一種漏電保護裝置的製作方法

2023-06-09 00:34:11 1

專利名稱：一種漏電保護裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及用電安全保護技術領域，尤其是涉及ー種漏電保護裝置。
背景技術：
中國專利文獻CN1142618C公開了ー種漏電保護插頭，該漏電保護插頭上設有相線與零線均穿過的零序電流互感器用以檢測相、零線之間的剩餘電流，還在地線上設有地線故障電壓檢測器用以檢測流過地線的故障電流，當相、零線之間出現的剩餘電流或地線上出現的故障電流達到預置的閥值時(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，當接地保護系統地線缺失(例如插座地線虛接造成無接地)且漏電保護裝置負載線路上的用電器具因絕緣故障發生漏電或接地保護系統異常(例如相線、地線短路)造成地線意外帶電時都會造成I類用電器具的外殼帶上危險電壓，但它們都還沒有產生剩餘電流或地線故障電流，所以現有漏電保護裝置在這種情況下不會自動脫扣，只有 當人們觸及這些已經帶上電的外殼時，才產生剩餘電流或地線故障電流，從而使漏電保護裝置在0. IS內脫扣，把相線、零線、地線斷開，雖然它能及時脫扣保護了人們的生命安全，但是它是在人們觸電之後才能實施斷電保護的，所以現有漏電保護裝置仍存在人被觸電的問題。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種成本低廉且能克服現有漏電保護裝置缺陷的漏電保護裝置，它不但在負載端相、零線路發生漏電產生剰餘電流時能及時把相線觸頭、零線觸頭及地線觸頭全部斷開，而且當接地保護系統出現接地缺失且漏電保護裝置負載端的用電器具漏電造成電器外殼及地線意外帶上危險電壓時或接地系統異常造成地線出現故障電壓時都能在人們觸及之前自動把相線、零線及地線及時斷開。本實用新型所提出的技術解決方案是這樣的ー種漏電保護裝置，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、試驗迴路、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動電路、相線觸頭、零線觸頭、地線觸頭，所述電磁線圈的驅動電路主要由整流電路、可控矽組成，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動電路的輸入端連接，還設有第I阻容元件、地線故障電壓檢測器、感應環，所述地線故障電壓檢測器上設有檢測繞組和鐵芯，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而成的檢測迴路，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，所述感應環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迴路。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而成的檢測迴路中還串聯有第2阻容元件。還設有氖燈，該氖燈與所述第2阻容元件並聯連接。所述感應環可以選取導線製成。所述感應環也可以選取金屬環製成。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製成。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製成。所述地線故障電壓檢測器的鐵芯還可以選取非晶態合金材料製成。現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果(I)、本實用新型的漏電保護裝置由於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組成的檢測迴路，當在使用時，一旦漏電保護裝置負載端相、零線上的用電器具因絕緣故障發生漏電且接地系統地線缺失(例如插座地線虛接造成無接地)時，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電壓，此時，地線故障電壓檢測器的檢測繞組就會有ー個微弱電流流過，感應環就會感應並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動電路的輸入端，從而使漏電保護裝置在人們觸及用電器具之前就及時把相線、零線和地線全斷開，它比現有漏電保護裝置在這種情況下須人們觸電之後才能脫扣提供了更好的技術解決方案，所以本實用新型提供了一種更好的用電安全保障。(2)、本實用新型的漏電保護裝置由於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組成的檢測迴路，當在使用時，一旦接地系統異常造成地線意外帶上危險的故障電壓時，地線故障電壓檢測器就會通過感應環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動電路的輸入端，從而使漏電保護裝置在人們觸及用電器具之前就及時把相線、零線和地線全斷開，它比現有漏電保護裝置在這種情況下須人們觸電之後才能脫扣提供了更好的技術解決方案，所以本實用新型提供了一種更好的用電安全保障。(3)、只要地線上出現的故障電壓達到預定的閥值(例如36V)或流過地線故障電壓檢測器的檢測繞組的電流達到預置的閥值(例如10微安)時，本實用新型的漏電保護裝置就會脫扣，因此它不但在地線(或用電器具外露金屬部件)所帯的危險電壓高為250V時能脫扣，而且在地線所帶的電壓低至預定的電壓時(例如36V)也能可靠脫扣，當地線所帶的電壓低於預定的電壓時，它就不需要脫扣以避免誤動作，它能起保護作用的電壓範圍寬，所以本實用新型的漏電保護插頭不但好使用，而且更安全可靠。(4)、本實用新型的漏電保護裝置由於通過感應環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動電路來與感應環配合，簡單的技術方案就實現了當地線出現故障電壓時的保護要求，而且本實用新型的漏電保護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，簡化了生產エ藝，所以本實用新型的漏電保護裝置具有電路結構簡単、成本低廉且安全可靠的優點。(5)、本實用新型的漏電保護裝置上的地線故障電壓檢測器通過由導線或金屬環製成的感應環來感應及輸出信號給零序電流互感器，由於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並用環氧樹脂灌封，以作固定和絕緣防護，所以本實用新型的漏電保護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，而且本實用新型的漏電保護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構和エ藝簡單、體積小巧、又便於大批量生產，所以本實用新型的漏電保護裝置具有結構和エ藝簡單、成本低廉且安全可靠的優點。本實用新型的漏電保護裝置主要應用在各種家用電器的漏電保護上，主要做成漏電保護插頭或帶漏電保護插頭的電源線。

