CN220711104U - 一种漏电保护继电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种漏电保护继电器，包括继电器开关电路、电流互感器和评估驱动装置；继电器开关电路包括主回路和控制回路；主回路用于直接和供电线路及负载电路连接；控制回路包括受控端和执行端，受控端和评估驱动装置连接，执行端在评估驱动装置的作用下直接执行断开或接通主回路操作；电流互感器包括采集端和输出端，输出端和评估驱动装置连接，采集端用于采集继电器开关电路的主回路的漏电流。本实用新型将漏电保护器和继电器结合，通过继电器的主回路部分直接断开或接通供电线路和负载电路，以减少系统的复杂性，有利于节约安装空间。

Description

一种漏电保护继电器

技术领域

本实用新型涉及继电器技术领域，尤其涉及一种漏电保护继电器。

背景技术

传统的漏电保护器，为漏电保护电路板与断路器结构的结合。在继电器的使用场合，若需要进行漏电数据采集，则需要增加一款磁通门的产品，然后通过两种产品的配合使用，达到漏电数据采集及漏电保护的作用。这样，必然增加了系统的复杂性，且需要较大的安装空间。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种漏电保护继电器，将继电器作为断路保护主体，以简化漏电保护继电器的系统组成，有利于节约安装空间。

技术方案如下：

一种漏电保护继电器，包括继电器开关电路、电流互感器和评估驱动装置；

所述继电器开关电路包括主回路和控制回路；

所述主回路用于直接和供电线路及负载电路连接；

所述控制回路包括受控端和执行端，受控端和所述评估驱动装置连接，执行端在所述评估驱动装置的作用下直接执行断开或接通主回路操作；

所述电流互感器包括采集端和输出端，输出端和所述评估驱动装置连接，采集端用于采集所述继电器开关电路的主回路的漏电流。

进一步的，所述评估驱动装置包括漏电流采集单元、继电器驱动单元和评估单元；

所述漏电流采集单元的输入端和所述电流互感器的输出端连接；

所述继电器驱动单元的输出端和所述控制回路的执行端连接；

所述评估单元为基于微处理器的控制电路，分别和所述漏电流采集单元的输出端、所述继电器驱动单元的输入端连接，用于：

对所述漏电流采集单元输入的漏电流信号进行评估，及

通过所述继电器驱动单元输出继电器线圈动作驱动指令信号至所述控制回路，以直接执行断开或接通主回路操作。

进一步的，所述评估驱动装置上还包括有通信单元，所述通信单元和所述评估单元连接，所述评估单元通过所述通信单元和外部设备建立通信连接通道。

进一步的，所述通信单元为RS485总线驱动电路或CAN总线驱动电路。

进一步的，所述评估驱动装置被集成设置在所述继电器的内部。

进一步的，所述评估驱动装置还包括漏电自检单元，所述漏电自检单元包括绕制在所述电流互感器上的激励线圈，以及测试按键和限流电阻；所述激励线圈、测试按键及限流电阻串接在所述评估驱动装置的工作电源和地之间，所述测试按键处于常开状态。

进一步的，所述评估驱动装置还包括为所述评估驱动装置供电的电源单元；所述电源单元通过外部供电接口从外部取电，或从所述继电器开关电路的主回路的输入侧取电。

进一步的，所述电流互感器被集成设置在所述继电器的内部，所述继电器的开关电路的主回路同时穿过所述电流互感器的铁芯。

进一步的，所述电流互感器为零序电流互感器。

进一步的，所述主回路为1P+N模式，包括L电极和N电极，所述L电极和N电极在所述控制回路的操作下同步地断开或连通。

进一步的，所述主回路为3P+N模式，包括L1电极、L2电极、L3电极和N电极；L1电极、L2电极、L3电极在所述控制回路的操作下同步地断开或连通；所述N电极则从输入侧直通至输出侧。

本实用新型实现了如下技术效果：

本实用新型以继电器为断路保护主体，通过漏电流直接驱动继电器线圈以切断或接通供电线路和负载电路的连接，可简化漏电保护继电器的系统组成，缩小产品尺寸，节约安装步骤和空间。

附图说明

图1是本实用新型的用于单相交流电的漏电保护继电器的功能框图；

图2是本实用新型的用于三相交流电的漏电保护继电器的功能框图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

本实用新型提供了一种漏电保护继电器，包括继电器开关电路、电流互感器和评估驱动装置；所述继电器开关电路包括主回路和控制回路；所述主回路用于直接和供电线路及负载电路连接；所述控制回路包括受控端和执行端，受控端和所述评估驱动装置连接，执行端在所述评估驱动装置的作用下直接执行断开或接通主回路操作；所述电流互感器包括采集端和输出端，输出端和所述评估驱动装置连接，采集端用于采集所述继电器开关电路的主回路的漏电流。

以下给出了两个实施例，如图1和图2所示。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供了一种适用于单相交流电的漏电保护继电器，该漏电保护继电器10由继电器开关电路1、评估驱动装置2和零序电流互感器3等组成。

