CN210443506U - 一种漏电断路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种漏电断路器，包括：漏电检测模块，用于检测到电路系统中有漏电流时，产生漏电信号；漏电控制模块，用于根据漏电信号，连接或断开电路系统中的漏电动作回路；脱扣模块，用于当电路系统中有漏电流时，断开电源与负载之间的连接；双半桥整流模块，用于为脱扣模块及漏电控制模块提供动作电压。本实用新型提供的漏电断路器在检测到电路系统中有漏电流时，能及时连接电路系统中的漏电动作回路模块，使得漏电脱扣分闸，迅速切断电源，保障电路系统及人身安全，防止漏电触电事故发生，采用双半桥整流模块，解决了三相整流电路整流电压输出无过零点的问题。

Description

一种漏电断路器

技术领域

本实用新型涉及漏电保护领域，具体涉及一种漏电断路器。

背景技术

随着经济的飞速发展和人民生活的提高，用电量也在不断增加。用电安全，包括人身安全和防止漏电或电弧故障引起的火灾，日益受到人们重视。漏电断路器，主要用于交直流电路中，作为配电或电动机过载、短路、欠压及过压的保护开关和正常操作条件下作为线路的不频繁接通和分断之用。传统的漏电断路器通过导通全波整流桥的输出端电路，从而使位于全波整流器的输入端的脱扣线圈得电，驱使脱扣器动作，完成漏电保护的功能。传统的漏电断路器保护系统中，若断路器后端接入电源，当发生漏电保护使漏电断路器开关断开后，漏电断路器保护系统中的开关元件仍会承受持续的电源电压，漏电动作回路无法关断，引起线路板损坏。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于现有技术中的漏电断路器无法同时满足产品前端接入电源和后端接入电源的缺陷，从而提供一种漏电断路器。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本实用新型提供一种漏电断路器，包括：漏电检测模块，用于检测到电路系统中有漏电流时，产生漏电信号；漏电控制模块，用于根据漏电信号，连接或断开电路系统中的漏电动作回路；脱扣模块，用于当电路系统中有漏电流时，断开电源与负载之间的连接；双半桥整流模块，用于为脱扣模块及漏电控制模块提供动作电压。

在一实施例中，漏电检测模块包括：零序电流互感器，用于检测到电路系统中有漏电流时，输出零序电流。

在一实施例中，漏电控制模块包括：无触发自锁漏电驱动芯片及可控硅开关元件，其中，无触发自锁漏电驱动芯片，用于根据漏电信号，为可控硅开关元件提供触发信号；可控硅开关元件，用于连接或断开电路系统中的漏电动作回路。

在一实施例中，脱扣模块中的脱扣器线圈连接在双半桥整流模块输出端的负极和漏电断路器的地线之间。

在一实施例中，脱扣模块包括：续流二极管，用于在可控硅开关元件关断时，为脱扣器线圈上的电流提供续流回路。

在一实施例中，漏电断路器还包括：保险丝电阻，连接于双半桥整流模块的输入端，用于短路保护。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的一种漏电断路器，在检测到电路系统中有漏电流时，漏电控制模块能及时连接电路系统中的漏电动作回路模块，以便漏电脱扣分闸，迅速切断电源，保障电路系统及人身安全，防止漏电触电事故发生；采用双半桥整流模块，解决了漏电断路器无法同时满足产品前端接入电源和后端接入电源的缺陷。

2.本实用新型提供的一种漏电断路器，将脱扣器线圈连接在双半桥整流模块输出的负极和漏电断路器的地线之间，在可控硅开关元件触发信号消失且双半桥整流模块的输出电压过零点时，利用脱扣器线圈反向电动势加速可控硅开关元件的关断；在脱扣器线圈两端设置续流二极管，在可控硅开关元件关断时利用续流二极管释放脱扣器线圈上的电流，防止由于脱扣器线圈续流问题导致可控硅开关元件关断失败。

3.本实用新型提供的一种漏电断路器，采用无触发自锁漏电驱动芯片，解决可控硅开关元件关断触发信号必须解除的技术问题。当漏电信号消失后，漏电驱动信号输出的触发可控硅开关元件信号自动消失，此时可控硅开关元件只需再满足电流小于可控硅最小维持电流即可自动关闭。

4.本实用新型提供的一种漏电断路器，在连接整流桥的三相电源中均串联有一个保险丝电阻，在电路失效或可控硅关断失败时可对电路起到保护作用，提高产品运行可靠性和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中提供的漏电断路器的一个具体示例的示意图；

图2为本实用新型实施例中提供的双半桥整流模块输出电压波形图；

图3为本实用新型实施例中提供的漏电断路器的一个具体示例的原理结构图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例

