漏電保護器的制造方法

漏電保護器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種漏電保護器，其包括控制器和報警器，該控制器判斷電路中的漏電電流值，當漏電電流存在但漏電電流值低于漏電脫扣閾值時，該控制器向報警器輸出報警指令，從而使報警器報警。當線路中存在漏電電流時，該漏電保護器能夠給用戶一個預警，讓用戶提前檢修，排除故障，從而能消除安全隱患，減少停機時間，最大程度地降低或者避免停電給用戶造成的損失。
【專利說明】漏電保護器

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種漏電保護器。

【背景技術】
[0002] 在電氣裝置中，電流從電源流向負載，然后流回電源。在理想狀態下，流向負載的 電流等于流回電源的電流。在實際應用中，流向負載的電流與從負載流回電源的電流之差 被稱為剩余電流。發生接地故障時，電流流向大地，從而也產生剩余電流。電器裝置產生剩 余電流，也即是通常所說的漏電。人體能夠承受的安全電流，在220V時，約為20?30mA以 下。
[0003] 為了使電氣裝置正常運行，保護設備和人身安全，常常在電路中設置漏電保護器， 漏電保護器會設置漏電脫扣閾值，當漏電電流達到脫扣閾值，漏電保護器會引起電路斷開。
[0004] 例如，圖1示出施耐德電氣公司現有RCB0(帶過流保護的剩余電流斷路器）和RCCB (不帶過流保護的剩余電流斷路器）。漏電脫扣閾值有10、30、100、300mA四種規格。10、30mA 用于保護人體。100、300mA是用于保護線路的。達到脫扣閾值后，漏電保護器動作而切斷電 路。
[0005] 現有技術的漏電保護器的保護性能存在需進一步改進之處。 實用新型內容
[0006] 本實用新型之目的在于提供一種安全性能更好的漏電保護器。
[0007] 由此，本實用新型提供一種漏電保護器，其包括控制器和報警器，該控制器判斷電 路中的漏電電流值，當漏電電流存在但漏電電流值低于漏電脫扣閾值時，該控制器向報警 器輸出報警指令，從而使報警器報警。
[0008] 優選地，還包括ASIC漏電專用集成電路，當漏電電流大于等于危險值時，信號經 過該ASIC漏電專用集成電路直接判斷，驅動致動器使機械組件脫扣。
[0009] 優選地，所述ASIC漏電專用集成電路向報警器輸出脫扣報警指令，使報警器進行 脫扣報警。
[0010] 優選地，當漏電電流值達到漏電脫扣閾值但脫扣失效而導致未脫扣時，所述控制 器向報警器輸出報警指令而使報警器報警。
[0011] 優選地，所述控制器是微控制器（MCU)。
[0012] 優選地，所述報警器是聲音報警器、光報警器、或聲和光混和報警器。
[0013] 優選地，當漏電電流值低于漏電脫扣閾值時，所述報警器發出橙色光。
[0014] 優選地，當漏電電流值達到漏電脫扣閾值但脫扣失效而導致未脫扣時，所述報警 器發出紅色光。
[0015] 優選地，所述報警器設置于該漏電保護器的正面，并從該正面的表面露出。
[0016] 優選地，所述報警器包括聲音報警器，該聲音報警器設置在漏電保護器內部并被 遮蓋住。
[0017] 優選地，所述報警器設置在漏電保護器殼體的外部并與該殼體間隔開。
[0018] 優選地，控制器與報警器之間的連接是有線連接或無線連接。
