專利名稱：一種漏電保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用電安全保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及ー種漏電保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
中國專利文獻(xiàn)CN1142618C公開了ー種漏電保護(hù)插頭，該漏電保護(hù)插頭上設(shè)有相線與零線均穿過的零序電流互感器用以檢測相、零線之間的剩余電流，還在地線上設(shè)有地線故障電壓檢測器用以檢測流過地線的故障電流，當(dāng)相、零線之間出現(xiàn)的剩余電流或地線上出現(xiàn)的故障電流達(dá)到預(yù)置的閥值時(shí)(例如10mA)，它都能立即脫扣，切斷相線、零線和地線。由此可知，使用時(shí)，當(dāng)接地保護(hù)系統(tǒng)地線缺失(例如插座地線虛接造成無接地)且漏電保護(hù)裝置負(fù)載線路上的用電器具因絕緣故障發(fā)生漏電或接地保護(hù)系統(tǒng)異常(例如相線、地線短路)造成地線意外帶電時(shí)都會造成I類用電器具的外殼帶上危險(xiǎn)電壓，但它們都還沒有產(chǎn)生剩余電流或地線故障電流，所以現(xiàn)有漏電保護(hù)裝置在這種情況下不會自動(dòng)脫扣，只有 當(dāng)人們觸及這些已經(jīng)帶上電的外殼時(shí)，才產(chǎn)生剩余電流或地線故障電流，從而使漏電保護(hù)裝置在0. IS內(nèi)脫扣，把相線、零線、地線斷開，雖然它能及時(shí)脫扣保護(hù)了人們的生命安全，但是它是在人們觸電之后才能實(shí)施斷電保護(hù)的，所以現(xiàn)有漏電保護(hù)裝置仍存在人被觸電的問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種成本低廉且能克服現(xiàn)有漏電保護(hù)裝置缺陷的漏電保護(hù)裝置，它不但在負(fù)載端相、零線路發(fā)生漏電產(chǎn)生剰余電流時(shí)能及時(shí)把相線觸頭、零線觸頭及地線觸頭全部斷開，而且當(dāng)接地保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)接地缺失且漏電保護(hù)裝置負(fù)載端的用電器具漏電造成電器外殼及地線意外帶上危險(xiǎn)電壓時(shí)或接地系統(tǒng)異常造成地線出現(xiàn)故障電壓時(shí)都能在人們觸及之前自動(dòng)把相線、零線及地線及時(shí)斷開。本實(shí)用新型所提出的技術(shù)解決方案是這樣的ー種漏電保護(hù)裝置，包含有外殼、相線、零線、地線、所述的相線與零線均穿過的零序電流互感器、試驗(yàn)回路、電磁脫扣與鎖扣裝置，該電磁脫扣與鎖扣裝置包含電磁線圈及其驅(qū)動(dòng)電路、相線觸頭、零線觸頭、地線觸頭，所述電磁線圈的驅(qū)動(dòng)電路主要由整流電路、可控硅組成，所述零序電流互感器的次級繞組輸出端和所述電磁線圈的驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，還設(shè)有第I阻容元件、地線故障電壓檢測器、感應(yīng)環(huán)，所述地線故障電壓檢測器上設(shè)有檢測繞組和鐵芯，地線故障電壓檢測器的檢測繞組纏繞在地線故障電壓檢測器的鐵芯上，在所述的地線與零線之間連接有由所述第I阻容元件與所述地線故障電壓檢測器的檢測繞組串聯(lián)而成的檢測回路，第I阻容元件一端與地線連接，第I阻容元件另一端與地線故障電壓檢測器的檢測繞組ー線端連接，地線故障電壓檢測器的檢測繞組另ー線端與零線連接，所述感應(yīng)環(huán)穿過所述地線故障電壓檢測器和穿過所述零序電流互感器形成閉合的感應(yīng)回路。所述由第I阻容元件與地線故障電壓檢測器的檢測繞組串聯(lián)而成的檢測回路中還串聯(lián)有第2阻容元件。還設(shè)有氖燈，該氖燈與所述第2阻容元件并聯(lián)連接。所述感應(yīng)環(huán)可以選取導(dǎo)線制成。所述感應(yīng)環(huán)也可以選取金屬環(huán)制成。所述第I或第2阻容元件為電阻或電容或由電阻與電容組成的組件。