CN213461112U - 一种用于用电电路的主动式智能防触电报警保护器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于用电电路的主动式智能防触电报警保护器，包括保护器壳体，电路板，电路板包括防触电保护电路，防触电保护电路包括电容器，与电容器串联连接的控制开关，还包括一与电容器以及控制开关串联连接的二极管，二极管的正极与火线或零线连接，负极与电容器连接，还包括一与电容器并联连接的电阻，控制开关与接地线连接；还包括控制器，过载检测装置，及报警器，过载检测装置检测到保护回路是否超负载的检测信号后发送检测信号至控制器，控制器接收到检测信号后发送用于控制报警器是否发出报警信号的信号至报警器。本实用新型可主动吸收漏电电流，可及时发出漏电报警，主动防护触电人体安全，同时可防止电气过载造成火灾的发生。

Description

一种用于用电电路的主动式智能防触电报警保护器

技术领域

本实用新型涉及用电电路中漏电保护设备技术领域，特别涉及一种用于用电电路的主动式智能防触电报警保护器。

背景技术

电能是一种重要的能源，广泛应用于生产和生活中。作为一种安全保护电器，漏电保护器广泛地使用在各种电网中，用来防止人身触电，电气火灾，还会避免因接地故障引起人身伤害及电气设备损坏等事故的发生。

传统漏电保护器是当电气设备漏电时，将呈现异常的电流或电压信号，漏电保护器通过检测、处理此异常电流或电压信号，促使执行机构动作。根据故障电流动作的漏电保护器叫电流型漏电保护器，根据故障电压动作的漏电保护器叫电压型漏电保护器。由于电压型漏电保护器结构复杂，受外界干扰动作特性稳定性差，制造成本高，现已基本淘汰。按保护功能和用途分类，漏电保护器一般可分为漏电保护继电器、漏电保护开关和漏电保护插座三种。

传统的漏电保护开关为触电时的保护器件，即如果有人意外地触电，电源就会自动切断，以保护受害者安全。具体的，当电路发生漏电且电路中的漏电电流达到了一定值时，漏电保护开关跳闸动作，电源切断，来防止触电人员的进一步触电伤害。但现有的漏电保护开关还存在如下问题：一是，传统的漏电保护开关的跳闸动作是在人员发生触电后，属于一种被动式漏电保护，安全性较低。二是，用户很难判断漏电的严重程度，不能进行监测，自动化程度低，不具有报警功能，故障排除所用的时间长，影响用户正常用电。

如专利CN 109066580 A，公开了一种安全的漏电保护器，包括上电线圈、脱扣线圈、第一互感器、第二互感器和漏保芯片；上电线圈用于接通电源；脱扣线圈用于断开电源；漏保芯片与第一互感器通讯连接，当第一互感器检测到漏电时，第一互感器向漏保芯片发出第一漏电信号，漏保芯片接收第一漏电信号后，发出断电信号；漏保芯片与第二互感器通讯连接，当第二互感器检测到漏电时，第二互感器向漏保芯片发出第二漏电信号，漏保芯片接收第二漏电信号后，发出断电信号；漏电保护器还包括第一互感器检测模块、第二互感器检测模块、判断模块、重置模块和锁定电路。该专利通过上电前自检或者定时自检，提高了漏电保护器的使用安全。通过检测插脚插座之间的温度，并在温度超温时断开电源，有效避免了插脚和插座之间的接触不良引发的火灾，进一步提高了漏电保护器的使用安全性。但是，该专利中的漏电保护器为触电时的保护器件，即其跳闸动作是在人员发生触电后，属于一种被动式漏电保护，安全性相对较低。

大韩民国公开专利公报第10-2005-0037986号，公开了一种在电气设备通电的状态下浸水时，能够对通过裸带电部(没有护套但有电流通过的部分)流出的泄漏电流进行吸收，从而防止漏电事故或触电事故发生的防浸水触电装置。其包括几种不同的实施例，而这些实施例的共同之处在于，均包括配置有裸露连接端子(单相接触端子P、中性点端子N、接地端子E) 的连接端子台，采用在将具有能够覆盖如断路器、镇流器等所有设备的足够面积的平板形金属板电气连接到中性点端子(N)或接地端子(E)的状态下将其配置到连接端子台、断路器、镇流器等的底面底部的构成。

