CN2246850Y - 一种漏电保护开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种漏电保护开关，它是由电流互感器采样触发电路及其控制的电子开关器件组成，它还具有负载接零触发保护电路和过电压触发保护电路，在电子开关器件的两端并联有储能电容，并通过联接在主电路输出端(火线与零线)间的协调电容将三个触发电路有机地结合成一体。既能在输出漏电流时断电保护，又能在或负载电器外壳带电压时自动断电保护，在电源零线故障断线导致负载电器外壳带电时，开关本身亦具有可靠的切断电源能力。

Description

一种漏电保护开关

本实用新型涉及一种安全用电装置，尤其是一种漏电保护器。

目前所见各类漏电保护装置中，存在有一些缺陷：(1)型式单一，或是被动式保护或是主动工保护，前者在负载电器的外壳带有危险电压时，不能提前消除陷患，而是在人体触电后才能将电源切断；后者属于将负载电器接零保护，在负载电器的外壳带有危险电压时，可自动切断电源，但对于开关输出线路上的漏电流，则无保护能力，这两类保安器可见市场上所见LBK15-3O型漏电保护开关及中国专利《882086367》。(2)双向功能综合设计，但由于研究不到位，在发生电源端零线断线或中性线不良等故障而导致负载外壳带有危险电压时，自身亦同时失去了切断电源(跳闸)的能力。

为克服上述不足，本实用新型提供了一种控制能力强，动作灵敏准确同时具有负载接零触发保护、过压保护功能的漏电保护开关。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种漏电保护开关，是由壳体及内设的电流互感器采样触发电路及其控制的电子开关器件组成，所述电子开关器件由跳闸线圈TQ、可控硅MCR串接构成，在火线输出端子O1与跳闸线圈间串入二极管，可控硅MCR负极与零线输出端子O3间串入二极管，它还同时具有负载接零触发保护电路和过压保护触发电路，在跳闸线圈TQ前端与可控硅MCR负极之间并联储能电容，输出端子O1、O2间并联协调电容。

下面结合附图进一步说明。

图1为现有技术产品LBK15-30型漏电保护形状电原理图

图2为本实用新型原理图

图3为电源零线断线时，负载接零保护触发电路触发电流及跳闸电流示意图

图4为负载线圈零线侧碰壳又发生电源零线断线时，火线入接地电流、感应保护触发电流和跳闸电流示意图

图3中：→：表示保护触发电流

        ：表示跳闸电流

图4中：

：表示火线入接地电流

       →：表示感应保护触发电流

       

：表示跳闸电流

如图1所示，LBK15-30型漏电保护开关的采样触发电路由试验电阻R1，试验按钮YA1、电流互感器L、电容C1、C2、电阻R2，二极管D1、D2、D3、D4跳闸线圈TQ、可控硅MCR组成，其工作原理为：当输出线路出现漏电流时，电流互感器二次线圈L产生感应电流，打开可控硅MCR正负极，跳闸电流由火线经跳闸线圈TQ、可控硅MCR至零线完成跳闸。

如图2所示，本实用新型保留了现有技术产品LBK15-3O型被动式保护开关的电流互感器采样触发电路只是在火线输出端子O1与跳闸线圈间串入二极管D5，可控硅MCR负极与零线输出端子O2间串入二极管D6，跳闸电流改为由火线O1经二极管D5，跳闸线圈TQ、可控硅MCR、二极管D6至零线O2完成跳闸。

主电路中同时设计了负载接零触发保护电路和过压保护触发电路。

负载接零触发保护电路包括：与可控硅MCR控制极相接触发二极管DB3，触发二极管DB3经限流电阻R5接至二极管D7负极，终二极管D7正极接至保护接线端子O3。

过压保护触发电路包括与触发二极管DB3一端相接二极管D8，二极管D8正极并联二极管D9和限流电阻R7，二极管D9正极接主电路零线输出端子O2限流电阻R7另一端并联压敏电阻RV和限流电阻R6、压敏电阻RV另一端接火线输出端子O1。限流电阻R6另一端接二极管D6正极、D6负极接主电路零线输出端子O2。

在跳闸线圈TQ前端与可控硅MCR负极之间并联储能电容C4、主电路输出端子O1、O2间并联协调电容C3，二极管D6的正极与负载接零保护触发电路中二极管D7负极间设有泄放静电荷电阻R4。