圖I是本實用新型第I個實施例的漏電保護裝置的電氣原理示意圖。圖2是本實用新型第2個實施例的漏電保護裝置的電氣原理示意圖。
具體實施方式
通過下面實施例對本實用新型作進ー步詳細闡述。實施例I參見圖I所示，ー種漏電保護裝置，主要由外殼、電源端的相線5、零線6與地線7、負載端的相線8與零線9均穿過的零序電流互感器15、負載端的地線10、試驗迴路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、感應環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及其驅動電路、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的驅動電路主要由整流電路12、可控矽13、放大電路14組成，地線故障電壓檢測器18上設有檢測繞組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。在本實施例中，電磁線圈11的驅動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的觸發輸出端與可控矽13的觸發極連接，可控矽13的陽極與陰極分別和整流電路12輸出端的正極(+ )與負極(_)連接。在本實施例中，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串聯而成的檢測迴路中還串聯連接有第2阻容元件20，第2阻容元件20還與氖燈21並聯連接，該檢測迴路用於檢測地線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，感應環19穿過地線故障電壓檢測器18和穿過零序電流互感器15形成閉合的感應迴路。也可以把第2阻容元件20與氖燈21取消，此時，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另ー線端改為與負載端的零線9連接，第I阻容元件17用作限流。在本實施例中，第2阻容元件20用作分壓、限流，氖燈21用作當地線7帶電時點亮發出報警的作用，也可以根據實際使用需要把第2阻容元件20、氖燈21取消並選用其它的地線帶電報警電路方案，也可以根據實際使用需要不選用地線帶電報警電路，此時就無地線帶電報警的附加功能。在本實施例中，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。
在本實施例中，感應環19選取導線製成，也可以選取金屬環製成。在本實施例中，地線故障電壓檢測器18的鐵芯18-2選取超微晶合金材料製成，也可以選用坡莫合金材料或非晶態合金材料製成。使用時，把漏電保護裝置的復位推桿按下，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由於電源接地的作用使地線電壓被鉗制在零伏左右，同時零線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組成的檢測迴路就沒有電流流過或流過的電流沒有達到預置的閥值(例如10微安)，這樣漏電保護裝置就保持在復位通電狀態，從而為它下端的用電器具供電和提供接地。使用時，如果負載端的相線8、零線9上的用電器具因故障發生漏電且接地保護系統正常時，就會經地線10與7產生ー個剩餘電流，零序電流互感器15會檢測到相、零線之間的剩餘電流並輸出ー個信號給放大電路14，當剰餘電流達到預定的閥值(例如10毫安)時，可控矽13被放大電路14觸發導通，電磁脫扣與鎖扣裝置脫扣，漏電保護裝置跳閘，從而在人們觸及用電器具之前就及時把相線觸頭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系統無接地(例如插座上地線虛接造成無接地)時，用電器具外露的金屬部件及地線10與7都會帶上危險電壓，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組成的檢測迴路就會有微弱電流流過，感應環19感應並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就會輸出ー個信號給放大電路14的輸入端，當該微弱電流達到預先設定的閥值(例如10微安)時，可控矽13就被放大電路14觸發導通，電磁脫扣與鎖扣裝置脫扣，漏電保護裝置跳閘，從而在人們觸及用電器具之前就及時把相線觸頭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，如果接地保護系統發生異常造成地線7與10意外帶上危險的故障電壓，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，感應環19感應並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就會輸出ー個信號給放大電路14的輸入端，當該微弱電流達到預先設定的閥值(例如10微安)時，可控矽13就被放大電路14觸發導通，電磁脫扣與鎖扣裝置脫扣，漏電保護裝置跳閘，從而在人們觸及用電器具之前就及時把相線觸頭1-1與2-1、零線觸頭1-2與2-2、地線觸頭3與4都斷開，由於電源端的地線7與零線6之間仍存在故障電壓，所以氖燈21就會被點亮發出地線帶電的警示，提醒人們儘快排除故障，從而更好地保障了人們的安全。實施例2參見圖2所示，與實施例I相比，本實施取消了電磁線圈11的驅動電路中的放大電路14。在本實施例中，電磁線圈11的驅動電路主要由整流電路12、可控矽13組成，電磁線圈11的驅動電路的輸入端為可控矽13的觸發極與陰極，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(+ )與負極(_)連接。在本實施例中，感應環19選取金屬環製成，也可以選取導線製成。由於本實施例與實施例I相比，僅為電磁線圈11的驅動電路有所不同，其餘的結構組成與電路原理均與實施例I相同，在此不再贅述。
權利要求1.ー種漏電保護裝置，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、試驗迴路、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動電路、相線觸頭、零線觸頭、地線觸頭，所述電磁線圈的驅動電路主要由整流電路、可控矽組成，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動電路的輸入端連接，其特徵在於還設有第I阻容元件、地線故障電壓檢測器、感應環；所述地線故障電壓檢測器上設有檢測繞組和鐵芯，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而成的檢測迴路，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；所述感應環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迴路。
2.根據權利要求I所述的漏電保護裝置，其特徵在於所述由第I阻容元件與地線故障電壓檢測器的檢測繞組串聯而成的檢測迴路中還串聯有第2阻容元件。
3.根據權利要求2所述的漏電保護裝置，其特徵在於還設有氖燈，該氖燈與所述第2阻容元件並聯連接。
4.根據權利要求I所述的漏電保護裝置，其特徵在於所述感應環選取導線製成。
5.根據權利要求I所述的漏電保護裝置，其特徵在於所述感應環選取金屬環製成。
6.根據權利要求2所述的漏電保護裝置，其特徵在於所述第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.根據權利要求I所述的漏電保護裝置，其特徵在於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合金材料製成。
專利摘要本實用新型公開了一種漏電保護裝置，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致的觸電事故。該漏電保護裝置上設有第1阻容元件、地線故障電壓檢測器、感應環，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而成的檢測迴路，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，感應環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迴路。
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 優先權日2012年4月18日
發明者劉睿剛 申請人:劉睿剛