CN219801872U - 一种具备地线缺失保护的漏电保护器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具备地线缺失保护的漏电保护器，涉及漏电保护器领域，包括脱扣模块、零序互感器、地线检测模块和漏保芯片；脱扣模块用于断开电源；零序互感器用于检测零线和火线是否漏电；漏保芯片与零序互感器通讯连接；当零序互感器检测到零线和火线漏电时，漏保芯片控制脱扣模块断开电源；地线检测模块用于检测地线是否开路，地线检测模块与脱扣模块通讯连接；当地线检测模块检测到接地电阻值达到预设跳闸值时，脱扣模块断开电源；与现有技术相比，通过地线检测模块检测地线是否缺失或者未有效接地，并在地线缺失或者未有效接地的情况下，主动断开电源，杜绝了地线缺失所导致的互感器和控制芯片失效的风险，提高了使用安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及漏电保护器领域，尤其涉及一种具备地线缺失保护的漏电保护器。
背景技术
随着生活水平的提高，家用热水器的普及率也越来越高，因为安装或者电线老化，使得地线缺失或者失效，也有的使用者安全意识不高，图省事，将热水器插头上的接地插片剪断，以便将热水器插头插入无地线插孔的插座；
当地线缺失时，漏电保护器的控制芯片，检测漏电的互感器均有失效的风险；
并且在地线缺失的情况下，零火线发生漏电时，会出现被动式保护的情况，即人体触电极短时长后漏电保护器才断开电源，虽然用户几乎不会因这次极短触电而身亡，但是因为触电的麻痹，可能会摔倒或者使得心脏起搏器失效，依旧存在安全隐患；
如中国发明CN103178492A所公开的具备地线带电保护的漏电保护装置，包括各带开关的相线L、零线N、地线E三极，穿过相线L、零线N的零序电流互感器、试验电路、脱扣器、整流电路、电源降压、可控硅，还设置一个电流检测器和双输入端放大器，电流检测器的初级线圈一端与地线E连接，电流检测器的初级线圈另一端串接大阻值限流降压电路后与零线N连接，电流检测器的次级线圈与双输入端放大器的一个输入端连接，双输入端放大器的二个输出端分别与二个可控硅的触发极连接，零序电流互感器的输出端接入双输入端放大器的另一个输入端；该发明虽然能同时检测零线、火线和地线是否漏电，但该发明对地线缺失没有任何的预警和应对办法。
实用新型内容
一、要解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺陷，提高漏电保护器在地线缺失时的使用安全性。
二、技术方案
为解决上述问题，特提供一种具备地线缺失保护的漏电保护器，漏电保护器包括脱扣模块、零序互感器、地线检测模块和漏保芯片；
脱扣模块用于断开电源；
零序互感器用于检测零线和火线是否漏电；
漏保芯片与零序互感器通讯连接；当零序互感器检测到零线和火线漏电时，漏保芯片控制脱扣模块断开电源；
地线检测模块用于检测地线是否开路，地线检测模块与脱扣模块通讯连接；
当地线检测模块检测到地线开路时，脱扣模块断开电源；
地线检测模块包括第一电容、第二电容和光耦，第一电容的一端分别与光耦的第一输入脚和第二电容的一端电连接，第一电容的另一端与火线电连接，第二电容的另一端与零线电连接，光耦的第二输入脚与地线电连接；当接地电阻值达到预设跳闸值时，光耦截止；
地线检测模块还包括第一设定电容和第一设定电阻，第一设定电容和第一设定电阻用于设定预设跳闸值的具体数值；
地线检测模块还包括第一三极管、第二三极管、第一稳压二极管和第一电阻，第一三极管的基极与光耦的第一输出脚电连接，第二三极管的基极分别与第一三极管的集电极和第一电阻的第一端电连接，第一电阻的第二段与光耦的第二输出脚电连接，第一稳压二极管的负极与第一三极管的发射极电连接，第一稳压二极管的正极与光耦的第二输出脚电连接；
当地线检测模块检测到接地电阻值达到预设跳闸值时，第一三极管和第二三极管截止。
