CN206685891U - 限流漏电保护器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种限流漏电保护器，包括电路板及电磁感应线圈、漏电检测电路、限流检测电路、主控制器、开关控制电路、继电器，以及用于连接交流电源的电源输入端，其至电源输出端之间通过导线连接，电磁感应线圈环设于导线的外周，并与漏电检测电路的输入端电连接；漏电检测电路的输出端与主控制器的漏电信号输入端连接；主控制器的第一控制端与开关控制电路的受控端连接；开关控制电路的导通端与继电器线圈并联设置；继电器的动触点分别与电源输入端及限流检测电路的检测端连接，继电器的静触点与电源输出端连接；限流检测电路的输出端与主控制器的限流信号输入端连接。本实用新型解决了限流保护器和漏电保护器功能单一，且体积大的问题。

Description

限流漏电保护器

技术领域

本实用新型涉及电力系统技术领域，特别涉及一种限流漏电保护器。

背景技术

现有的限流保护器以及漏电保护器均只有限流保护或者漏电保护的功能，产品功能单一，使得用户必须分别安装限流保护器以及漏电保护器，进而在安装后会在墙体表面占较大体积，影响装修效果，尤其是暗线装修的效果。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种限流漏电保护器，旨在解决限流保护器和漏电保护器功能单一，且体积大的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种限流漏电保护器，包括电路板及设置于电路板上的电源输入端、电源输出端、电磁感应线圈、漏电检测电路、限流检测电路、主控制器、开关控制电路、继电器，所述电源输入端用于连接交流电源，所述电源输入端至所述电源输出端之间通过导线连接，所述电磁感应线圈环设于所述导线的外周，并与所述漏电检测电路的输入端电连接；所述漏电检测电路的输出端与所述主控制器的漏电信号输入端连接；所述主控制器的第一控制端与所述开关控制电路的受控端连接；所述开关控制电路的导通端与所述继电器线圈并联设置；所述继电器的动触点分别与所述电源输入端及所述限流检测电路的检测端连接，所述继电器的静触点与所述电源输出端连接；所述限流检测电路的输出端与所述主控制器的限流信号输入端连接；其中，

所述电磁感应线圈，用于感应所述导线上的电流信号并输出；

所述漏电检测电路，用于将接收到所述电磁感应线圈感应到的电流信号时，输出表征用电设备漏电的第一电压信号；

所述限流检测电路，用于检测所述电源输出端输出的电流大小，并将大于参考电流的信号转换为对应的第二电压信号后输出；

所述主控制器，用于在接收到所述第一电压信号和/或所述第二电压信号时，输出控制信号；

所述开关控制电路，用于在接收到所述控制信号时，控制所述继电器关断，以切断所述电源输入端与电源输出端的电气连接。

优选地，所述限流检测电路还用于在检测到所述电源输出端连接的用电设备上的电流超过额定电流值时，输出第二限流信号，并在所述用电设备上的电流未超过额定电流值时，输出第三电流检测信号；

所述主控制器还用于在接收到所述第二限流信号时，控制所述继电器关断，以切断所述电源输入端与电源输出端的电气连接；以及在接收到所述第三电流检测信号时，控制所述继电器闭合，以实现所述电源输入端与电源输出端的电气连接。

优选地，所述限流漏电保护器还包括用于检测所述电源输入端电压的电压检测电路，所述电压检测电路的检测端与所述电源输入端连接，所述电压检测电路的输出端与所述主控制器的电压检测输入端连接，所述控制器，还用于在电压检测电路检测到的电压大于上限参考电压，或者小于下限参考电压时，控制所述继电器闭合，以实现所述电源输入端与电源输出端的电气连接。

优选地，所述限流漏电保护器还包括用于将所述交流电源输入的交流电转换成直流电的电源转换电路，所述电源处理电路的输入端与所述电源输入端连接；所述电源处理电路的输出端与所述主控制器的电源端连接。

优选地，所述限流漏电保护器还包括报警指示电路，所述报警指示电路的指示信号输入端与所述主控制器的第二控制端连接。

优选地，所述报警指示电路包括多个LED灯，多个所述LED灯的输入端与所述电源转换电路的输出端连接，多个所述LED灯的输出端与所述主控制器的多个第二控制端一一对应连接。