所述地線故障電壓檢測器的鐵芯可以選取超微晶合金材料制成。所述地線故障電壓檢測器的鐵芯也可以選取坡莫合金材料制成。所述地線故障電壓檢測器的鐵芯還可以選取非晶態(tài)合金材料制成?，F(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果(I)、本實(shí)用新型的漏電保護(hù)裝置由于在地線與零線之間連接有由地線故障電壓檢測器的檢測繞組與阻容元件串聯(lián)組成的檢測回路，當(dāng)在使用時(shí)，一旦漏電保護(hù)裝置負(fù)載端相、零線上的用電器具因絕緣故障發(fā)生漏電且接地系統(tǒng)地線缺失(例如插座地線虛接造成無接地)時(shí)，用電器具外露的金屬部件及用電器具的電源線中的地線都會帶上危險(xiǎn)電壓，此時(shí)，地線故障電壓檢測器的檢測繞組就會有ー個(gè)微弱電流流過，感應(yīng)環(huán)就會感應(yīng)并輸出信號給零序電流互感器，零序電流互感器的次級繞組就會輸出信號給電磁線圈的驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，從而使漏電保護(hù)裝置在人們觸及用電器具之前就及時(shí)把相線、零線和地線全斷開，它比現(xiàn)有漏電保護(hù)裝置在這種情況下須人們觸電之后才能脫扣提供了更好的技術(shù)解決方案，所以本實(shí)用新型提供了一種更好的用電安全保障。(2)、本實(shí)用新型的漏電保護(hù)裝置由于在地線與零線之間連接有由地線故障電壓檢測器的檢測繞組與阻容元件串聯(lián)組成的檢測回路，當(dāng)在使用時(shí)，一旦接地系統(tǒng)異常造成地線意外帶上危險(xiǎn)的故障電壓時(shí)，地線故障電壓檢測器就會通過感應(yīng)環(huán)把信號輸出給零序電流互感器，零序電流互感器的次級繞組輸出信號給電磁線圈的驅(qū)動(dòng)電路的輸入端，從而使漏電保護(hù)裝置在人們觸及用電器具之前就及時(shí)把相線、零線和地線全斷開，它比現(xiàn)有漏電保護(hù)裝置在這種情況下須人們觸電之后才能脫扣提供了更好的技術(shù)解決方案，所以本實(shí)用新型提供了一種更好的用電安全保障。(3)、只要地線上出現(xiàn)的故障電壓達(dá)到預(yù)定的閥值(例如36V)或流過地線故障電壓檢測器的檢測繞組的電流達(dá)到預(yù)置的閥值(例如10微安)時(shí)，本實(shí)用新型的漏電保護(hù)裝置就會脫扣，因此它不但在地線(或用電器具外露金屬部件)所帯的危險(xiǎn)電壓高為250V時(shí)能脫扣，而且在地線所帶的電壓低至預(yù)定的電壓時(shí)(例如36V)也能可靠脫扣，當(dāng)?shù)鼐€所帶的電壓低于預(yù)定的電壓時(shí)，它就不需要脫扣以避免誤動(dòng)作，它能起保護(hù)作用的電壓范圍寬，所以本實(shí)用新型的漏電保護(hù)插頭不但好使用，而且更安全可靠。(4)、本實(shí)用新型的漏電保護(hù)裝置由于通過感應(yīng)環(huán)就能使地線故障電壓檢測器檢測到的信號輸出給零序電流互感器，無須另外増加電磁線圈的驅(qū)動(dòng)電路來與感應(yīng)環(huán)配合，簡單的技術(shù)方案就實(shí)現(xiàn)了當(dāng)?shù)鼐€出現(xiàn)故障電壓時(shí)的保護(hù)要求，而且本實(shí)用新型的漏電保護(hù)裝置上的地線故障電壓檢測器用來檢測地線與零線之間的電壓差，因此，地線無須穿過地線故障電壓檢測器，簡化了生產(chǎn)エ藝，所以本實(shí)用新型的漏電保護(hù)裝置具有電路結(jié)構(gòu)簡単、成本低廉且安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。