其中，脱扣模块还用于断开地线。
其中，漏电保护器还包括地线互感器；
地线互感器用于检测地线是否漏电；
当地线互感器检测到地线漏电时，漏保芯片控制脱扣模块断开电源。
其中，脱扣模块包括脱扣线圈、开关和有源开关元件，漏保芯片通过有源开关元件控制脱扣线圈是否通电，开关在脱扣线圈通电时断开电源。
其中，有源开关元件为可控硅。
其中，所述第一电容和所述第二电容为安规电容。
其中，预设跳闸值为800KΩ。
其中，漏电保护器还包括试验电路，试验电路用于模拟零线和/或火线漏电。
其中，漏电保护器还包括整流电路，整流电路用于将交流电整流为直流电。
其中，整流电路为半波整流电路。
三、本实用新型的有益效果
与现有技术相比，本实用新型通过地线检测模块检测地线是否缺失或者未有效接地，并在地线缺失或者未有效接地的情况下，主动断开电源，杜绝了地线缺失所导致的互感器和控制芯片失效的风险，还杜绝了普通漏电保护器被动式保护所可能造成的风险，提高了使用安全性。
附图说明
图1是本实用新型的实施例1的模块图；
图2是本实用新型的实施例1的原理图；
图3是本实用新型的实施例2的原理图；
图4是本实用新型的实施例3的模块图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
实施例1：
如图1所示，漏电保护器包括脱扣模块、零序互感器、地线检测模块、整流电路和漏保芯片；
脱扣模块用于断开电源；
整流电路将交流电整流为直流电，在本实施例中，采用二极管D1进行半波整流；
零序互感器用于检测零线和火线是否漏电；
漏保芯片与零序互感器通讯连接；当零序互感器检测到零线和火线漏电时，漏保芯片控制脱扣模块断开电源；
地线检测模块用于检测地线是否开路，地线检测模块与脱扣模块通讯连接；
当地线检测模块检测到地线开路时，脱扣模块断开电源。
地线检测通过检测接地电阻值是否达到预设跳闸值，进而检测地线是否开路，当接地电阻值达到预设跳闸值时即地线开路，本领域普通技术人员可根据实际需求调整预设跳闸值，在实施例中，预设跳闸值为800KΩ，当接地电阻值达到800KΩ时即为地线开路。
漏电保护器还包括试验电路，试验电路用于模拟零线和/或火线漏电，如图2所示，在本实施例中，按下开关K，即可模拟漏电，使得用户可以检查漏电保护器是否正常。
如图2所示，当零序互感器ZCT1检测到零线N或者火线L漏电时，零序互感器ZCT1向漏保芯片U1发出一个漏电信号，漏保芯片U1接收到该信号后，漏保芯片U1的端口7输出高电平，经二极管D2驱动可控硅SCR1导通，使得脱扣线圈L1通电，进而使得开关S1断开零点N和火线L。
安规电容C2和安规电容C3串联后并接在零线N和火线L之间，光耦U2的1脚连接在安规电容C2和安规电容C3之间，光耦U2的2脚经电阻R12与地线E连接，光耦U2的4脚经电阻R8与三极管的Q1的基极连接，三极管Q1的集电极经电阻R10连接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极分别与电阻R6和二极管D3连接，其中二极管D3还与可控硅SCR1的触发脚电连接；
在地线E有效接地情况下：
当开关S1闭合接通电源时，光耦U2导通，光耦U2的3脚和4脚内阻减少，使得三极管Q1导通，三极管Q1导通导致三极管Q2也导通，因此可控硅SCR1不会导通，电路能够正常工作；
在地线E未有效接地或者地线E缺失的情况下:
当开关S1闭合接通电源时,因为地线E缺失或者未有效接地，所以光耦U2截止，进而导致三极管Q1和三极管Q2截止，因此可控硅SCR1导通，脱扣线圈L1通电，进而使得开关S1断开零点N和火线L，即当地线未有效接地或者地线E缺失时，光耦U2的2脚的接地断开，导致光耦U2无法导通，进而实现了检测地线是否缺失的技术效果。
