直流电源电路；其特征在于：所述漏电信号检测电路包括漏电信号放大电路、电磁脱扣继电器T2、中性磁环线圈T1、开关可控硅Q2、脱扣可控硅Q1，所述漏电信号放大电路以漏电信号放大集成电路U1为核心及外围元件组成，所述一对电源输入连接线L、N均穿过中性磁环线圈中心，中性磁环线圈T1的输出端接至漏电信号放大集成电路U1的输入端上，开关可控硅Q2和脱扣可控硅Q1为单向可控硅，所述脱扣可控硅Q1与限流电阻R3串联后连接在直流电源电路输出的正极和负极两端上，脱扣可控硅Q1的触发极与直流电源电路负极之间跨接有抗干扰电容C5，所述漏电信号放大电路的输出端与脱扣可控硅Q1的触发极连接；所述的电磁脱扣继电器T2线圈与开关可控硅Q2串联后连接在直流电源电路的正极和漏电信号放大集成电路U1的电源输入端，所述开关可控硅Q2的阴极与触发极之间跨接有第一储能电容C7和双向二极管D4的串联支路，第一储能电容C7上还并联有放电电阻R7，所述漏电信号检测电路还设有第一充电支路，所述第一充电支路由接地开关K1、接地限流电阻及充电二极管D5的串联支路组成，第一充电支路的一端与第一储能电容C7和双向二极管D4的连接点相连接，充电二极管D5的负极朝向第一储能电容C7，第一充电支路的另一端作为与外部接地线的连接端，所述接地开关K1为常开开关且与复位键的复位动作联动闭合。

与现有技术相比的有益效果是：本实用新型通过将开关可控硅Q2串联在电磁脱扣继电器T2的电源回路中，并设有与接地电阻相关的充电电路控制开关可控硅Q2触发极，达到对地线接地电阻检测功能，并且电路非常简单，提高了漏电断路保护器的安全性，消除了安全隐患。

下面将结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。

附图说明

附图1为本实用新型具体实施例的电子线路原理图。

具体实施方式

如图1所示，具有地线接地电阻检测功能的漏电保护电路，包括直流电源电路、漏电信号检测电路及受所述漏电信号检测电路控制而动作的电磁脱扣继电器T2、复位键、一对常开主触头K2、一对电源输入连接线L、N及一对输出负载连接线Lout、Nout，所述一对常开主触头K2分别串接在一对电源输入连接线L、N及一对输出负载连接线Lout、Nout之间，所述一对常开主触头K2受电磁脱扣继电器T2控制脱扣断开，与复位键的复位动作联动，在按下复位键时闭合。所述直流电源电路包括整流桥D1、阻容降压单元及滤波稳压电路，滤波稳压电路由滤波电容C2和稳压二极管D2，本具体实施例中，所述阻容降压单元由电容C1和电阻R2并联而成，所述阻容降压单元与电阻R1串联在整流桥D1的交流输入侧中，整流桥D1的交流输入侧分别连接在一对电源输入连接线L、N上，所述滤波稳压电路设置在整流桥D1的直流输出侧两端上构成所述直流电源电路为漏电信号检测电路提供直流工作电源；所述漏电信号检测电路包括漏电信号放大电路、电磁脱扣继电器T2、中性磁环线圈T1、开关可控硅Q2、脱扣可控硅Q1，所述漏电信号放大电路以漏电信号放大集成电路U1为核心及外围元件按使用说明组成，其中，漏电信号检测电路以漏电信号放大集成电路U1为核心，本具体实施例中漏电信号放大集成电路U1选用FM2147，也可以选用其他同类芯片，如RV4145、LM1851、KA2807或GK4145等。所述一对电源输入连接线L、N均穿过中性磁环线圈中心，中性磁环线圈T1的输出端接至漏电信号放大集成电路U1的输入端上，开关可控硅Q2和脱扣可控硅Q1均选用单向可控硅，所述脱扣可控硅Q1与限流电阻R3串联后连接在直流电源电路输出的正极和负极两端上，脱扣可控硅Q1的阴极与直流电源电路负极连接，脱扣可控硅Q1的触发极与直流电源电路负极之间跨接有抗干扰电容C5，所述漏电信号放大电路的输出端与脱扣可控硅Q1的触发极连接；所述的电磁脱扣继电器T2线圈与开关可控硅Q2串联后连接在直流电源电路的正极和漏电信号放大集成电路U1的电源输入端上，所述开关可控硅Q2的阴极与触发极之间跨接有第一储能电容C7和双向二极管D4的串联支路，第一储能电容C7的一端与开关可控硅Q2的阴极相连接，第一储能电容C7上还并联有放电电阻R7。所述漏电信号检测电路还设有第一充电支路用于对第一储能电容C7充电，所述第一充电支路由接地开关K1、接地限流电阻及充电二极管D5的串联支路组成，本具体实施例中接地限流电阻由电阻R11—R13组成，第一充电支路的一端与第一储能电容C7和双向二极管D4的连接点相连接，充电二极管D5的负极朝向第一储能电容C7，第一充电支路的另一端作为与外部接地线PE的连接端，所述接地开关K1为常开开关且与复位键的复位动作联动闭合。