上述专利通过如上所述的构成，即使是裸露在连接端子台上的连接端子发生浸水现象，通过裸带电部流出的电流中的绝大部分都将通过平板型金属板进行流动。即使是在人体与水发生接触的情况下，通过人体流动的电流大小将非常微弱，从而防止触电事故或漏电事故的发生。但是需要对该金属板导体进行相关尺寸、横截面积、安装位置、距离等严格限定，如此苛刻条件下规划设计的产品难以控制成本和品质。

众所周知，在电气运行时空气的温湿度对电气设备安全运行会产生很多的影响。近年来由于温室效应，气温逐年上升，大气环境因素逐步变差，诸如高温，高湿等多变气候，使室内配电设施面临的威胁越来越明显。随着农村经济的大发展，农村家庭用电已再不是以往的以白炽灯照明为主了，而是每家每户都拥有一定数量各种各样的家用电器。加之农药、化肥储存库腐蚀性大等，致使农村用电安全隐患出现几率逐渐上升。还有就是，畜牧养殖企业，经常会对养殖场进行清洗，在清洗时极易将水喷洒到电缆或电线上，如有老化电缆则极易发生漏电，对养殖人员以及牲畜形成了安全隐患。又或者是电路中接入过多电器，使得电路用电负载过大，导致电缆过热，严重时则会导致火灾惨剧的发生。

综上，现在急需一种简易、成本低，能够对人体产生主动式防护，并可发出漏电报警警报的防触电保护器，以提高用电的安全性和经济性。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种可实现主动吸收漏电电流，主动防护触电人身安全，可发出漏电报警警报，同时还可有效防止电气过载造成火灾的发生，且生产成本低的用于用电电路的主动式智能防触电报警保护器。

本实用新型为实现上述目的采用的技术方案是：一种用于用电电路的主动式智能防触电报警保护器，包括保护器壳体，以及设置于所述保护器壳体内的电路板，所述电路板包括用于吸收屏蔽电路中漏泄电流的防触电保护电路，所述防触电保护电路包括电容器，与电容器串联连接的控制开关，还包括一与电容器以及控制开关串联连接的二极管，所述二极管的正极与火线或零线连接，负极与电容器连接，还包括一与电容器并联连接的电阻，所述控制开关与接地线连接；

还包括控制器，用于实时监测用电电路是否超负载工作的过载检测装置，以及用于警示保护回路超负载工作的报警器，所述过载检测装置检测到保护回路是否超负载的检测信号后发送检测信号至控制器，所述控制器接收到检测信号后发送用于控制报警器是否发出报警动作的信号至报警器。

上述的用于用电电路的主动式智能防触电报警保护器，还包括用于实时监测防触电保护电路上电流大小的剩余电流传感器，所述剩余电流传感器检测到保护回路中漏电电流后发送电流检测信号至控制器，所述控制器接收到电流检测信号后发送用于控制报警器是否发出报警信号的信号至报警器。

上述的用于用电电路的主动式智能防触电报警保护器，所述防触电保护电路与火线并联连接。

上述的用于用电电路的主动式智能防触电报警保护器，所述防触电保护电路与零线并联连接。

上述的用于用电电路的主动式智能防触电报警保护器，所述防触电保护电路均与三相直流电的各接线端并联连接。

上述的用于用电电路的主动式智能防触电报警保护器，所述防触电保护电路与交流电的各接线端并联连接。

上述的用于用电电路的主动式智能防触电报警保护器，所述控制器包括用于设置防触电保护电路中漏电电流以及电路中电缆温度最大限值的参数设置模块，以及数值显示模块。

上述的用于用电电路的主动式智能防触电报警保护器，所述防触电报警保护器包括实时显示电路中电缆检测温度、漏电电流数值的显示装置，以及信号传输设备，所述显示装置为液晶显示装置，所述信号传输设备包括有线传输设备和无线传输设备。

上述的用于用电电路的主动式智能防触电报警保护器，还包括信号传输模块，当检测到保护回路中漏电电流达到设定值或达到超载限值时，所述控制器发送用于控制报警器发出报警警示的信号至报警器，同时，将上述报警警示信号发送至传输设备。

上述的用于用电电路的主动式智能防触电报警保护器，所述信号传输模块包括有线信号传输模块和无线信号传输模块，所述控制器为PLC控制器，所述过载检测装置包括温度传感器。

