專利名稱：一種用于電熱水器漏電保護器的地線帶電檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于電熱水器漏電保護器的地線帶電檢測裝置，屬于低壓電器的 保護裝置技術領域。
背景技術：
由于我國有很多用戶敷設的線路有失規范，電器插座經常出現接線錯誤，使得用 電器的外殼及地線存在帶電問題，導致觸電事故的情形較多。現有的地線可斷開的漏電保 護器在一定程度上能避免前述的事故而起到安全保障作用，但是，現有地線可斷開的漏電 保護器產品中所用的檢測報警技術中對地線異常帶電的檢測方法存在隱患。現有地線可斷 開的漏電保護器產品中對地線異常帶電檢測報警的第一種方法是在漏電保護器中，將地 線異常帶電檢測電路接在零線和地線之間，用零線作為參考來對地線作帶電檢測，但此種 方法存在隱患，例如當用戶插座上的相、零線被接反(此種情況在我國較為普遍)，使插在 插座上的漏電保護器的零線帶電，如果此時發生地線異常帶電，由于異常帶電的地線和被 接反的零線電位相同，因此不能檢測出地線異常帶電，無法對地線異常帶電作出報警，存在 隱患。現有地線可斷開的漏電保護器產品中對地線異常帶電檢測報警的第二種方法是在 漏電保護器中，將地線異常帶電檢測電路接在漏電保護器可斷開的地線觸點之間，此種方 法主要用于電熱水器產品，有以下隱患漏電保護器在合閘狀態下(此時可斷開的地線觸 點閉合，地線異常帶電檢測電路的檢測端被短路)，此時如果發生地線異常帶電，將無法對 地線異常帶電作出檢測報警。國家也對一些常用的家用電器產品作出了安全規定，如國家 標準4706. 12-2006《家用和類似用途電器的安全儲熱式熱水器的特殊要求》中AA. 22. 7規 定“熱水器上應采取一旦外部接地系統異常情況出現時的報警措施，報警應能持續到人工 切斷電源為止”。可見現有漏電保護裝置產品由于存在某些情況下地線發生異常帶電而不 能作出報警的死角，不能達到相關國標的規定，存在安全隱患。
發明內容
本發明的任務在于提供一種用于電熱水器漏電保護器的地線帶電檢測裝置，該裝 置安裝在地線可斷開的漏電保護器中，一旦地線發生異常帶電或電源插座的相、零線接反 時，它能立即輸出信號，該輸出信號與報警裝置連接后能夠發出報警，提示用戶不要使用電 熱水器。本發明的任務是這樣來完成的，一種用于電熱水器漏電保護器的地線帶電檢測裝 置，它包括可分斷相線、零線、地線的漏電保護器10，微電流檢測電路U1，電阻Rl和電阻R2， 漏電保護器10的電源輸入地線1與電阻Rl的一端連接，電阻Rl的另一端與電阻R2的一 端和微電流檢測電路Ul的檢測端3連接，電阻R2的另一端與漏電保護器10的輸出地線2 連接，微電流檢測電路Ul的檢測端4與電源輸入零線7連接，微電流檢測電路Ul的兩輸出 端5、6接報警電路，漏電保護器10的電源輸入地線1、電源輸入相線8和電源輸入零線7分 別通過插座9與電源地線PE、相線L和零線N連接，漏電保護器10的輸出地線2、輸出相線和輸入零線與電熱水器連接。本發明所述的微電流檢測電路Ul由氖氣燈泡XD和光敏元件G彼此靠近組成，氖 氣燈泡XD兩端分別與微電流檢測電路Ul的檢測端3、4連接，光敏元件G的兩端分別與微 電流檢測電路兩輸出端5、6連接。本發明所述的微電流檢測電路Ul由微電流互感器CT組成，微電流互感器CT初級 繞組Tl的兩端分別與微電流檢測電路Ul的檢測端3、4連接，微電流互感器CT次級繞組T2 的兩端分別與微電流檢測電路Ul兩輸出端5、6連接。本發明所述的微電流檢測電路Ul運算放大器AP、電阻R4和直流電源DC組成，運 算放大器AP的輸入端mi和電阻R4的一端與微電流檢測電路Ul的檢測端3連接，運算放 大器AP的輸出端OUTl與微電流檢測電路Ul的輸出端5連接，直流電源DC的負極、運算放 大器AP的輸入端IN2和運算放大器AP的接地端、電阻R4的另一端與微電流檢測電路Ul 的檢測端4和輸出端6連接，直流電源DC的正極接運算放大器AP的電源端。本發明所述的微電流檢測電路Ul由三極管Q和電阻R3組成，三極管Q的基極和 電阻R3的一端與微電流檢測電路Ul的檢測端3連接，三極管Q的集電極與微電流檢測電 路Ul的輸出端5連接，三極管Q的發射極和電阻R3的另一端與微電流檢測電路Ul的檢測 端4和輸出端6連接。本發明由于采用了以上技術方案，該裝置安裝在地線可斷開的漏電保護器中，一 旦地線發生異常帶電或電流插座的相、零線接反時，該裝置能立即輸出信號，該輸出信號與 報警裝置連接后能夠發出報警，提示用戶不要使用電熱水器。