(5)、本實(shí)用新型的漏電保護(hù)裝置上的地線故障電壓檢測器通過由導(dǎo)線或金屬環(huán)制成的感應(yīng)環(huán)來感應(yīng)及輸出信號給零序電流互感器，由于地線故障電壓檢測器的檢測繞組與零序電流互感器的次級繞組通常都裝配在塑料外殼上并用環(huán)氧樹脂灌封，以作固定和絕緣防護(hù)，所以本實(shí)用新型的漏電保護(hù)裝置上的地線故障電壓檢測器與零序電流互感器之間絕緣好，而且本實(shí)用新型的漏電保護(hù)裝置也無須在地線故障電壓檢測器或零序電流互感器上額外繞制另ー線圈繞組作為輸出繞組或輸入繞組，這樣地線故障電壓檢測器或零序電流互感器就可以做到結(jié)構(gòu)和エ藝簡單、體積小巧、又便于大批量生產(chǎn)，所以本實(shí)用新型的漏電保護(hù)裝置具有結(jié)構(gòu)和エ藝簡單、成本低廉且安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型的漏電保護(hù)裝置主要應(yīng)用在各種家用電器的漏電保護(hù)上，主要做成漏電保護(hù)插頭或帶漏電保護(hù)插頭的電源線。
圖I是本實(shí)用新型第I個(gè)實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置的電氣原理示意圖。圖2是本實(shí)用新型第2個(gè)實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置的電氣原理示意圖。
具體實(shí)施方式
通過下面實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)ー步詳細(xì)闡述。實(shí)施例I參見圖I所示，ー種漏電保護(hù)裝置，主要由外殼、電源端的相線5、零線6與地線7、負(fù)載端的相線8與零線9均穿過的零序電流互感器15、負(fù)載端的地線10、試驗(yàn)回路16、電磁脫扣與鎖扣裝置、第I阻容元件17、地線故障電壓檢測器18、感應(yīng)環(huán)19、第2阻容元件20、氖燈21組成，該電磁脫扣與鎖扣裝置主要由電磁線圈11及其驅(qū)動(dòng)電路、相線觸頭1-1與2-1、零線觸頭1-2與2-2、地線觸頭3與4組成，電磁線圈11的驅(qū)動(dòng)電路主要由整流電路12、可控硅13、放大電路14組成，地線故障電壓檢測器18上設(shè)有檢測繞組18-1和鐵芯18-2，地線故障電壓檢測器18的檢測繞組18-1纏繞在地線故障電壓檢測器18的鐵芯18-2上。在本實(shí)施例中，電磁線圈11的驅(qū)動(dòng)電路的輸入端為放大電路14的輸入端，零序電流互感器15的次級繞組15-1的ー輸出端與另ー輸出端分別和放大電路14的一輸入端與另ー輸入端連接，放大電路14的觸發(fā)輸出端與可控硅13的觸發(fā)極連接，可控硅13的陽極與陰極分別和整流電路12輸出端的正極(+ )與負(fù)極(_)連接。在本實(shí)施例中，由第I阻容元件17與地線故障電壓檢測器18的檢測繞組18-1串聯(lián)而成的檢測回路中還串聯(lián)連接有第2阻容元件20，第2阻容元件20還與氖燈21并聯(lián)連接，該檢測回路用于檢測地線7與零線6之間的電壓差，第I阻容元件17 —端與電源端的地線7連接，第I阻容元件17另一端與地線故障電壓檢測器18的檢測繞組18-1 —線端連接，地線故障電壓檢測器18的檢測繞組18-1另ー線端與第2阻容元件20 —端、氖燈21 —端連接，第2阻容元件20另一端、氖燈21另一端與電源端的零線6連接，感應(yīng)環(huán)19穿過地線故障電壓檢測器18和穿過零序電流互感器15形成閉合的感應(yīng)回路。也可以把第2阻容元件20與氖燈21取消，此時(shí)，第I阻容元件17 —端與電源端的地線7連接，第I阻容元件17另一端與地線故障電壓檢測器18的檢測繞組18-1 —線端連接，地線故障電壓檢測器18的檢測繞組18-1另ー線端與電源端的零線6連接，也可以把第I阻容元件17 —端改為與負(fù)載端的地線10連接，第I阻容元件17另一端與地線故障電壓檢測器18的檢測繞組18-1 —線端連接，地線故障電壓檢測器18的檢測繞組18-1另ー線端改為與負(fù)載端的零線9連接，第I阻容元件17用作限流。在本實(shí)施例中，第2阻容元件20用作分壓、限流，氖燈21用作當(dāng)?shù)鼐€7帶電時(shí)點(diǎn)亮發(fā)出報(bào)警的作用，也可以根據(jù)實(shí)際使用需要把第2阻容元件20、氖燈21取消并選用其它的地線帶電報(bào)警電路方案，也可以根據(jù)實(shí)際使用需要不選用地線帶電報(bào)警電路，此時(shí)就無地線帶電報(bào)警的附加功能。在本實(shí)施例中，第I阻容元件17選取電容，電容的阻抗為2。=1/(2^0，其中デ為交流市電的頻率，在我國f=50HZ，C為電容的電容值，Ji =3. 14，第I阻容元件17用作限流，第I阻容元件17也可以選取電阻或選取電容與電阻的組件。 在本實(shí)施例中，第2阻容元件20選取電阻，也可以選取電容或選取由電阻與電容組成的組件。