优选地，所述限流漏电保护器还包括用于输出电信号至所述漏电检测电路以进行漏电测试的漏电测试电路，所述漏电测试电路与所述电源输入端并联设置。

优选地，所述限流漏电保护器还包括用于控制所述继电器由断开状态恢复为闭合状态的复位开关，所述复位开关的输出端与所述主控制器的复位信号输入端连接。

优选地，所述限流漏电保护器还包括用于对所述电源输入端和/或所述电源输出端的电流进行采样的锰铜片，所述锰铜片串联设置于所述电源输入端和所述电源输出端之间。

优选地，所述限流漏电保护器还包括用于容置所述电路板的外壳，所述外壳包括相互可拆卸的前壳和后壳。

本实用新型通过将用于实现漏电保护功能的漏电检测电路、电磁感应线圈以及实现限流保护功能的限流检测电路和主控制器等电路集成于同一电路板上；并在电磁感应线圈的线圈中的会产生感应电流，并将该电流信号输出至漏电检测电路，以使漏电检测电路在接收到所述电磁感应线圈感应到的电流信号输出表征用电设备漏电的第一电压信号和/或在限流检测电路检测电源输出端输出的电流大小，并将大于参考电流的信号转换为对应的第二电压信号后输出至主控制器，以使主控制器在接收到第一电压信号和/或第二电压信号时，输出控制信号以开关控制电路控制电路工作，并控制所述继电器关断，以切断所述电源输入端与电源输出端的电气连接，进而同时实现漏电保护及限流保护功能，且缩小了保护器自身的体积，便于安装，尤其可以实现暗装于墙体中。本实用新型解决了限流保护器以及漏电保护器只有限流保护或者漏电保护的功能，产品功能单一，使得用户必须分别安装限流保护器以及漏电保护器，进而在安装后会在墙体表面占较大体积，影响装修效果，尤其是暗线装修的效果的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型限流漏电保护器一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型限流漏电保护器另一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				Vin	电源输入端	40	主控制器
Vout	电源输出端	50	开关控制电路
				100	电路板	60	电压检测电路
10	电磁感应线圈	70	电源转换电路
				20	漏电检测电路	80	报警指示电路
30	限流检测电路	90	漏电测试电路
				ZJ	继电器	SW	复位开关
Rs	锰铜片

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种限流漏电保护器。

参照图1，在本实用新型一实施例中，该限流漏电保护器包括电路板100及设置于所述电路板100上的电源输入端Vin、电源输出端Vout、电磁感应线圈10、漏电检测电路20、限流检测电路30、主控制器40、开关控制电路50、继电器ZJ。

具体地，所述电源输入端Vin用于连接交流电源，所述电源输入端Vin至所述电源输出端Vout之间通过导线连接，所述电磁感应线圈10环设于所述导线的外周，并与所述漏电检测电路20的输入端电连接；所述漏电检测电路20的输出端与所述主控制器40的漏电信号输入端连接；所述主控制器40的第一控制端与所述开关控制电路50的受控端连接；所述开关控制电路50的导通端与所述继电器ZJ线圈并联设置；所述继电器ZJ的动触点分别与所述电源输入端Vin及所述限流检测电路30的检测端连接，所述继电器ZJ的静触点与所述电源输出端Vout连接；所述限流检测电路30的输出端与所述主控制器40的限流信号输入端连接。

其中，电源输入端Vin包括连接外部交流电零线N及火线L的接线端子，并通过该接线端子接入交流电源；同理，电源输出端Vout包括连接外部用电设备的正极电源端及负极电源端的接线端子，并通过该接线端子输出交流电源，电源输入端Vin与电源输出端Vout通过导线连接。

所述电磁感应线圈10，用于感应所述导线上的电流信号并输出；当用电设备没有漏电发生时，导线中流过的电流是相等的，此时线圈中的电流和等于零，当用电设备出现漏电时，线圈中的会产生感应电流，并将该电流信号输出。

所述漏电检测电路20，用于将接收到所述电磁感应线圈10感应到的电流信号时，本实施例中，该电流信号的电流值可以设置为20mA，也就是说，当电磁感应线圈10感应到的电流信号的电流值达到20mA时，则输出表征设备漏电的第一电压信号；漏电检测电路20在输出端产生一与该电流信号成比例的第一电压信号，也即表示用电设备漏电的漏电信号输出。

所述限流检测电路30，用于检测所述电源输出端Vout输出的电流大小，并将大于参考电流的信号转换为对应的第二电压信号后输出；限流检测电路30用于在检测到与电源输出端Vout连接用电设备电源端正负短接，绝缘等原因造成线路短路，而使得电源输出端Vout的电流值大于参考电流值时，产生一与该电流值对应的第二电压信号后输出。