圖1為本發明的電路電原理圖。圖2為本發明的第一個實施例的電路電原理圖。圖3為本發明的第二個實施例的電路電原理圖。圖4為本發明的第三個實施例的電路電原理圖。圖5為本發明的第四個實施例的電路電原理圖。
具體實施例方式參見圖1，漏電保護器10的輸出地線2與電熱水器的外殼接地端連接。電熱水器 的外殼接地端通過水箱以及水管的水與大地相通，漏電保護器10的輸出相線和零線分別 與電熱水的相線、零線連接，在漏電保護器10合閘前，如果輸入電源插座9上的相、零線接 反，漏電保護器10的電源輸入零線7帶電，電流從零線7經過微電流檢測電路Ul的檢測端 4、微電流檢測電路Ul的檢測端3、電阻R2、漏電保護器10輸出地線2、電熱水器水箱以及水 管中的水、流入大地。微電流檢測電路Ul的檢測端3、4有電流通過，因此微電流檢測電路 Ul的輸出端5、6輸出信號，此信號可與報警裝置連接，使報警裝置發出報警，提示用戶需對 插座9接反的輸入電源的相線L、零線N糾正后方能使用。在輸入電源插座9上的相、零線 L、N連接正確時，如果發生地線PE異常帶電，漏電保護器無論是否合閘，電流從發生異常帶 電的地線PE經過電源輸入線1、電阻R1、微電流檢測電路Ul的檢測端3、4、電源輸入線7、 流入電源零線N，微電流檢測電路Ul的檢測端3、4有電流通過，微電流檢測電路Ul的輸出端5、6輸出信號，此輸出信號可與報警裝置連接，使報警裝置發出報警，提示用戶存在安全 隱患不要使用電熱水器。設置電阻Rl、R2的阻抗使得在發生零線N帶電或地線N帶電時， 流過電阻Rl、R2的電流為一個安全的人體不能覺察的微電流，以保證用戶在使用電熱水器 時的人身安全。微電流檢測電路Ul可根據情況由圖2至圖5的中一種形式組成。參見圖2，微電流檢測電路Ul由一個氖氣燈泡XD和一個光敏元件G彼此靠近組 成，氖氣燈泡XD的二個腳分別作為微電流檢測電路Ul的檢測端3和4，光敏元件G的輸出 端作為微電流電測電路Ul的輸出端5和6。此電路的工作原理當電源插座9接反或地線 PE異常帶電時，微電流檢測電路Ul的檢測端3、4有微電流流過，接在檢測端3、4之間的氖 氣燈泡XD發光，與之靠近的光敏元件G接收到光線，此時光敏元件G產生光電效應，與光敏 元件G連接的微電流檢測電路Ul輸出端5和6之間產生輸出變化信號。參見圖3，微電流檢測電路Ul由一個微電流互感器CT組成，微電流互感器CT由 繞在同一個的鐵芯上的初級繞組Tl和次級繞組T2組成，鐵芯由高導磁材料制成，初級繞組 Tl的二根引線分別作為微電流檢測電路Ul的檢測端3、4，次級繞組T2的二根引線分別作 為為微電流檢測電路Ul輸出端5、6。工作原理當電源插座9接反或地線PE異常帶電時， 微電流檢測電路Ul的檢測端3、4有微電流流過，與之連接的初級繞組Tl中有微電流流過， 此電流在鐵芯中產生磁通變化，此時次級繞組T2中產生感應電動勢，與次級繞組T2連接的 微電流檢測電路Ul輸出端5和6之間產生感應電動勢輸出信號。參見圖4，微電流檢測電路Ul由運算放大器AP、電阻R4和直流電源DC組成，運算 放大器AP由單獨的直流電源DC供電。運算放大器AP的輸入端mi和電阻R4的一端與微 電流檢測電路Ul的檢測端3連接，運算放大器AP的輸出端OUTl與微電流檢測電路Ul的 輸出端5連接，直流電源DC的負極、運算放大器AP的輸入端IN2和運算放大器AP的接地 端、電阻R4的另一端與微電流檢測電路Ul的檢測端4和輸出端6連接，直流電源DC的正 極接運算放大器AP的電源端。工作原理當電源插座9接反或地線PE異常帶電時，微電流 檢測電路Ul的檢測端3、4有微電流流過，微電流在電阻R4上產生電壓信號，與之連接的運 算放大器AP的輸入端INI、IN2有信號電壓輸入，運算放大器AP將此信號電壓放大后在微 電流檢測電路Ul輸出端5和6之間輸出。參見圖5，微電流檢測電路Ul由一個電阻R3和三極管Q組成，三極管Q可以是單 個三極管也可以是達林頓三極管，電阻R3的二端分別與三極管Q的基極、發射極連接，電阻 R3的二端也分別與微電流檢測電路Ul的檢測端3、4連接，三極管Q的集電極連接微電流檢 測電路Ul的輸出端5，三極管Q的發射極連接微電流檢測電路Ul的輸出端6。