[0019] 本實用新型的發明人對漏電保護器有深刻的研究。本實用新型的發明人發現現有 技術的漏電保護器需進一步改進。例如，線路方面的漏電是隨時間推移，逐步發生，漏電電 流值慢慢增大的，但是，現有產品在沒有達到脫扣閾值前，即使線路中存在漏電電流，產品 也不會動作，同時也不會給用戶任何指示。達到脫扣閾值后，迅速跳閘，切斷電流。沒有很 好的供電連續性。大漏電脫扣閾值的RCB0在線路中存在30mA以上漏電，但漏電電流值未 達到漏電脫扣閾值例如l〇〇mA或者300mA時，產品不動作，依然正常接通電路，也不作任何 的顯示，告訴用戶回路中存在一個危險的大漏電電流，存在嚴重的安全隱患。
[0020] 因此，本實用新型的發明人通過為漏電保護器設置由控制器控制的報警器，使得 當線路中存在漏電電流時，漏電保護器能夠給用戶一個預警，讓用戶提前檢修，排除故障， 從而能消除安全隱患，減少停機時間，最大程度地降低或者避免停電給用戶造成的損失。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1是現有技術的漏電保護器的立體圖。
[0022] 圖2是未脫扣的根據本實用新型的漏電保護器的立體圖。
[0023] 圖3是已脫扣的根據本實用新型的漏電保護器的立體圖。
[0024] 圖4是根據本實用新型的漏電保護器的第一實施例的原理框圖。
[0025] 圖5是根據本實用新型的漏電保護器的第二實施例的原理框圖。
[0026] 圖6是根據本實用新型的漏電保護器在去掉了側蓋后的側面圖。

【具體實施方式】
[0027] 在下文中，將參照附圖描述本實用新型的漏電保護器的實施例。
[0028] 在此記載的實施例為本實用新型的特定的【具體實施方式】，用于說明本實用新型的 構思，均是解釋性和示例性的，不應解釋為對本實用新型實施方式及本實用新型范圍的限 制。除在此記載的實施例外，本領域技術人員還能夠基于本申請權利要求書和說明書所公 開的內容采用顯而易見的其它技術方案，這些技術方案包括采用對在此記載的實施例的做 出任何顯而易見的替換和修改的技術方案。
[0029] 本說明書的附圖為示意圖，輔助說明本實用新型的構思，示意性地表示各部分的 形狀及其相互關系。相同的參考標記用于表示類似的部分。
[0030] 本實用新型是一種新的漏電保護器，在脫扣前，具備預警功能。優選地，當達到漏 電脫扣閾值后，機械組件失效無動作，電路未被切斷，產品具備報警功能。
[0031] 圖2示出未脫扣的根據本實用新型的漏電保護器的立體圖，圖3示出已脫扣的根 據本實用新型的漏電保護器的立體圖，如圖所示，報警器3在漏電保護器的正面露出。
[0032] 圖4示出根據本實用新型的漏電保護器的第一實施例的原理框圖，圖5示出根據 本實用新型的漏電保護器的第二實施例的原理框圖，而圖6示出根據本實用新型的漏電保 護器在去掉了側蓋后的側面圖。
[0033] 對于第一實施例，如圖4所示，報警器3為蜂鳴器或LED燈，而控制器2是MCU(微 控制器)。如圖2和4所示，漏電保護器1包括控制器2和報警器3,該控制器2判斷電路中 的漏電電流值，當漏電電流存在但漏電電流值低于漏電脫扣閾值時，該控制器2向報警器3 輸出報警指令，從而使報警器報警。具體地說，零序互感線圈提供對泄漏電電流的感應功 能，當線路中存在漏電，進出線圈電流的矢量和不為零，線圈產生感應電流信號。該電流 信號經過電平匹配和濾波輸送給MCU微控制單元。
[0034] 優選地，當漏電電流值達到漏電脫扣閾值但脫扣失效而導致未脫扣時，報警器3 也報警。
[0035] 進一步參見圖6,其示出在本實施例的漏電保護器1內的布置。如圖所示，MCU芯 片2設置在圖示的電路板上，報警器3設置在圖中"凸"字形形狀的左上角落，實際上是如 圖2所示設置在漏電保護器1的下面右下角落處。另外，標號4指繼電器，標號5是測試電 阻，標號6指一次線，標號7是漏電互感線圈，而標號8指RCD側機械組件。