所述主控制器40，用于在接收到所述第一电压信号和/或所述第二电压信号时，输出控制信号；主控制器40优选采用集成芯片来实现，由于主控制器40集成度高，可以缩小电路板100的体积，并且集成芯片的可靠性高，响应速度快，进而可以实现在用电设备出现漏电、短路等故障时，能够快速响应，并快速控制继电器ZJ断开，进而断开电源与用电设备的连接，起到速断保护的功能，本实施例中，主控制器40的响应速度可为小于等于0.2s，优选为0.1s。

所述开关控制电路50，用于在接收到所述控制信号时，控制所述继电器ZJ关断，以切断所述电源输入端Vin与电源输出端Vout的电气连接。开关控制电路50可以由IGBT、MOS管等电子开关组成的开关电路，并在接收到主控制器40输出的控制信号时，工作。

本实施例中，当用电设备出现漏电时，电磁感应线圈10的线圈中的会产生感应电流，并将该电流信号输出至漏电检测电路20，以使漏电检测电路20在接收到所述电磁感应线圈10感应到的电流信号输出表征用电设备漏电的第一电压信号至主控制器40，主控制器40接收到所述第一电压信号时，输出控制信号，以开关控制电路50控制电路工作，并控制所述继电器ZJ关断，以切断所述电源输入端Vin与电源输出端Vout的电气连接。

限流检测电路30在检测电源输出端Vout输出的电流大小，并将大于参考电流的信号转换为对应的第二电压信号后输出至主控制器40，主控制器40在接收到所述第二电压信号时，输出控制信号以开关控制电路50控制电路工作，并控制所述继电器ZJ关断，以切断所述电源输入端Vin与电源输出端Vout的电气连接。

本实用新型通过将用于实现漏电保护功能的漏电检测电路20、电磁感应线圈10以及实现限流保护功能的限流检测电路30和主控制器40等电路集成于同一电路板100上；并在电磁感应线圈10的线圈中的会产生感应电流，并将该电流信号输出至漏电检测电路20，以使漏电检测电路20在接收到所述电磁感应线圈10感应到的电流信号输出表征用电设备漏电的第一电压信号和/或在限流检测电路30检测电源输出端Vout输出的电流大小，并将大于参考电流的信号转换为对应的第二电压信号后输出至主控制器40，以使主控制器40在接收到第一电压信号和/或第二电压信号时，输出控制信号以开关控制电路50控制电路工作，并控制所述继电器ZJ关断，以切断所述电源输入端Vin与电源输出端Vout的电气连接，进而同时实现漏电保护及限流保护功能，且缩小了保护器自身的体积，便于安装，尤其可以实现暗装于墙体中。本实用新型解决了限流保护器以及漏电保护器只有限流保护或者漏电保护的功能，产品功能单一，使得用户必须分别安装限流保护器以及漏电保护器，进而在安装后会在墙体表面占较大体积，影响装修效果，尤其是暗线装修的效果的问题。

需要说明的是，用户在使用用电设备时，可能由于不清楚用电设备的额定功率等原因而使得电源负荷过大，而超过了其额定负载，出现线路中的电流过大的现象，使得用电设备发热严重，若线路长期过载会降低线路绝缘水平，可能出现烧毁用电设备或电源线路的危险。为了解决上述问题，所述限流检测电路30还用于在检测到所述电源输出端Vout连接的用电设备上的电流值超过额定电流值时，输出第二限流信号，并在所述用电设备上的电流未超过额定电流值时，即，在用户将超过额定功率的用电设备移除，而使得额定电流值恢复正常，输出第三电流检测信号；所述主控制器40还用于在接收到所述第二限流信号时，控制所述继电器ZJ关断，以切断所述电源输入端Vin与电源输出端Vout的电气连接；以及在接收到所述第三电流检测信号时，控制所述继电器ZJ闭合，以实现所述电源输入端Vin与电源输出端Vout的电气连接。本实施例中，过载保护范围优选为20-100A。

参照图1，在一优选实施例中，所述限流漏电保护器还包括用于检测所述电源输入端Vin电压的电压检测电路60，所述电压检测电路60的检测端与所述电源输入端Vin连接，所述电压检测电路60的输出端与所述主控制器40的电压检测输入端连接，所述主控制器40，还用于在电压检测电路60检测到的电压大于上限参考电压，或者小于下限参考电压时，控制所述继电器ZJ闭合，以实现所述电源输入端Vin与电源输出端Vout的电气连接。