继电器开关电路1包括主回路和控制回路。在本实施例中，该主回路为1P+N模式，构成主回路的包括输入侧电极111、112，输出侧电极121、122，其中，电极111和121为L电极，电极112、122为N电极。输入侧电极111、112直接和供电线路连接，输出侧电极121、122直接和负载电路连接。输出侧电极121、122同时穿过零序电流互感器3的铁芯。控制回路则包括继电器线圈14和动触点组件15等零组件；动触点组件15由衔铁和连接主回路输入侧电极和主回路输出侧电极的簧片电极等组成。在继电器线圈14的驱动下，动触点组件15动作，使得簧片电极和输入侧电极111、112和输出侧电极121、122同步地断开或连通。

在本实施例中，评估驱动装置2可以是一块电路板或由多块电路板组成，或封装成一个或多个功能模块。在具体应用中，评估驱动装置2可设置于继电器10的内部或和相对独立地设置于继电器10的外部。该实施例中，优选的将评估驱动装置2集成设置在所述继电器10的内部，从而整个系统更加紧凑也更加利于产品实际使用。

作为一种切实可行的优选实施方案，在本实施例中，评估驱动装置2具体由漏电流采集单元201、评估单元202、继电器驱动单元203、测试回路204、测试按键205、电源单元206和通信单元207等组成，以实现漏电流采集、继电器驱动、漏电自检和通信交互等功能。需要说明的是，该实施例的这些功能单元可以根据实际的应用场景有所增减和进行适应性调整。

评估驱动装置2的内部连接关系为：

漏电流采集单元201的输入端和电流互感器3的输出端连接；

继电器驱动单元203的输出端和控制回路的执行端(即继电器线圈14)连接；评估单元202是基于微处理器的控制电路，分别和漏电流采集单元201的输出端、继电器驱动单元203的输入端连接，用于：对漏电流采集单元201输入的漏电流信号进行评估，及通过继电器驱动单元203输出继电器线圈动作驱动指令信号至所述控制回路，以直接执行断开或接通主回路的操作。

漏电流采集单元201可以包括采样电阻和放大器等器件，将输入的电流信号转换成电压信号；也可以包括采样电阻和比较器等器件，设定漏电保护电压阈值，将电流信号转换成电压信号后进一步转换成开关量信号，以直接传输给评估单元202的I/O口，利于其直接进行逻辑运算。若评估单元202的芯片内集成有放大器和A/D转化模块的情况下，则评估驱动装置2中也可以省略该漏电流采集单元201。

继电器驱动单元203一般采用由三极管或MOS管等组成的功率放大电路，和继电器线圈连接，构成继电器的控制回路。若评估单元202的芯片内集成有功率放大器，则评估驱动装置2中也可以省略该继电器驱动单元203。

测试回路204、测试按键205用于漏电自检电路。通过漏电自检电路可以检测该漏电保护继电器的功能是否失效。

电源单元206用于给整个线路板供电，可通过外部供电接口从外部电源取电，或从继电器主回路的输入侧取电。

为了实现控制对外提供产品状态信息，并实现对继电器的通断控制，通信单元207和评估单元202连接，以使评估单元202通过该通信单元207和外部设备建立通信连接通道，用于本继电器和外部设备通信，可接收外部设备的远程控制及将采集的漏电流等数据上传。

本实施例中，继电器的主回路的L/N电极同时穿过零序零序电流互感器3，零序电流互感器3将采集到的电流信号，输入到评估驱动装置2。

当负载端出现漏电时，流经主回路L/N电极的电流会出现不平衡，总电流不为零，零序电流互感器3会有电流输出，当检测到的电流超过设定的阈值(如5～500mA)时，评估单元202通过继电器驱动单元203断开或接通继电器主回路。

评估单元202根据从漏电流采集单元201输入的电压信号或开关量信号并通过继电器驱动单元203驱动继电器线圈14动作，断开或连通继电器主回路。

零序电流互感器是采集供电线路漏电流的典型方式之一，但在本实施例中采集漏电流的电流互感器并不限于使用零序电流互感器。

在本实施例中，漏电自检电路还包括激励线圈(未示出)。激励线圈绕制在零序电流互感器3的环形铁芯上，可和测试按键205、限流电阻串接在电源和地之间，形成测试回路204。测试按键205为常开状态，当测试按键205按下导通时，测试回路连通，给激励线圈供电。激励线圈内有电流流过，由于互感效应，检测线圈上会产生自检电流。通过调节检测线圈和激励线圈的匝数比，使自检时输出的电流超过设定的电流阈值，从而触发继电器动作，继电器主回路断开，完成漏电自检。

电源单元206用于给评估驱动装置2上的各功能模块供电，将输入电压降至12V、5V等直流电压。在具体应用中，电源单元206可以设计为从继电器主回路部分的输入侧电极取电(即从一单相电取电，电源单元206中包含AC/DC转换电路)，或通过外部供电接口由外部电源供电，外部电源供电电压通常为24V或48V。