[0036] 控制器2與報警器3之間的連接可以是有線連接，也可以是無線連接。
[0037] 如圖3所示，控制器2判斷漏電電流值，并給報警器3發出指令，以控制報警器3 的指示。控制器2可以是微控制器（MCU)。
[0038] 依實際需要，該報警可以由聲、光等形式。報警器可以是聲音報警器、光報警器、或 聲和光混和報警器等。優選地，報警器是發光二極管（LED)。
[0039] 在實施例中，電路正常接通或漏電電流處于安全范圍時，漏電保護器1不報警。
[0040] 當有危險漏電電流，但未達到跳閘閾值時，LED燈報警，例如指示橙色，或者，對于 聲音報警器，可以是聲音之間帶有較長間隔的一聲報警。
[0041] 當漏電電流達到脫扣閾值，漏電保護器1使脫扣器脫扣，從而切斷電流。
[0042] 然而，如果控制器2判斷漏電電流已達到脫扣閾值，但因機械失效等原因沒有產 生脫扣動作時，LED燈也以不同顏色區分來報警，例如紅色，或者，對于聲音報警器，報警聲 可以是兩個連續聲音為一組，在每組聲音之間帶有較長間隔。
[0043] 根據漏電保護器給出的預警，用戶會提前檢修設備，排除故障。由此，能夠消除安 全隱患，減少停機時間，最大程度地降低或者避免停電給用戶造成的損失。
[0044] 下表1示例性地示出根據本實用新型的漏電保護器的在漏電脫扣閾值分別 100mA、300mA并且正常脫扣時的報警狀態。
[0045] 表 1
[0046] 大于或等于 漏電電流值 30mA以下 30-100mA 100-300mA ____ 300mA 脫扣閾值100mA 安全 報警 脫扣 脫扣閾值300mA | 安全 報警 | 脫扣
[0047] 下表2示例性地示出根據本實用新型的漏電保護器的報警狀態。
[0048] 表 2
[0049] 漏電電流___^_ Ο-aIAn 正常在該區間內，產品不跳閘，無漏電報警指示_ 漏電報警，報警可以發聲光的形式，例如橙色LED燈閃爍，可 alAn-ΙΔη 報警 依據漏電電流值的增加，閃爍速度加快等 跳閘失效報警，如果機構失效，達到漏電脫扣閾值，電路仍未切 ΙΔη 報警 _ I斷，則報警，例如，紅色LED燈常亮，跳閘切斷電路_
[0050] 與第一實施例相比，圖5所示的第二實施例增加了 ASIC芯片，即ASIC漏電專用集 成電路，除了與ASIC芯片相關的部分之外的其它方面與第一實施例一樣。由此，上面對于 第一實施例的描述中，根據兩個實施例的原理圖能夠顯而易見適用于第二實施例部分不再 贅述。
[0051] 參見圖5,在第二實施例中，零序互感線圈提供對泄漏電電流的感應功能，當線路 中存在漏電，進出線圈電流的矢量和不為零，線圈產生感應電流信號。該電流信號經過電平 匹配和濾波輸送給MCU (微控制器）2和ASIC漏電專用集成電路。
[0052] MCU具有較強的運算判斷功能，能對漏電電流大小和性質做出判斷，當漏電電流 產生了但還未到危險值時輸出報警，提醒用戶故障電流的發生，因此，如圖4所示的第一實 施例能夠實現本實用新型之目的。然而，發明人還發現，MCU的運算功能依賴于外界穩定的 供電電壓，當電壓過低時，無法提供可靠的輸出結果，換言之，當電壓過低時，沒有足夠的能 量驅動動作機構切斷電流。
[0053] 因此，在第二實施例中專門設計了 ASIC漏電專用集成電路。ASIC芯片的特點是不 依賴于穩定的電壓工作，運算速度快。當漏電電流大于等于危險值時，信號經過ASIC直接 判斷，驅動動作機構切斷電流，并且提供脫扣指示。