负载接零触发保护电路的试验接钮为YA2、R3为限流试验电阻。其工作原理为：

a、负载电器外壳带有电压时C火线碰壳)；触发电流自负载电器外壳经引线至保护接线端子O3，经二极管D7，限流电阻R5、触发二极管DB3，可控硅MCR控制极至负极、二极管D6至零线输出端子O2，打开可控硅MCR正负极，跳闸电流由火线输出端子O1经二极管D5，跳闸线圈TQ、可控硅MCR正负极、二极管D6至零线输出端子O2完成跳闸。储能电容C4经跳闸线圈TQ、可控硅MCR正负极瞬间释放，协助完成跳闸。

b、如图3所示：电源零线故障断线或中性线不良，输出端O1火线电压经负载线圈串至零线输出端O2端子时，负载电器外壳接地(或人体接触接地)的零电位对O2端子上火线低于零的下半周波电压，触发原理同上，跳闸电流由储能电容C4经跳闸线圈TQ，可控硅MCR正负极瞬间释放独立完成跳闸，(此时应属被动式保护)。

c、如图4所示：设负载电器线圈零线侧碰壳，则负载电器仍可带隐患运行(负载电器外壳仍然是零电位)，此时如再发生零线电源侧断线或中性线不良，由火线O1端子流经负载电器线圈和原零线侧碰壳处的入接地电流，可使电流互感器L二次线圈产生感应电流，打开可控硅MCR正负极，形成储能电容放电跳闸。

过压保护电路工作过程中R6、R7互为分压电阻，其工作原理为：

a、正常工作电压下，流经压敏电阻RV的漏电流只有30微安，在O1端电压高于O2端电压的上半周波时，R6流经二极管D6至O2端子的电流决定了R6压降很小，电阻R7、二极管D8、触发二极管DB3至可控硅MCR控制极之间无信号输出。反之，在O2端零电位高于O1端电压的下半周波时，由O2端子流经二极管D9，电阻R7，压敏电阻RV至O1端子的漏电流，又决定了R7压降很小，二极管D8，触发二极管DB3至可控硅MCR控制极之间也无信号输出，因此，可保证开关在正常电压下正常工作。

b、过电压时，压敏电阻RV阻值很小，电流增大，在O1端电压高于O2端电压时，O1端子流经RV、电阻R6、二极管D6至O2端子的增电流决定了R6压降增大，达到一定值时，电阻R7、二极管D8，触发二极管DB3，可控硅MCR控制极至负极迅即导通，打开可控硅MCR正负极、形成跳闸保护。反之，在O2端电压高于O1端电压时，由O2端经二极管D9、电阻R7、压敏电阻RV至O1端子的增电流决定了R7压降增大，达到一定值时，二极管D8、触发二极管DB3，可控硅MCR控制极至负极、电阻R6迅即导通，打开可控硅MCR负极，形成储能电容C4放电跳闸。

主电路输出端O1、O2间并联有协调电容C3，其作用是能使电流互感器采样触发电路与储能电容C4并存，储能电容C4负极和可控硅MCR负极至零线间串有反向截止二极管D6，其作用在于：1、在电源零线发生故障断线或中性线不良时，储能电容C4能顺利释放完成跳闸。2、保证过压保护触发电路的双向触发，以增加保护的灵敏、迅速。

为区别有害与无害电压，防止误触发跳闸，在负载接零触发保护电路中二极管D7负极与储能电容C4负极、二极管D6正极间设置了泄放静电荷电阻R4。

接线端子O3与输出端子O2间互相逆止的二极管D7、D8和与D8同向串联又相对逆止的二极管D9。可保证能以准确的电压，最小的电流，最快的速度触发跳闸保护。

本漏电保护开关仅用于单相220V交流电路，使用时必须认真核对电源，输入端相序不能接反，将负载电器外壳引出线接至本开关的保护接线端子O3。

本实用新型的优点在于：保护角度会面、电路设计安全、合理、可靠。漏电时既能起到被动式保护，又可实现主动式保护，同时兼有过压保护功能，且误动作可能性极小，跳闸保护能力极强。

Claims (1)

1、一种漏电保护开关，是由壳体及内设的电流互感器采样触发电路及其控制的电子开关器件组成，所述电子开关器件由跳闸线圈(TQ)、可控硅(MCR)串接构成，其特征在于：在火线输出端子(O1)与跳闸线圈间串入二极管(D5)，可控硅(MCR)负极与零线输出端子(O3)间串入二极管(D6)，它还同时具有负载接零触发保护电路和过压保护触发电路，所述的负载接零触发保护电路包括与可控硅(MCR)控制极相接触发二极管(DB3)，触发二极管(DB3)经限流电阻(R5)接至二极管(D7)负极，经二极管(D7)正极接至保护接线端子(O3)；所述的过压保护触发电路包括与触发二极管(DB3)一端相接二极管(D8)，二极管(D8)正极并联二极管(D9)和限流电阻(R7)，二极管(D9)正极接主电路零线输出端子(O2)，限流电阻(R7)另一端并联压敏电阻(RV)和限流电阻(R6)，压敏电阻(RV)，另一端接火线输出端子(O1)，(R6)另一端接二极管(D6)正极，(D6)负极接零线输出端(O2)端子；在跳闸线圈(TQ)前端与可控硅(MCR)负极之间并联储能电容(C4)，输出端子(O1)、(O2)间并联协调电容(C3)、二极管(D6)的正极与负载接零保护触发电路中二极管(D7)负极间设有池放静电荷电阻(R4)。

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