本实用新型实施例提供一种漏电断路器，应用于具有剩余电流保护的断路器为平台，可用于漏电检测保护领域，如图1所示，该漏电断路器包括：

漏电检测模块1，用于检测到电路系统中有漏电流时，产生漏电信号。本实用新型实施例中，电路系统正常工作情况下，电网相线对地漏电流(对于三相电网中则是不平衡漏电流)较小，达不到漏电断路器的动作电流值，因此漏电断路器不动作，当被保护电网内发生漏电或人身触电等故障后，通过漏电断路器的漏电检测模块1的电流达到其漏电或触电动作电流值时，则漏电检测模块1就会产生漏电信号，并发送到漏电控制模块2。

漏电控制模块2，用于根据漏电信号，连接或断开电路系统中的漏电动作回路。本实用新型实施例中，当电力系统发生漏电现象时，漏电控制模块2接收到漏电检测模块1发送的漏电信号，及时连接电力系统中的漏电动作回路。当电力系统正常工作时，漏电信号消失，漏电控制模块2会断开漏电动作回路。

脱扣模块3，用于当电路系统中有漏电流时，断开电源与负载之间的连接。本实用新型实施例中，脱扣器与被保护电路串联，线路中通过正常电流时，脱扣器中电磁铁产生的电磁力小于反作用力线圈的拉力，衔铁不能被电磁铁西东，漏电断路器正常运行。当线路中出现漏电现象时，电流超过正常电流的若干倍，电磁铁产生的电磁力大于反作用线圈的作用力，衔铁被电磁铁吸动通过传动机构推动自由脱扣机构释放主触头，主触头在脱扣线圈的作用下分开切断电路，断开电源与负载之间的连接。

双半桥整流模块4，用于为脱扣模块3及漏电控制模块2提供动作电压。本实用新型实施例中，双半桥整流模块4的输入端为三相交流电源，输出端连接漏电控制模块2，三相交流电源经过双半桥整流模块4整流为直流电，直流电经过漏电控制模块2的降压电路降到漏电控制模块2及脱扣模块3的工作电压。现有技术中，当只有漏电断路器前端接入电源，在脱扣器断开后，由于线路板无供电，此时可控硅开关元件承受的电压为零，因此可控硅开关元件就可以复原关闭；而当漏电断路器后端均接入电源时，在脱扣器断开后，由于线路板上的电源电压还存在，此时可控硅开关元件承受的电压不为零，因此可控硅开关元件不可以复原关闭。此外，在现有技术中，双半桥整流模块4一般应用三相全桥整流电路或者是三相全波整流电路，可控硅开关元件接在整流桥后端，当电力系统漏电时，可控硅开关元件门极(G)承受无触发自锁漏电驱动芯片发送的正向电压，同时整流桥提供可控硅开关元件正阳极电压，可控硅开关元件导通，漏电动作回路导通，脱扣器动作脱扣；脱扣器动作脱扣后，漏电流消失，可控硅开关元件门极(G)没有正向电压。如果整流后电压没有过零点，那么可控硅开关元件会处在保持导通状态，无法关断，漏电动作回路持续导通会导致线路板烧毁；如果电压有过零点，可控硅开关元件就满足其关断条件，从而关断漏电动作回路电流，线路回到初始状态。因此本实用新型实施例中，利用双半桥整流电路为漏电控制模块2及脱扣模块3提供电压，经过双半桥整流电路整流输出的电压如图2所示，由图2可知，双半桥整流电路的输出电压在t这段时间内为0，即在t时间段内，可控硅开关元件会断开，漏电动作回路断开，从而防止漏电工作回路持续导通引起的线路元器件烧毁。如图3所示，本实用新型实施例中，线路板电源跟后端的电源线接通，跟前端电源线是通过开关分合闸来接通或断开，从而满足断路器产品前端接入电源，后端也可接入电源的情况。

本实用新型提供的一种漏电断路器，在检测到电路系统中有漏电流时，漏电控制模块能及时连接电路系统中的漏电动作回路模块，以便漏电脱扣分闸，迅速切断电源，保障电路系统及人身安全，防止漏电触电事故发生；采用双半桥整流模块，解决了三相整流电路整流电压输出无过零点的问题。

在一具体实施例中，漏电检测模块1包括：零序电流互感器，用于检测到电路系统中有漏电流时，输出零序电流。本实用新型实施例中，当电路系统正常工作时，不论三相负载是否平衡，通过零序电流互感器主电路的三相电流相量之和等于零，故其二次绕组中无感应电动势产生，漏电断路器工作于闭合状态。如果发生漏电或触电事故，三相电流之和便不再等于零，而等于某一电流I_s。电流I_s会通过人体、大地、变压器中性点形成回路，这样零序电流互感器二次侧产生与I_s对应的感应电动势，感应电动势输入到无触发自锁漏电驱动芯片内部进行运算放大，当感应电动势达到一定值时，芯片输出端输出信号触发可控硅开关元件，导通漏电动作回路，脱扣器动作，推动主开关，分断主电路。

