CN210041314U - 电源线泄漏电流检测保护装置和用电设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电源线泄漏电流检测保护装置和用电设备，开关单元，其被配置为控制输入端和输出端之间的电力连接；漏电保护单元，其被配置为检测第一供电线和/或第二供电线上是否存在泄漏电流；以及测试单元，测试单元包括测试开关和半导体开关元件，测试单元耦合到漏电保护单元，当半导体开关元件在测试开关闭合而被导通时，漏电保护单元根据检测到的漏电电流信号来控制开关单元。本实用新型能够实现通过手动操作测试开关TEST实现对漏电检测线进行检测，从而提升了电源线泄漏电流检测保护装置的可靠性，具有电路结构简单、成本低、安全性高等优点。

Description

电源线泄漏电流检测保护装置和用电设备

技术领域

本实用新型涉及电气领域，尤其涉及一种电源线泄漏电流检测保护装置。

背景技术

电源线泄漏电流检测保护装置(以下简称LCDI)是一种用电火灾安全保护装置，其主要结构是带有插头的电源线，主要功能是检测供电插头到负载电器(例如空调机、除湿机)之间的电源线火线、零线等与导线防护层(屏蔽)之间发生漏电流，切断用电设备电源，阻止火灾的产生，以提供安全保护。防止因电源线中的火线、零线、地线老化、磨损、挤压或动物啃咬等造成的电源线损伤、绝缘强度下降引起的电弧故障火灾。

如图1和图2所示的传统的LCDI装置的试验“TEST”按钮只能检测到装置插头内部电路和脱扣机构的是否正常，而没有检测到插头外部电源线中漏电检测线(屏蔽线)至末端的泄漏电流检测功能是否正常，当电源线中漏电检测线(屏蔽线)开路，即使用户操作试验“TEST”和复位“RESET”指示功能正常，由于电源线中的漏电检测线(屏蔽线)断路，此时不具有漏电保护功能，存在严重的安全隐患，导致火灾的发生。

因此，亟需一种能够对漏电检测线进行检测的电源线泄漏电流检测保护装置。

实用新型内容

基于上述问题，本实用新型提供了一种电源线泄漏电流检测保护装置，包括：开关单元，其被配置为控制输入端和输出端之间的电力连接；漏电保护单元，其被配置为检测第一供电线和/或第二供电线上是否存在泄漏电流；以及测试单元，所述测试单元包括测试开关和半导体开关元件，所述测试单元耦合到所述漏电保护单元，当所述半导体开关元件在所述测试开关闭合而被导通时，所述漏电保护单元根据检测到的漏电电流信号来控制所述开关单元。

在一种实施方式中，所述漏电保护单元还包括开关驱动模块和漏电检测模块，所述漏电检测模块还包括漏电检测线，其中，当所述半导体开关元件在所述测试开关闭合而被导通时，所述开关驱动模块根据所述漏电检测模块检测到的漏电电流信号来控制所述开关单元。

在一种实施方式中，所述半导体开关元件的控制极与所述测试开关相连接，所述半导体开关元件的第一极与所述第一供电线相连接，所述半导体开关元件的第二极与所述漏电检测线相连接。

在一种实施方式中，所述测试单元还包括测试电容和测试电阻，所述测试电容的一端与所述半导体开关元件的控制极相连接，所述测试电容的另一端与所述半导体开关元件的第二极相连接，并且所述测试电阻与所述测试电容并联连接。

在一种实施方式中，所述半导体开关元件为可控硅、三极管或者MOS 管。

在一种实施方式中，至少由所述测试单元和所述漏电保护单元构成测试电路，当所述测试开关闭合时，如果所述漏电检测模块处于第一状态，则所述开关驱动模块控制所述开关单元以断开所述电力连接。

在一种实施方式中，当所述测试开关闭合时，如果所述漏电检测模块处于第二状态，则所述开关单元维持所述电力连接。

本使用新型还提供了一种用电设备，所述用电设备包括上述任一项所述的电源线泄漏电流检测保护装置。

通过实施本实用新型的技术方案，能够实现通过手动操作测试开关 TEST实现对漏电检测线进行检测，从而提升了电源线泄漏电流检测保护装置的可靠性，具有电路结构简单、成本低、安全性高等优点。