本实用新型用于用电电路的主动式智能防触电报警保护器的有益效果是：首先，本实用新型，在电网回路中安装防触电保护电路，该防触电保护电路可在电网回路中形成一个吸收屏蔽区，在漏泄电流经过人体之前，实现对漏泄电流的吸收，属于一种主动式防触电报警保护器，能够主动的防止人员触电，主动保护触电人体安全，安全性得到有效提高，防触电有效保护范围可达100米。其次，本实用新型中的防触电保护电路结构简单，且成本低。第三，通过设置过载检测装置、控制器以及报警器，当电路中电缆过热，达到设置温度，可自动发出警报，对电缆温度实时检测，实现对电网电路中负载大小实时监测的目的，从而可有效防止电气过载造成火灾的发生。第四，通过设置剩余电流传感器、显示装置，能够及时发出漏电报警提示，同时可对电路漏电电流数值实时显示，实现对保护的电网回路漏电电流进行实时监测的目的。

本实用新型可实现主动吸收保护电路中漏电电流，并可及时发出漏电报警警报，达到主动保护触电人体安全的目的，同时可有效防止电气过载造成火灾的发生，且生产成本低，值得被广泛推广应用。

附图说明

图1为火线保护电路图；

图2为零线保护电路图；

图3为相线对外壳漏电时保护电路图或为相线漏电时保护电路图；

图4为单相交流电保护电路图；

图5为三相交流电保护电路图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细说明；

实施例1

如图1所示，一种用于用电电路的主动式智能防触电报警保护器，包括保护器壳体，以及设置于保护器壳体内的电路板。其中，电路板包括用于吸收屏蔽电路中漏泄电流的防触电保护电路，防触电保护电路包括电容器，与电容器串联连接的控制开关，还包括一与电容器以及控制开关串联连接的二极管，二极管的正极与火线或零线连接，负极与电容器连接，还包括一与电容器并联连接的电阻，控制开关与接地线连接。通过设置防触电保护电路能够在人员发生触电前，将漏电电流屏蔽掉，实现主动式的防止人员触电发生的目的，防触电有效保护范围达100米。

为了实现智能报警的目的，还包括控制器，用于实时监测用电电路是否超负载工作的过载检测装置，以及用于警示保护回路超负载工作的报警器，过载检测装置检测到保护回路是否超负载的检测信号后发送检测信号至控制器，控制器接收到检测信号后发送用于控制报警器是否发出报警动作的信号至报警器。本实施例中报警器采用声光报警器。本实施例中的控制器采用环境适应能力强的PLC控制器，过载检测装置包括检测性能精准、响应速度快的温度传感器。

控制器包括用于设置防触电保护电路中漏电电流以及电路中电缆温度最大限值的参数设置模块，以及数值显示模块；还包括用于实时监测防触电保护电路上电流大小的剩余电流传感器，剩余电流传感器检测到保护回路中漏电电流后发送电流检测信号至控制器，控制器接收到电流检测信号后发送用于控制报警器是否发出报警信号的信号至报警器。可采用无线信号传输的方式将报警信号传输至管理人员的手机上，以实现及时的将漏电或过载信息传输给管理人员，以便管理人员采取相应的保护措施防止火灾的发生。

为了方便显示温度设定、电流设定等各种参数设定信息，本申请的防触电报警保护器还包括实时显示电路中电缆检测温度、漏电电流数值的显示装置，以及信号传输设备。其中，所述显示装置为液晶显示装置，所述信号传输设备包括有线传输设备和无线传输设备。其中，保护电路中的电容容量大小可以根据实际线路中可能发生最大漏电电流量进行设置选取，以保证保护电路中的漏电电流能够被吸收至不会导致人体触电的范围内。其中，温度传感器可通过卡箍卡接在电缆的外表面，也可采用绑扎的方式绑扎在电缆的外表面。

还包括信号传输模块，信号传输模块包括有线信号传输模块和无线信号传输模块，当检测到保护回路中漏电电流达到设定值或达到超载限值时，所述控制器发送用于控制报警器发出报警警示的信号至报警器，同时，将上述报警警示信号发送至传输设备。本实施例中的信号传输模块采用无线信号传输模块。

工作原理是：当温度传感器检测到保护回路中电缆温度信号后，发送检测信号至控制器，当检测到线缆的温度达到设定值时，控制器发送报警器发出报警的信号至报警器，报警器发出声光报警信号，同时，将上述报警警示信号发送至传输设备。当剩余电流传感器检测到保护电路中的漏电电流后，发送检测信号至控制器，当检测到漏电电流达到或超过设定值时，控制器发送发出报警信号的信号至报警器，将上述报警警示信号发送至传输设备，警示管理人员能及时得知漏电电流达到了设定值，以便采取后续保护措施。