本电路的工作原理如下：

1、正常启动

未按压RESET按钮时，所述接地开关K1、一对常开主触头K2处于断开位置，然后L、N 接通市电，开关可控硅Q2和脱扣可控硅Q1均处于截止状态，L1灯点亮，此时产品处于待机状态；按下RESET按钮时，接地开关K1联动并先接通，此时电流通过接地电阻、接地开关K1、接地限流电阻R11—R13和充电二极管D5构成的充电支路对第一储能电容C7开始充电，当接地电阻较小（地线接地良好）时第一储能电容C7充到双向二极管D4的触发电压后将开关可控硅Q2触发导通，开关可控硅Q2导通后L1灯灭，电磁脱扣继电器T2的线圈通电将一对常开主触头K2吸合保持，此时松开RESET按钮，一对常开主触头K2保持接通，产品向负载端供电。

2、地线检测（地线接地不良）。

电路处于待机状态，如果此时接地电阻很大或地线断开，按下RESET按钮后，电流无法通过充电支路对第一储能电容C7充电到双向二极管D4的触发电压，开关可控硅Q2不能导通L1灯不灭，电磁脱扣继电器T2的线圈不得电，松开RESET按钮，一对常开主触头K2不能保持接通，也即无法复位，产品不能向负载供电，起到了提示和告警的作用。

为了提高电路的工作可靠性，使电路能在某些元件工作不正常时可以发出提示，本具有地线接地电阻检测功能的漏电保护电路进一步还设有异常检测电路，所述异常检测电路包括第二充电支路和交流输出检测支路，第二充电支路由充电限流电阻R6和第二储能电容C8串联在开关可控硅Q2的阴极与直流电源电路负极之间构成，第二储能电容C8的一端连接在直流电源电路负极上，第二储能电容C8的另一端经过一个稳压二极管D3连接在脱扣可控硅Q1的触发极上，第二储能电容的另一端同时经过一个隔离二极管D6与充电二极管D5正极连接，所述交流输出检测支路由光电耦合器输入侧和第二限流电阻串联而成，所述交流输出检测支路跨接在一对输出负载连接线Lout、Nout之间，所述光电耦合器的输出侧并联在所述第二储能电容C8的两端。

在设置了异常检测电路后，如果一对常开主触头K2处接通状态时由于受到剧烈撞击或者电源电压降低导致开关脱跳，此时开关可控硅Q2仍然导通，电流将会经过充电限流电阻R6给第二储能电容C8充电，短暂延时后电压充至稳压二极管D3的稳压值，电流通过稳压二极管D3将脱扣可控硅Q1触发导通，脱扣可控硅Q1导通时通过限流电阻R3给滤波电容C2放电，滤波电容C2放电后开关可控硅Q2不能维持导通而关断，电磁脱扣继电器T2的线圈失电脱扣，一对常开主触头K2断开，脱扣可控硅Q1在阻容降压电流过零时关断，开关恢复待机状态，产品不能向负载供电，起到了提示和告警的作用。