在一具体实施例中，如图3所示，漏电控制模块2包括：无触发自锁漏电驱动芯片及可控硅开关元件，其中，无触发自锁漏电驱动芯片(如图3中IC1所示)，用于根据漏电信号，为可控硅开关元件(如图3中T3所示)提供触发信号；可控硅开关元件，用于连接或断开电路系统中的漏电动作回路。漏电控制模块2中的控制芯片为无触发自锁漏电驱动芯片，当漏电检测模块1发出漏电信号时，无触发自锁漏电驱动芯片会发出可控硅开关元件触发信号，触发可控硅开关元件关闭，从而连接漏电动作回路。当漏电信号消失后，无触发自锁漏电驱动芯片输出的可控硅开关元件触发信号自动消失，此时可控硅只需再满足电流小于可控硅最小维持电流即可自动关闭。

在一具体实施例中，如图3所示，脱扣模块3中的脱扣器线圈连接在双半桥整流模块4输出端的负极和漏电断路器的地线之间。本实用新型实施例中，脱扣器线圈(如图3中TKQ所示)连接在双半桥整流模块4输出端的负极和漏电断路器的地线之间，在可控硅开关元件的触发信号消失且双半桥整流模块4的输出的电压过零点时，利用脱扣器线圈的反向电动势加速可控硅开关元件的关断。

在一具体实施例中，如图3所示，脱扣模块3包括：续流二极管，用于在可控硅开关元件关断时，为脱扣器线圈上的电流提供续流回路。本实用新型实施例中，在脱扣器线圈两端设置续流二极管(如图3中D6所示)，在可控硅开关元件关断时，利用续流二极管释放脱扣器线圈上的电流，防止由于脱扣器线圈续流问题导致可控硅开关元件关断失败。

在一具体实施例中，如图2所示，漏电断路器还包括：保险丝电阻，连接于双半桥整流模块4的输入端，用于短路保护。本实用新型实施例中，保险丝电阻(如图2中RJ1、RJ2及RJ3所示)连接在三相电源与双半桥整流模块4的输入端，可以在电路失效或可控硅开关元件关断失败时可对电路起到保护作用，提高电路系统运行的可靠性和安全性。

本实用新型提供的一种漏电断路器，将脱扣器线圈连接在双半桥整流模块输出的负极和漏电断路器的地线之间，在可控硅开关元件触发信号消失且双半桥整流模块的输出电压过零点时，利用脱扣器线圈反向电动势加速可控硅开关元件的关断；在脱扣器线圈两端设置续流二极管，在可控硅开关元件关断时利用续流二极管释放脱扣器线圈上的电流，防止由于脱扣器线圈续流问题导致可控硅开关元件关断失败；采用无触发自锁漏电驱动芯片，解决可控硅开关元件关断触发信号必须解除的技术问题。当漏电信号消失后，漏电驱动信号输出的触发可控硅开关元件信号自动消失，此时可控硅开关元件只需再满足电流小于可控硅最小维持电流即可自动关闭；在连接整流桥的三相电源中均串联有一个保险丝电阻，在电路失效或可控硅关断失败时可对电路起到保护作用，提高产品运行可靠性和安全性。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种漏电断路器，其特征在于，包括：

漏电检测模块，用于检测到电路系统中有漏电流时，产生漏电信号；

漏电控制模块，用于根据所述漏电信号，连接或断开电路系统中的漏电动作回路；

脱扣模块，用于当电路系统中有漏电流时，断开电源与负载之间的连接；

双半桥整流模块，用于为所述脱扣模块及所述漏电控制模块提供动作电压。

2.根据权利要求1所述的漏电断路器，其特征在于，所述漏电检测模块包括：零序电流互感器，用于检测到电路系统中有漏电流时，输出零序电流。

3.根据权利要求1所述的漏电断路器，其特征在于，所述漏电控制模块包括：无触发自锁漏电驱动芯片及可控硅开关元件，其中，

无触发自锁漏电驱动芯片，用于根据所述漏电信号，为可控硅开关元件提供触发信号；

可控硅开关元件，用于连接或断开电路系统中的漏电动作回路。

4.根据权利要求1所述的漏电断路器，其特征在于，所述脱扣模块中的脱扣器线圈连接在双半桥整流模块输出端的负极和所述漏电断路器的地线之间。

5.根据权利要求3所述的漏电断路器，其特征在于，所述脱扣模块包括：续流二极管，用于在所述可控硅开关元件关断时，为脱扣器线圈上的电流提供续流回路。

6.根据权利要求5所述的漏电断路器，其特征在于，还包括：保险丝电阻，连接于所述双半桥整流模块的输入端，用于短路保护。

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