通过地线检测模块检测地线是否缺失或者未有效接地，并在地线缺失或者未有效接地的情况下，主动断开电源，杜绝了地线缺失所导致的互感器和控制芯片失效的风险，还杜绝了普通漏电保护器被动式保护所可能造成的风险，提高了使用安全性；相较而言，现有带地线带电保护的装置，如漏电保护插头，一般既能在保护装置在相零线出现漏电时能断开，也包括在地线带电时能断开，但并不能在地线缺失时进行断开，仍存在安全隐患。
实施例2：
如图3所示，本实施例的开关S1在断开零线N和火线L时，还会断开地线E。
实施例3：
如图4所示，本实施例还包括地线互感器，漏保芯片与地线互感器通讯连接；当地线互感器检测到地线漏电时，漏保芯片控制脱扣模块断开电源。
以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (10)
1.一种具备地线缺失保护的漏电保护器，其特征在于，所述漏电保护器包括脱扣模块、零序互感器、地线检测模块和漏保芯片；
所述脱扣模块用于断开电源；
所述零序互感器用于检测零线和火线是否漏电；
所述漏保芯片与所述零序互感器通讯连接；当所述零序互感器检测到零线和火线漏电时，所述漏保芯片控制所述脱扣模块断开电源；
所述地线检测模块用于检测接地电阻值，所述地线检测模块与所述脱扣模块通讯连接；
当所述地线检测模块检测到所述接地电阻值达到预设跳闸值时，所述脱扣模块断开电源；
所述地线检测模块包括第一电容、第二电容和光耦，所述第一电容的一端分别与所述光耦的第一输入脚和第二电容的一端电连接，所述第一电容的另一端与火线电连接，所述第二电容的另一端与零线电连接，所述光耦的第二输入脚与地线电连接；当接地电阻值达到所述预设跳闸值时，所述光耦截止；
所述地线检测模块还包括第一设定电容和第一设定电阻，所述第一设定电容和所述第一设定电阻用于设定所述预设跳闸值的具体数值；
所述地线检测模块还包括第一三极管、第二三极管、第一稳压二极管和第一电阻，所述第一三极管的基极与所述光耦的第一输出脚电连接，所述第二三极管的基极分别与所述第一三极管的集电极和第一电阻的第一端电连接，所述第一电阻的第二段与所述光耦的第二输出脚电连接，所述第一稳压二极管的负极与第一三极管的发射极电连接，所述第一稳压二极管的正极与所述光耦的第二输出脚电连接；
当所述地线检测模块检测到所述接地电阻值达到预设跳闸值时，所述第一三极管和第二三极管截止。
2.如权利要求1所述的一种具备地线缺失保护的漏电保护器，其特征在于，所述脱扣模块还用于断开地线。
3.如权利要求1所述的一种具备地线缺失保护的漏电保护器，其特征在于，所述漏电保护器还包括地线互感器；
所述地线互感器用于检测地线是否漏电；
当所述地线互感器检测到地线漏电时，所述漏保芯片控制所述脱扣模块断开电源。
4.如权利要求1所述的一种具备地线缺失保护的漏电保护器，其特征在于，所述脱扣模块包括脱扣线圈、开关和有源开关元件，所述漏保芯片通过所述有源开关元件控制所述脱扣线圈是否通电，所述开关在所述脱扣线圈通电时断开电源。
5.如权利要求4所述的一种具备地线缺失保护的漏电保护器，其特征在于，所述有源开关元件为可控硅。
6.如权利要求1所述的一种具备地线缺失保护的漏电保护器，其特征在于，所述第一电容和所述第二电容为安规电容。
7.如权利要求1所述的一种具备地线缺失保护的漏电保护器，其特征在于，所述预设跳闸值为800KΩ。
8.如权利要求1所述的一种具备地线缺失保护的漏电保护器，其特征在于，所述漏电保护器还包括试验电路，所述试验电路用于模拟零线和/或火线漏电。
9.如权利要求1所述的一种具备地线缺失保护的漏电保护器，其特征在于，所述漏电保护器还包括整流电路，所述整流电路用于将交流电整流为直流电。
10.如权利要求9所述的一种具备地线缺失保护的漏电保护器，其特征在于，所述整流电路为半波整流电路。
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