本实施例中防触电保护电路与火线串联连接设置，当人体单独接触火线时，人体没有触电感觉，从而达到保护人员安全，避免触电事故发生的目的。

实施例2

如图2所示，与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于，本实施例中的防触电保护电路是与零线并联连接设置的。当人体单独接触零线时，人体没有触电感觉，从而达到保护人员安全，避免触电事故发生的目的。

实施例3

如图3所示，与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于，本实施例中的防触电保护电路均与三相直流电的各接线端并联连接。具体的，当人体接触火线或零线或火线零线同时浸水(水带电)时，人体没有触电感觉，从而达到保护人员安全，避免触电事故发生的目的。

实施例4

如图4、5所示，与实施例1相同之处不再赘述，不同之处在于，本实施例中的所述防触电保护电路与交流电的各接线端并联连接。

本实用新型特别适合应用于易产生线路老化的农村以及环境潮湿的畜牧养殖行业。可将本实用新型主动式智能防触电报警保护器可安装在每家入户的总线上。通过采用本实用新型的防触电保护电路，不仅能够在人员发生触电前，将的漏电电流屏蔽掉，从而主动的防止人员触电的发生。而且，还可对保护器保护的电网回路进行漏电电流、负载大小进行实时监测，当用电回路中的漏电电流达到或超过设定值，线缆温度因超载造成温度过高时，控制器发出声光报警同时给出报警触电信号，使用时非常智能便利。实现主动保护触电人体安全，及时发出漏电报警提示，以及有效防止电气造成火灾的发生。消除了农村家庭以及畜牧养殖企业的用电隐患，提高了用电的安全性和经济性。

上述实施例只是为了说明本实用新型的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型内容的实质所做出的等效的变化或修改，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于用电电路的主动式智能防触电报警保护器，包括保护器壳体，以及设置于所述保护器壳体内的电路板，其特征在于：所述电路板包括用于吸收屏蔽电路中漏泄电流的防触电保护电路，所述防触电保护电路包括电容器，与电容器串联连接的控制开关，还包括一与电容器以及控制开关串联连接的二极管，所述二极管的正极与火线或零线连接，负极与电容器连接，还包括一与电容器并联连接的电阻，所述控制开关与接地线连接；

还包括控制器，用于实时监测用电电路是否超负载工作的过载检测装置，以及用于警示保护回路超负载工作的报警器，所述过载检测装置检测到保护回路是否超负载的检测信号后发送检测信号至控制器，所述控制器接收到检测信号后发送用于控制报警器是否发出报警动作的信号至报警器。

2.根据权利要求1所述的用于用电电路的主动式智能防触电报警保护器，其特征是：还包括用于实时监测防触电保护电路上电流大小的剩余电流传感器，所述剩余电流传感器检测到保护回路中漏电电流后发送电流检测信号至控制器，所述控制器接收到电流检测信号后发送用于控制报警器是否发出报警信号的信号至报警器。

3.根据权利要求2所述的用于用电电路的主动式智能防触电报警保护器，其特征是：所述防触电保护电路与火线并联连接。

4.根据权利要求2所述的用于用电电路的主动式智能防触电报警保护器，其特征是：所述防触电保护电路与零线并联连接。

5.根据权利要求2所述的用于用电电路的主动式智能防触电报警保护器，其特征是：所述防触电保护电路均与三相直流电的各接线端并联连接。

6.根据权利要求2所述的用于用电电路的主动式智能防触电报警保护器，其特征是：所述防触电保护电路与交流电的各接线端并联连接。

7.根据权利要求2所述的用于用电电路的主动式智能防触电报警保护器，其特征是：所述控制器包括用于设置防触电保护电路中漏电电流以及电路中电缆温度最大限值的参数设置模块，以及数值显示模块。

8.根据权利要求2所述的用于用电电路的主动式智能防触电报警保护器，其特征是：所述防触电报警保护器包括实时显示电路中电缆检测温度、漏电电流数值的显示装置，以及信号传输设备，所述显示装置为液晶显示装置，所述信号传输设备包括有线传输设备和无线传输设备。

9.根据权利要求8所述的用于用电电路的主动式智能防触电报警保护器，其特征是：还包括信号传输模块，当检测到保护回路中漏电电流达到设定值或达到超载限值时，所述控制器发送用于控制报警器发出报警警示的信号至报警器，同时，将上述报警警示信号发送至传输设备。

10.根据权利要求9所述的用于用电电路的主动式智能防触电报警保护器，其特征是：所述信号传输模块包括有线信号传输模块和无线信号传输模块，所述控制器为PLC控制器，所述过载检测装置包括温度传感器。

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