在本實(shí)施例中，感應(yīng)環(huán)19選取導(dǎo)線制成，也可以選取金屬環(huán)制成。在本實(shí)施例中，地線故障電壓檢測器18的鐵芯18-2選取超微晶合金材料制成，也可以選用坡莫合金材料或非晶態(tài)合金材料制成。使用時(shí)，把漏電保護(hù)裝置的復(fù)位推桿按下，相線觸頭1-1與2-1、零線觸頭1-2與2-2和地線觸頭3與4都正常接通，負(fù)載端相線8、零線9、地線10分別與電源端的相線5、零線6、地線7接通，地線7與10由于電源接地的作用使地線電壓被鉗制在零伏左右，同時(shí)零線6與9也是在零伏左右，這樣連接在電源端的地線7與零線6之間的由第I阻容元件
17、地線故障電壓檢測器18、第2阻容元件20、氖燈21組成的檢測回路就沒有電流流過或流過的電流沒有達(dá)到預(yù)置的閥值(例如10微安)，這樣漏電保護(hù)裝置就保持在復(fù)位通電狀態(tài)，從而為它下端的用電器具供電和提供接地。使用時(shí)，如果負(fù)載端的相線8、零線9上的用電器具因故障發(fā)生漏電且接地保護(hù)系統(tǒng)正常時(shí)，就會經(jīng)地線10與7產(chǎn)生ー個(gè)剩余電流，零序電流互感器15會檢測到相、零線之間的剩余電流并輸出ー個(gè)信號給放大電路14，當(dāng)剰余電流達(dá)到預(yù)定的閥值(例如10毫安)時(shí)，可控硅13被放大電路14觸發(fā)導(dǎo)通，電磁脫扣與鎖扣裝置脫扣，漏電保護(hù)裝置跳閘，從而在人們觸及用電器具之前就及時(shí)把相線觸頭1-1與2-1、零線觸頭1-2與2-2、地線觸頭3與4都斷開；而如果負(fù)載端的相線8、零線9上的用電器具因故障漏電且接地保護(hù)系統(tǒng)無接地(例如插座上地線虛接造成無接地)時(shí)，用電器具外露的金屬部件及地線10與7都會帶上危險(xiǎn)電壓，連接在電源端的地線7與零線6之間由第I阻容元件17、地線故障電壓檢測器
18、第2阻容元件20、氖燈21組成的檢測回路就會有微弱電流流過，感應(yīng)環(huán)19感應(yīng)并輸出信號給零序電流互感器15，零序電流互感器15的次級繞組15-1就會輸出ー個(gè)信號給放大電路14的輸入端，當(dāng)該微弱電流達(dá)到預(yù)先設(shè)定的閥值(例如10微安)時(shí)，可控硅13就被放大電路14觸發(fā)導(dǎo)通，電磁脫扣與鎖扣裝置脫扣，漏電保護(hù)裝置跳閘，從而在人們觸及用電器具之前就及時(shí)把相線觸頭1-1與2-1、零線觸頭1-2與2-2、地線觸頭3與4都斷開，更好地保障了人們的安全。使用時(shí)，如果接地保護(hù)系統(tǒng)發(fā)生異常造成地線7與10意外帶上危險(xiǎn)的故障電壓，這樣連接在電源端的地線7與零線6之間的地線故障電壓檢測器18的檢測繞組18-1就會有微弱電流流過，感應(yīng)環(huán)19感應(yīng)并輸出信號給零序電流互感器15，零序電流互感器15的次級繞組15-1就會輸出ー個(gè)信號給放大電路14的輸入端，當(dāng)該微弱電流達(dá)到預(yù)先設(shè)定的閥值(例如10微安)時(shí)，可控硅13就被放大電路14觸發(fā)導(dǎo)通，電磁脫扣與鎖扣裝置脫扣，漏電保護(hù)裝置跳閘，從而在人們觸及用電器具之前就及時(shí)把相線觸頭1-1與2-1、零線觸頭1-2與2-2、地線觸頭3與4都斷開，由于電源端的地線7與零線6之間仍存在故障電壓，所以氖燈21就會被點(diǎn)亮發(fā)出地線帶電的警示，提醒人們盡快排除故障，從而更好地保障了人們的安全。實(shí)施例2參見圖2所示，與實(shí)施例I相比，本實(shí)施取消了電磁線圈11的驅(qū)動(dòng)電路中的放大電路14。在本實(shí)施例中，電磁線圈11的驅(qū)動(dòng)電路主要由整流電路12、可控硅13組成，電磁線圈11的驅(qū)動(dòng)電路的輸入端為可控硅13的觸發(fā)極與陰極，零序電流互感 器15的次級繞組15-1的ー輸出端與另ー輸出端分別和可控娃13的觸發(fā)極與陰極連接,可控娃13的陽極與陰極分別和整流電路12輸出端的正極(+ )與負(fù)極(_)連接。在本實(shí)施例中，感應(yīng)環(huán)19選取金屬環(huán)制成，也可以選取導(dǎo)線制成。由于本實(shí)施例與實(shí)施例I相比，僅為電磁線圈11的驅(qū)動(dòng)電路有所不同，其余的結(jié)構(gòu)組成與電路原理均與實(shí)施例I相同，在此不再贅述。