当开关处于接通状态时，开关可控硅Q2始终导通，电流将会经过充电限流电阻R6持续给第二储能电容C8充电，因为一对常开主触头K2闭合负载端也有电压，所以光电耦合器U2导通，光电耦合器U2输出端给第二储能电容C8放电，第二储能电容C8不能有效充电，稳压二极管D3和脱扣可控硅Q1均不导通，电路稳定工作。

在开关吸合后若一对常开主触头K2有故障而导致接触不良，虽然触点吸合但是负载端无电压，则光电耦合器U2不能导通，第二储能电容C8充电后电压充至稳压二极管D3的稳压值，电流通过稳压二极管D3将脱扣可控硅Q1触发导通，脱扣可控硅Q1导通给滤波电容C2放电，使开关脱跳，起到了提示和告警的作用。

Claims (3)

1.一种具有地线接地电阻检测功能的漏电保护电路，包括直流电源电路、漏电信号检测电路及受所述漏电信号检测电路控制而动作的电磁脱扣继电器T2、复位键、一对常开主触头K2、一对电源输入连接线L、N及一对输出负载连接线Lout、Nout，所述一对常开主触头K2分别串接在一对电源输入连接线L、N及一对输出负载连接线Lout、Nout之间，所述一对常开主触头K2受电磁脱扣继电器T2控制脱扣断开，与复位键的复位动作联动闭合，所述直流电源电路包括整流桥D1、阻容降压单元及滤波稳压电路，所述阻容降压单元串联在整流桥D1的交流输入侧中，整流桥D1的交流输入侧分别连接在一对电源输入连接线L、N上，所述滤波稳压电路设置在整流桥D1的直流输出侧两端上构成所述直流电源电路；其特征在于：所述漏电信号检测电路包括漏电信号放大电路、电磁脱扣继电器T2、中性磁环线圈T1、开关可控硅Q2、脱扣可控硅Q1，所述漏电信号放大电路以漏电信号放大集成电路U1为核心及外围元件组成，所述一对电源输入连接线L、N均穿过中性磁环线圈中心，中性磁环线圈T1的输出端接至漏电信号放大集成电路U1的输入端上，开关可控硅Q2和脱扣可控硅Q1为单向可控硅，所述脱扣可控硅Q1与限流电阻R3串联后连接在直流电源电路输出的正极和负极两端上，脱扣可控硅Q1的触发极与直流电源电路负极之间跨接有抗干扰电容C5，所述漏电信号放大电路的输出端与脱扣可控硅Q1的触发极连接；所述的电磁脱扣继电器T2线圈与开关可控硅Q2串联后连接在直流电源电路的正极和漏电信号放大集成电路U1的电源输入端，所述开关可控硅Q2的阴极与触发极之间跨接有第一储能电容C7和双向二极管D4的串联支路，第一储能电容C7上还并联有放电电阻R7，所述漏电信号检测电路还设有第一充电支路，所述第一充电支路由接地开关K1、接地限流电阻及充电二极管D5的串联支路组成，第一充电支路的一端与第一储能电容C7和双向二极管D4的连接点相连接，充电二极管D5的负极朝向第一储能电容C7，第一充电支路的另一端作为与外部接地线的连接端，所述接地开关K1为常开开关且与复位键的复位动作联动闭合。

2.根据权利要求1所述的具有地线接地电阻检测功能的漏电保护电路，其特征在于：还设有异常检测电路，所述异常检测电路包括第二充电支路和交流输出检测支路，第二充电支路由充电限流电阻R6和第二储能电容C8串联在开关可控硅Q2的阴极与直流电源电路负极之间构成，第二储能电容C8的一端连接在直流电源电路负极上，第二储能电容C8的另一端经过一个稳压二极管连接在脱扣可控硅Q1的触发极上，第二储能电容的另一端同时经过一个隔离二极管D6与充电二极管D5正极连接，所述交流输出检测支路由光电耦合器输入侧和第二限流电阻串联而成，所述交流输出检测支路跨接在一对输出负载连接线Lout、Nout之间，所述光电耦合器的输出侧并联在所述第二储能电容C8的两端。

3.根据权利要求1所述的具有地线接地电阻检测功能的漏电保护电路，其特征在于：所述开关可控硅Q2的阳极和阴极之间并联有发光二极管L1和第三限流电阻R5串联支路构成的指示灯支路。