本实施例中，电压检测电路60在检测电源输入端Vin的输入的交流电源电压值大于上限参考电压，即过压时，或在检测到电源输入端Vin输入的交流电源电压值小于下限参考电压，即欠压时，输出电压检测信号至主控制器40，以使主控制器40输出控制信号以开关控制电路50控制电路工作，并控制所述继电器ZJ关断，以切断所述电源输入端Vin与电源输出端Vout的电气连接，进而避免用电设备无法正常运行，严重时被烧毁的问题发生。

参照图1，在一优选实施例中，所述限流漏电保护器还包括用于将所述交流电源输入的交流电转换成直流电的电源转换电路70，所述电源处理电路的输入端与所述电源输入端Vin连接；所述电源处理电路的输出端与所述主控制器40的电源端连接。

本实施例中，电源转换电路70用于将电源输入端Vin输入的交流电源转换成直流电源，以供主控制器40工作。

参照图1，在一优选实施例中，所述限流漏电保护器还包括报警指示电路80，所述报警指示电路80的指示信号输入端与所述主控制器40的第二控制端连接。当然在其他实施例中，报警指示电路80还可以通过蜂鸣器等来实现，报警指示电路80用于在线路中出现漏电，短路等故障时发出报警信号，以实现警示功能。

进一步地，所述报警指示电路80包括多个LED灯(图未示出)，多个所述LED灯的输入端与所述电源转换电路70的输出端连接，多个所述LED灯的输出端与所述主控制器40的多个第二控制端一一对应连接。

本实施例中，LED灯的数量优选为四个，且分别用于在电源转换电路70正常工作时，实现电源显示；在继电器ZJ闭合时，导通以实现继电器ZJ合闸显示；在接收到主控制器40输出的漏电显示电控制信号时，实现漏电显示；以及接收到主控制器40输出的限流显示控制信号时，实现限流保护显示。

参照图1，在一优选实施例中，所述限流漏电保护器还包括用于输出电信号至所述漏电检测电路20的漏电测试电路90，所述漏电测试电路90与所述电源输入端Vin并联设置。

本实施例中，漏电测试电路90优选采用测试开关及测试电阻来实现，当接收到用户输出的测试按键指令时闭合，并输出测试信号，以使电磁感应线圈10中产生感应电流，并将该电流信号输出至漏电检测电路20，以使漏电检测电路20在接收到所述电磁感应线圈10感应到的电流信号输出表征用电设备漏电的第一电压信号至主控制器40，主控制器40接收到所述第一电压信号时，输出控制信号，以开关控制电路50控制电路工作，并控制所述继电器ZJ关断，以切断所述电源输入端Vin与电源输出端Vout的电气连接。

参照图1，在一优选实施例中，所述限流漏电保护器还包括用于控制所述继电器ZJ由断开状态恢复为闭合状态的复位开关SW，所述复位开关SW的输出端与所述主控制器40的复位信号输入端连接。

本实施例中，复位开关SW用于在用电设备或线路中出现漏电、短路等故障而使继电器ZJ断开而切断所述电源输入端Vin与电源输出端Vout的电气连接后，接收用户输入的复位按键指令，并输出复位信号至主控制器40，以使主控制器40输出控制信号，而控制继电器ZJ由断开状态恢复为闭合状态。

参照图1，在一优选实施例中，所述限流漏电保护器还包括用于对所述电源输入端Vin和/或所述电源输出端Vout的电流进行采样的锰铜片Rs，所述锰铜片Rs串联设置于所述电源输入端Vin和所述电源输出端Vout之间。

本实施例中，锰铜片Rs相当于一个低值电阻器，串联设置于所述电源输入端Vin和所述电源输出端Vout的火线之间，用于对电源输入端Vin和/或所述电源输出端Vout的电流进行取样，也即对交流电源输入的电流以及用电设备上的电流进采样，依据的是欧姆定理，锰铜片Rs上的电阻固定，电压正比于电流，进而实现电流采样。