在本实施例中，评估驱动装置2可以通过对外通信接口对外提供产品状态信息，如漏电流等，并接受外部设备对继电器的远程控制。在具体应用中，通信单元207可采用RS485通信芯片或CAN通信芯片等总线型通信芯片，对外通信接口可以采用RS485接口或CAN接口等总线型通信接口，以便于接受外部设备的远程控制。

实施例2：

如图2所示，本实施例提供了一种适用于三相交流电的漏电保护继电器，该漏电保护继电器20由继电器开关电路1、评估驱动装置2和零序电流互感器3等组成。

和图1的实施例不同的是，该继电器的主回路为3P+N模式，构成主回路的包括输入侧电极113、114、115、116和输出侧电极123、124、125、126。输入侧电极113、114、115、116直接和供电线路连接，输出侧电极123、124、125、126直接和负载电路连接。输出侧电极123、124、125、126(L1/L2/L3/N电极)同时穿过零序电流互感器3的铁芯。其中，输入侧电极116和输出侧电极126为N电极，直接连通，不受继电器开关电路1控制。动触点组件15由衔铁和3个(组)连接主回路输入电极和主回路输出电极的簧片电极等组成，在继电器线圈14的驱动下，动触点组件15动作，使得簧片电极和输入侧电极113、114、115和输出侧电极123、124、125同步地断开或连通。

本实施例的其他部分的具体组成结构和工作原理，如评估驱动装置2的具体组成结构和工作原理是与上述实施例1一致的，于此就不再重复说明。

本实用新型的漏电保护继电器可实现如下技术效果：

本实用新型的漏电保护继电器，连通主回路的开关即为继电器本身，当检测到漏电信号时，直接通过继电器驱动回路控制继电器线圈，从而断开供电主回路。

本实用新型以继电器为断路保护主体，通过漏电流直接驱动继电器线圈以切断或接通供电线路和负载电路的连接，可简化漏电保护继电器的系统组成，缩小产品尺寸，节约安装步骤和空间。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (11)

1.一种漏电保护继电器，其特征在于：包括继电器开关电路、电流互感器和评估驱动装置；

所述继电器开关电路包括主回路和控制回路；

所述主回路用于直接和供电线路及负载电路连接；

所述控制回路包括受控端和执行端，受控端和所述评估驱动装置连接，执行端在所述评估驱动装置的作用下直接执行断开或接通主回路操作；

所述电流互感器包括采集端和输出端，输出端和所述评估驱动装置连接，采集端用于采集所述继电器开关电路的主回路的漏电流。

2.如权利要求1所述的漏电保护继电器，其特征在于：所述评估驱动装置包括漏电流采集单元、继电器驱动单元和评估单元；

所述漏电流采集单元的输入端和所述电流互感器的输出端连接；

所述继电器驱动单元的输出端和所述控制回路的执行端连接；

所述评估单元为基于微处理器的控制电路，分别和所述漏电流采集单元的输出端、所述继电器驱动单元的输入端连接，用于：

对所述漏电流采集单元输入的漏电流信号进行评估，及

通过所述继电器驱动单元输出继电器线圈动作驱动指令信号至所述控制回路，以直接执行断开或接通主回路操作。

3.如权利要求2所述的漏电保护继电器，其特征在于：所述评估驱动装置上还包括有通信单元，所述通信单元和所述评估单元连接，所述评估单元通过所述通信单元和外部设备建立通信连接通道。

4.如权利要求3所述的漏电保护继电器，其特征在于：所述通信单元为RS485总线驱动电路或CAN总线驱动电路。

5.如权利要求1至4任一所述的漏电保护继电器，其特征在于：所述评估驱动装置被集成设置在所述继电器的内部。

6.如权利要求5所述的漏电保护继电器，其特征在于：所述评估驱动装置还包括漏电自检单元，所述漏电自检单元包括绕制在所述电流互感器上的激励线圈，以及测试按键和限流电阻；所述激励线圈、测试按键及限流电阻串接在所述评估驱动装置的工作电源和地之间，所述测试按键处于常开状态。

7.如权利要求5所述的漏电保护继电器，其特征在于：所述评估驱动装置还包括为所述评估驱动装置供电的电源单元；所述电源单元通过外部供电接口从外部取电，或从所述继电器开关电路的主回路的输入侧取电。

8.如权利要求1所述的漏电保护继电器，其特征在于：所述电流互感器被集成设置在所述继电器的内部，所述继电器的开关电路的主回路同时穿过所述电流互感器的铁芯。

9.如权利要求8所述的漏电保护继电器，其特征在于：所述电流互感器为零序电流互感器。

10.如权利要求8所述的漏电保护继电器，其特征在于：所述主回路为1P+N模式，包括L电极和N电极，所述L电极和N电极在所述控制回路的操作下同步地断开或连通。

11.如权利要求8所述的漏电保护继电器，其特征在于：所述主回路为3P+N模式，包括L1电极、L2电极、L3电极和N电极；L1电极、L2电极、L3电极在所述控制回路的操作下同步地断开或连通；所述N电极则从输入侧直通至输出侧。