附图说明

参考附图示出并阐明实施例。这些附图用于阐明基本原理，从而仅仅示出了对于理解基本原理必要的方面。这些附图不是按比例的。在附图中，相同的附图标记表示相似的特征。

图1为现有的LCDI装置的技术原理图；

图2为图1中使用的电源插头的外形结构示意图；

图3为本实用新型中使用的电源线的横截面视图；

图4为依据本实用新型的实施例的电源线泄漏电流检测保护装置架构图；

图5是依据本实用新型的一个实施例的原理图；

图6是依据本实用新型的另一个实施例的原理图。

具体实施方式

在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本实用新型一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本实用新型的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本实用新型的所有实施例。可以理解，在不偏离本实用新型的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本实用新型的范围由所附的权利要求所限定。

本文所使用的术语“包括”、“包含”及类似术语应该被理解为是开放性的术语，即“包括/包含但不限于”，表示还可以包括其他内容。术语“基于”是“至少部分地基于"。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”等等。

本实用新型旨在提出一种电源线泄漏电流检测保护装置，通过操作测试开关TEST触发半导体开关元件导通即可检测漏电检测线是否开路(断开)。

如图2和图3所示，本实用新型中的电源线泄漏电流检测保护装置包括带有开关单元的插头部1和外置电源线2，其中，插头部1还设置有测试开关TEST和复位开关RESET。电源线2包括火线(L)21、零线(N)22、地线(G)23、漏电检测线(屏蔽线)24、绝缘外被27。电源线2的外形可以是圆形，应理解的是，电源线2也可以是并排扁线，或者电源线2可以是其它可以加工完成的外形。可以理解的，在其它实施方式中，电源线2 中还可以仅包括其它信号线。如图3所示，电源线2中还包括填料26。漏电检测线24可以是金属(如铜、铝等)编制结构，可以是至少一根金属线所组成的缠绕结构，可以是金属箔包覆结构，还可以是其中任意结构的组合。漏电检测线24也可以选用单面绝缘的材料(即一面为导电材料，另一面为绝缘材料)包覆形成。

图4为依据本实用新型的实施例的电源线泄漏电流检测保护装置架构图。电源线泄漏电流检测保护装置10包括：开关单元103，其被配置为控制输入端101和输出端102之间的电力连接；漏电保护单元104，其被配置为检测第一供电线和/或第二供电线上是否存在泄漏电流；以及测试单元 105，测试单元105包括测试开关105a和半导体开关元件105b，测试单元 105耦合到漏电保护单元104，当半导体开关元件105b在测试开关105a闭合而被导通时，漏电保护单元104根据检测到的漏电电流信号来控制开关单元103。在一种实施方式中，漏电保护单元104还包括开关驱动模块和漏电检测模块，漏电检测模块还包括漏电检测线，其中，当半导体开关元件 105b在测试开关105a闭合而被导通时，开关驱动模块根据漏电检测模块检测到的漏电电流信号来控制开关单元103。

图5为依据本实用新型的一个实施例的原理图。如图5所示，测试单元105还包括电阻R4(模拟漏电电流产生元件)，R4与测试开关TEST串联，并且测试开关TEST连接到电容C0的一端，并且电容C0的该端连接到可控硅Q1的控制极，电容C0的另一端连接到可控硅Q1的阴极，电容 C0与电阻R0并联连接，可控硅Q1的阴极连接到漏电检测线24的B端，漏电检测线24的A端与控制电路R2相连接，可控硅Q1的阳极连接到L 线。因此，测试开关TEST耦合至漏电检测线24。N线经由螺线管SOL、可控硅SCR和R2连接到漏电检测线24的A端，其中，可控硅SCR的控制极与电容C1的一端相连接，可控硅SCR的阴极与电容C1的另一端相连接，电容C1与电阻R3并联连接。在该实施例中，L线通过可控硅Q1、漏电检测线24、电阻R2、R3、二极管D2、螺线管SOL到N线形成测试电路M。

平时测试开关TEST打开，如果漏电检测线24正常工作(未开路)，则当闭合测试开关TEST时，即测试电路M为闭合回路时，可控硅Q1被导通，有模拟漏电电流流过测试电路M(此时，测试单元(R2、测试开关等)与漏电检测线24形成电流通路，漏电检测模块处于能够检测到模拟漏电电流的第一状态)。该模拟漏电电流将使得电阻R3两端电压升高，进而驱动可控硅SCR导通，当可控硅SCR导通时，N线、螺线管SOL、可控硅 SCR、二极管D1到L线形成脱扣回路，螺线管SOL上将产生较大的电流，形成足够大的磁场，使得RESET开关脱扣，进而切断电源。如果漏电检测线24开路，则当闭合测试开关TEST时，测试电路M无法形成闭合回路，没有模拟漏电电流流过测试电路M(此时，测试单元(R2、测试开关等) 与漏电检测线241、242没有形成电流通路，漏电检测模块处于无法检测到模拟漏电电流的第二状态)，产品将维持原来的电力连接不会脱扣，表明漏电检测线24可能存在开路情况。因此，用户可以通过操作测试开关TEST 来检测电源线的漏电检测线24是否完好。可以理解的，根据应用的不同，可以检测测试电路中任意的元件是否正常工作。