参照图1及图2，在一优选实施例中，所述限流保护器还包括用于容置所述电路板100的外壳202，所述外壳包括相互可拆卸的前壳201和后壳202。

本实施例中，外壳优选采用陶瓷等绝缘性能高的绝缘材料实现，外壳包括前壳201和后壳202，在限流漏电保护器进行装配时，将电路板100放置于后壳202中，前壳201通过螺钉等紧固件固定在所述后壳202上，并实现前壳201与后壳202可相互拆卸。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种限流漏电保护器，其特征在于，包括电路板及设置于电路板上的电源输入端、电源输出端、电磁感应线圈、漏电检测电路、限流检测电路、主控制器、开关控制电路、继电器，所述电源输入端用于连接交流电源，所述电源输入端至所述电源输出端之间通过导线连接，所述电磁感应线圈环设于所述导线的外周，并与所述漏电检测电路的输入端电连接；所述漏电检测电路的输出端与所述主控制器的漏电信号输入端连接；所述主控制器的第一控制端与所述开关控制电路的受控端连接；所述开关控制电路的导通端与所述继电器线圈并联设置；所述继电器的动触点分别与所述电源输入端及所述限流检测电路的检测端连接，所述继电器的静触点与所述电源输出端连接；所述限流检测电路的输出端与所述主控制器的限流信号输入端连接；其中，

所述电磁感应线圈，用于感应所述导线上的电流信号并输出；

所述漏电检测电路，用于将接收到所述电磁感应线圈感应到的电流信号时，输出表征用电设备漏电的第一电压信号；

所述限流检测电路，用于检测所述电源输出端输出的电流大小，并将大于参考电流的信号转换为对应的第二电压信号后输出；

所述主控制器，用于在接收到所述第一电压信号和/或所述第二电压信号时，输出控制信号；

所述开关控制电路，用于在接收到所述控制信号时，控制所述继电器关断，以切断所述电源输入端与电源输出端的电气连接。

2.如权利要求1所述的限流漏电保护器，其特征在于，所述限流检测电路还用于在检测到所述电源输出端连接的用电设备上的电流超过额定电流值时，输出第二限流信号，并在所述用电设备上的电流未超过额定电流值时，输出第三电流检测信号；

所述主控制器还用于在接收到所述第二限流信号时，控制所述继电器关断，以切断所述电源输入端与电源输出端的电气连接；以及在接收到所述第三电流检测信号时，控制所述继电器闭合，以实现所述电源输入端与电源输出端的电气连接。

3.如权利要求1所述的限流漏电保护器，其特征在于，所述限流漏电保护器还包括用于检测所述电源输入端电压的电压检测电路，所述电压检测电路的检测端与所述电源输入端连接，所述电压检测电路的输出端与所述主控制器的电压检测输入端连接，所述主控制器，还用于在电压检测电路检测到的电压大于上限参考电压，或者小于下限参考电压时，控制所述继电器闭合，以实现所述电源输入端与电源输出端的电气连接。

4.如权利要求1所述的限流漏电保护器，其特征在于，所述限流漏电保护器还包括用于将所述交流电源输入的交流电转换成直流电的电源转换电路，所述电源处理电路的输入端与所述电源输入端连接；所述电源处理电路的输出端与所述主控制器的电源端连接。

5.如权利要求4所述的限流漏电保护器，其特征在于，所述限流漏电保护器还包括报警指示电路，所述报警指示电路的指示信号输入端与所述主控制器的第二控制端连接。

6.如权利要求5所述的限流漏电保护器，其特征在于，所述报警指示电路包括多个LED灯，多个所述LED灯的输入端与所述电源转换电路的输出端连接，多个所述LED灯的输出端与所述主控制器的多个第二控制端一一对应连接。

7.如权利要求1至6任意一项所述的限流漏电保护器，其特征在于，所述限流漏电保护器还包括用于输出电信号至所述漏电检测电路以进行漏电测试的漏电测试电路，所述漏电测试电路与所述电源输入端并联设置。

8.如权利要求7所述的限流漏电保护器，其特征在于，所述限流漏电保护器还包括用于控制所述继电器由断开状态恢复为闭合状态的复位开关，所述复位开关的输出端与所述主控制器的复位信号输入端连接。

9.如权利要求1至6任意一项所述的限流漏电保护器，其特征在于，所述限流漏电保护器还包括用于对所述电源输入端和/或所述电源输出端的电流进行采样的锰铜片，所述锰铜片串联设置于所述电源输入端和所述电源输出端之间。

10.如权利要求1至6任意一项所述的限流漏电保护器，其特征在于，所述限流漏电保护器还包括用于容置所述电路板的外壳，所述外壳包括相互可拆卸的前壳和后壳。