工作原理 當電源插座9接反或地線PE異常帶電時，微電流檢測電路Ul的檢測端3、4沒有電流或有 交流負半周的微電流流過時，與之連接的三極管Q為截止狀態，三極管Q的集電極和發射極 之間為高阻抗狀態，與三極管Q的集電極和發射極連接的微電流檢測電路Ul輸出端5和6 之間輸出高阻抗狀態；當微電流檢測電路Ul的檢測端3、4有交流正半周微電流流過時，與 之連接的三極管Q由截至狀態變為導通狀態，三極管Q的集電極和發射極之間為導通狀態， 與三極管Q的集電極和發射極連接的微電流檢測電路Ul輸出端5和6之間的輸出變為導 通狀態。
權利要求
一種用于電熱水器漏電保護器的地線帶電檢測裝置，其特征在于它包括可分斷相線、零線、地線的漏電保護器(10)，微電流檢測電路(U1)，電阻R1和電阻R2，漏電保護器(10)的電源輸入地線(1)與電阻R1的一端連接，電阻R1的另一端與電阻R2的一端和微電流檢測電路(U1)的檢測端3連接，電阻R2的另一端與漏電保護器(10)的輸出地線(2)連接，微電流檢測電路(U1)的檢測端4與電源輸入零線(7)連接，微電流檢測電路(U1)的兩輸出端5、6接報警電路，漏電保護器(10)的電源輸入地線(1)、電源輸入相線(8)和電源輸入零線(7)分別通過插座(9)與電源地線(PE)、相線(L)和零線(N)連接，漏電保護器(10)的輸出地線(2)、輸出相線和輸入零線與電熱水器連接。
2.根據權利要求1所述的一種用于電熱水器漏電保護器的地線帶電檢測裝置，其特征 在于所述的微電流檢測電路(Ul)由氖氣燈泡(XD)和光敏元件(G)彼此靠近組成，氖氣燈 泡(XD)兩端分別與微電流檢測電路(Ul)的檢測端3、4連接，光敏元件(G)的兩端分別與 微電流檢測電路兩輸出端5、6連接。
3.根據權利要求1所述的一種用于電熱水器漏電保護器的地線帶電檢測裝置，其特征 在于所述的微電流檢測電路(UI)由微電流互感器(CT)組成，微電流互感器(CT)初級繞組 (Tl)的兩端分別與微電流檢測電路(Ul)的檢測端3、4連接，微電流互感器(CT)次級繞組 (T2)的兩端分別與微電流檢測電路(Ul)兩輸出端5、6連接。
4.根據權利要求1所述的一種用于電熱水器漏電保護器的地線帶電檢測裝置，其特征 在于所述的微電流檢測電路(Ul)運算放大器(AP)、電阻R4和直流電源(DC)組成，運算放 大器(AP)的輸入端mi和電阻R4的一端與微電流檢測電路(Ul)的檢測端3連接，運算放 大器(AP)的輸出端OUTl與微電流檢測電路(Ul)的輸出端5連接，直流電源(DC)的負極、 運算放大器(AP)的輸入端IN2和運算放大器(AP)的接地端、電阻R4的另一端與微電流檢 測電路(Ul)的檢測端4和輸出端6連接，直流電源(DC)的正極接運算放大器(AP)的電源 端。
5.根據權利要求1所述的一種用于電熱水器漏電保護器的地線帶電檢測裝置，其特征 在于所述的微電流檢測電路(Ul)由三極管(Q)和電阻R3組成，三極管(Q)的基極和電阻 R3的一端與微電流檢測電路(Ul)的檢測端3連接，三極管(Q)的集電極與微電流檢測電路 (Ul)的輸出端5連接，三極管(Q)的發射極和電阻R3的另一端與微電流檢測電路(Ul)的 檢測端4和輸出端6連接。
全文摘要
一種用于電熱水器漏電保護器的地線帶電檢測裝置，屬于低壓電器。包括可分斷相線、零線、地線的漏電保護器，微電流檢測電路，電阻R1和電阻R2，漏電保護器的電源輸入地線與電阻R1的一端連接，電阻R1的另一端與電阻R2的一端和微電流檢測電路的檢測端連接，電阻R2的另一端與漏電保護器的輸出地線連接，微電流檢測電路的檢測端與電源輸入零線連接，微電流檢測電路的兩輸出端接報警電路，漏電保護器的電源輸入地線、電源輸入相線和電源輸入零線分別通過插座與電源地線、相線和零線連接，漏電保護器的輸出地線、輸出相線和輸入零線與電熱水器連接。優點一旦地線發生異常帶電或電流插座的相、零線接反時，能立即輸出信號并發出報警，提示用戶不要使用電熱水器。
文檔編號G01R31/02GK101907672SQ201010220749
公開日2010年12月8日 申請日期2010年6月30日 優先權日2010年6月30日
發明者章祖德 申請人:常熟市立得電器有限公司