[0054] 如圖5所示，ASIC芯片可給報警器3 (如蜂鳴器和/或LED燈)指示脫扣報警。但 請注意，ASIC芯片也可不用給報警器3指示脫扣報警，S卩，在圖5的原理中，蜂鳴器或LED燈 的指示回路與ASIC芯片之間的連線可以去除。
[0055] 由此可見，第二實施例的特點是利用MCU運算功能對故障電流進行判斷，提供報 警功能；同時，利用ASIC運算速度快的特點對故障電流快速切斷。
[0056] 圖2、3和6示出報警器在示例性實施例中的位置，但顯然，無論是聲音報警器、光 報警器還是聲和光混和報警器都可以根據設計需要設置在漏電保護器1的不同位置，例如 側面，甚至是設置在漏電保護器1外部的與漏電保護器1殼體分開的位置。而對于聲音報 警器，還可以設置在漏電保護器1內部并且從漏電保護器1外面不必看到該報警器。
[0057] 以上對本實用新型的漏電保護器的實施方式進行了說明。對于本實用新型的漏 電保護器的具體特征如形狀、尺寸和位置可以上述披露的特征的作用進行具體設計，這些 設計均是本領域技術人員能夠實現的。而且，上述披露的各技術特征并不限于已披露的與 其它特征的組合，本領域技術人員還可根據實用新型之目的進行各技術特征之間的其它組 合，以實現本實用新型之目的為準。
【權利要求】
1. 一種漏電保護器，其特征在于包括控制器和報警器，該控制器判斷電路中的漏電電 流值，當漏電電流存在但漏電電流值低于漏電脫扣閾值時，該控制器向報警器輸出報警指 令，從而使報警器報警。
2. 如權利要求1所述的漏電保護器，其特征在于，還包括ASIC漏電專用集成電路，當漏 電電流大于等于危險值時，信號經過該ASIC漏電專用集成電路直接判斷，驅動致動器使機 械組件脫扣。
3. 如權利要求1所述的漏電保護器，其特征在于，所述ASIC漏電專用集成電路向報警 器輸出脫扣報警指令，使報警器進行脫扣報警。
4. 如權利要求1所述的漏電保護器，其特征在于，當漏電電流值達到漏電脫扣閾值但 脫扣失效而導致未脫扣時，所述控制器向報警器輸出報警指令而使報警器報警。
5. 如權利要求1所述的漏電保護器，其特征在于，所述控制器是微控制器(MCU)。
6. 如權利要求1所述的漏電保護器，其特征在于，所述報警器是聲音報警器、光報警 器、或聲和光混和報警器。
7. 如權利要求1所述的漏電保護器，其特征在于，當漏電電流值低于漏電脫扣閾值時， 所述報警器發出橙色光。
8. 如權利要求3所述的漏電保護器，其特征在于，當漏電電流值達到漏電脫扣閾值但 脫扣失效而導致未脫扣時，所述報警器發出紅色光。
9. 如權利要求1-8中任一項所述的漏電保護器，其特征在于，所述報警器設置于該漏 電保護器的正面，并從該正面的表面露出。
10. 如權利要求1-8中任一項所述的漏電保護器，其特征在于，所述報警器包括聲音報 警器，該聲音報警器設置在漏電保護器內部并被遮蓋住。
11. 如權利要求1-8中任一項所述的漏電保護器，其特征在于，所述報警器設置在漏電 保護器殼體的外部并與該殼體間隔開。
12. 如權利要求1-8中任一項所述的漏電保護器，其特征在于，控制器與報警器之間的 連接是有線連接或無線連接。
【文檔編號】G01R31/02GK203883450SQ201420143191
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年3月27日 優先權日:2014年3月27日
【發明者】余剛, 楊崢瑜, 周焱 申請人:施耐德電器工業公司