權(quán)利要求1.ー種漏電保護(hù)裝置，包含有外殼、相線、零線、地線、所述的相線與零線均穿過的零序電流互感器、試驗(yàn)回路、電磁脫扣與鎖扣裝置，該電磁脫扣與鎖扣裝置包含電磁線圈及其驅(qū)動(dòng)電路、相線觸頭、零線觸頭、地線觸頭，所述電磁線圈的驅(qū)動(dòng)電路主要由整流電路、可控硅組成，所述零序電流互感器的次級繞組輸出端和所述電磁線圈的驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，其特征在于還設(shè)有第I阻容元件、地線故障電壓檢測器、感應(yīng)環(huán)；所述地線故障電壓檢測器上設(shè)有檢測繞組和鐵芯，地線故障電壓檢測器的檢測繞組纏繞在地線故障電壓檢測器的鐵芯上；在所述的地線與零線之間連接有由所述第I阻容元件與所述地線故障電壓檢測器的檢測繞組串聯(lián)而成的檢測回路，第I阻容元件一端與地線連接，第I阻容元件另一端與地線故障電壓檢測器的檢測繞組ー線端連接，地線故障電壓檢測器的檢測繞組另ー線端與零線連接；所述感應(yīng)環(huán)穿過所述地線故障電壓檢測器和穿過所述零序電流互感器形成閉合的感應(yīng)回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的漏電保護(hù)裝置，其特征在于所述由第I阻容元件與地線故障電壓檢測器的檢測繞組串聯(lián)而成的檢測回路中還串聯(lián)有第2阻容元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漏電保護(hù)裝置，其特征在于還設(shè)有氖燈，該氖燈與所述第2阻容元件并聯(lián)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的漏電保護(hù)裝置，其特征在于所述感應(yīng)環(huán)選取導(dǎo)線制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的漏電保護(hù)裝置，其特征在于所述感應(yīng)環(huán)選取金屬環(huán)制成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漏電保護(hù)裝置，其特征在于所述第I或第2阻容元件為電阻或電容或由電阻與電容組成的組件。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的漏電保護(hù)裝置，其特征在于所述地線故障電壓檢測器的鐵芯選取坡莫合金材料或超微晶合金材料或非晶態(tài)合金材料制成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種漏電保護(hù)裝置，它不但能防止因電器故障引起的觸電事故，還能防止因地線意外帶電而導(dǎo)致的觸電事故。該漏電保護(hù)裝置上設(shè)有第1阻容元件、地線故障電壓檢測器、感應(yīng)環(huán)，地線故障電壓檢測器的檢測繞組纏繞在地線故障電壓檢測器的鐵芯上，在地線與零線之間連接有由第1阻容元件與地線故障電壓檢測器的檢測繞組串聯(lián)而成的檢測回路，第1阻容元件一端與地線連接，第1阻容元件另一端與地線故障電壓檢測器的檢測繞組一線端連接，地線故障電壓檢測器的檢測繞組另一線端與零線連接，感應(yīng)環(huán)穿過地線故障電壓檢測器與零序電流互感器形成閉合的感應(yīng)回路。
文檔編號H02H3/32GK202564919SQ201220165410
公開日2012年11月28日 申請日期2012年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月18日
發(fā)明者劉睿剛 申請人:劉睿剛