图6为依据本实用新型的另一个实施例的原理图。图6中各个元器件连接的方式基本相同，所不同的是，可控硅Q1的阴极与N线连接，由此， N线通过可控硅Q1、漏电检测线24、电阻R2、R3、二极管D1、螺线管 SOL到L线形成测试电路M。同样地，闭合测试开关TEST时，将执行与图5所述实施例相同的过程，使得用户可以通过操作测试开关TEST来检测电源线的漏电检测线24是否完好。可以理解的，根据应用的不同，可以检测测试电路中任意的元件是否正常工作。

需注意的是，图5和图6所例示的实施例是以可控硅作为半导体开关元件来说明本实用新型的，应理解的是，可以使用三极管来代替可控硅实现本实用新型的技术方案，此时，三极管的基极对应于控制极，集电极对应于阳极，发射极对应于阴极；也可以使用MOS管来代替可控硅本实用新型的技术方案，此时，栅极对应于控制极，漏极对应于阳极，源极对应于阴极。

通过实施本实用新型的技术方案，能够实现通过手动操作测试开关 TEST实现对漏电检测线进行检测，从而提升了电源线泄漏电流检测保护装置的可靠性，具有电路结构简单、成本低、安全性高等优点。

因此，虽然参照特定的示例来描述了本实用新型，其中这些特定的示例仅仅旨在是示例性的，而不是对本实用新型进行限制，但对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，在不脱离本实用新型的精神和保护范围的基础上，可以对所公开的实施例进行改变、增加或者删除。

Claims (8)

1.一种电源线泄漏电流检测保护装置，其特征在于，包括：

开关单元，其被配置为控制输入端和输出端之间的电力连接；

漏电保护单元，其被配置为检测第一供电线和/或第二供电线上是否存在泄漏电流；以及

测试单元，所述测试单元包括测试开关和半导体开关元件，所述测试单元耦合到所述漏电保护单元，当所述半导体开关元件在所述测试开关闭合而被导通时，所述漏电保护单元根据检测到的漏电电流信号来控制所述开关单元。

2.如权利要求1所述的电源线泄漏电流检测保护装置，其特征在于，所述漏电保护单元还包括开关驱动模块和漏电检测模块，所述漏电检测模块还包括漏电检测线，其中，当所述半导体开关元件在所述测试开关闭合而被导通时，所述开关驱动模块根据所述漏电检测模块检测到的漏电电流信号来控制所述开关单元。

3.如权利要求2所述的电源线泄漏电流检测保护装置，其特征在于，所述半导体开关元件的控制极与所述测试开关相连接，所述半导体开关元件的第一极与所述第一供电线相连接，所述半导体开关元件的第二极与所述漏电检测线相连接。

4.如权利要求1所述的电源线泄漏电流检测保护装置，其特征在于，所述测试单元还包括测试电容和测试电阻，所述测试电容的一端与所述半导体开关元件的控制极相连接，所述测试电容的另一端与所述半导体开关元件的第二极相连接，并且所述测试电阻与所述测试电容并联连接。

5.如权利要求1所述的电源线泄漏电流检测保护装置，其特征在于，所述半导体开关元件为可控硅、三极管或者MOS管。

6.如权利要求2所述的电源线泄漏电流检测保护装置，其特征在于，至少由所述测试单元和所述漏电保护单元构成测试电路，当所述测试开关闭合时，如果所述漏电检测模块处于第一状态，则所述开关驱动模块控制所述开关单元以断开所述电力连接。

7.如权利要求6所述的电源线泄漏电流检测保护装置，其特征在于，当所述测试开关闭合时，如果所述漏电检测模块处于第二状态，则所述开关单元维持所述电力连接。

8.一种用电设备，其特征在于，所述用电设备包括权利要求1至7所述的电源线泄漏电流检测保护装置。

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