專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于漏電保護(hù)裝置的零線及地線發(fā)生異常的檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于漏電保護(hù)裝置的零線及地線發(fā)生異常的檢測(cè)裝置，屬于低壓電 器的保護(hù)裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，各種家用電器日益增多， 一方面表明人們物質(zhì)生活提高，辦 公條件改善，但另一方面隱含有諸多有失安全的隱患。這里所講的安全隱患主要有以下 幾個(gè)方面 一是線路質(zhì)量低劣造成電器外殼帶電；二是用戶敷設(shè)線路有失規(guī)范；三是電 器插座接線錯(cuò)誤；四是電網(wǎng)不穩(wěn)定。上述隱患中，所用電器的外殼及地線帶電最為突出， 導(dǎo)致的觸電事故的情形較多。現(xiàn)有的地線可斷開(kāi)的漏電保護(hù)裝置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(xiàn)有地線可斷開(kāi)的漏電保護(hù)裝置產(chǎn)品中所用的檢 測(cè)報(bào)警技術(shù)中對(duì)地線異常帶電的檢測(cè)方法存在隱患。現(xiàn)有地線可斷開(kāi)的漏電保護(hù)裝置產(chǎn) 品中對(duì)地線異常帶電檢測(cè)報(bào)警的第一種方法是在漏電保護(hù)裝置中，將地線異常帶電檢 測(cè)電路接在零線和地線之間，用零線作為參考來(lái)對(duì)地線作帶電檢測(cè)，但此種方法存在隱 患，例如當(dāng)用戶插座上的相、零線被接反(此種情況在我國(guó)較為普遍)，使插在插座上的漏 電保護(hù)裝置的零線帶電，如果此時(shí)發(fā)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(cè)出地線異常帶電，無(wú)法對(duì)地線異常帶電作出報(bào)警，存在隱 患?，F(xiàn)有地線可斷開(kāi)的漏電保護(hù)裝置產(chǎn)品中對(duì)地線異常帶電檢測(cè)報(bào)警的第二種方法是 在漏電保護(hù)裝置中，將地線異常帶電檢測(cè)電路接在可斷開(kāi)的地線觸點(diǎn)之間，此種方法主 要用于電熱水器產(chǎn)品，有以下隱患電器在通電使用狀態(tài)下(此時(shí)可斷開(kāi)的地線觸點(diǎn)閉合， 地線異常帶電檢測(cè)電路的檢測(cè)端被短路)，此時(shí)如果發(fā)生地線異常帶電，將無(wú)法對(duì)地線異 常帶電作出檢測(cè)報(bào)警。國(guó)家也對(duì)一些常用的家用電器產(chǎn)品作出了安全規(guī)定，如國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 4706.12-2006《家用和類(lèi)似用途電器的安全儲(chǔ)熱式熱水器的特殊要求》中AA,22.7規(guī)定 "熱水器上應(yīng)采取一旦外部接地系統(tǒng)異常情況出現(xiàn)時(shí)的報(bào)警措施，報(bào)警應(yīng)能持續(xù)到人工 切斷電源為止"?？梢?jiàn)現(xiàn)有漏電保護(hù)裝置產(chǎn)品由于存在某些情況下地線發(fā)生異常帶電而 不能作出報(bào)警的死角，不能達(dá)到相關(guān)國(guó)標(biāo)的規(guī)定，存在安全隱患。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種用于漏電保護(hù)裝置的零線及地線發(fā)生異常的檢測(cè)裝置，它對(duì)地線或零線檢測(cè)時(shí)能夠正確檢測(cè)出被檢測(cè)的電源地線或零線是否帶電，如果帶電則 會(huì)輸出信號(hào)。
本發(fā)明的任務(wù)是這樣來(lái)完成的， 一種用于漏電保護(hù)裝置的零線及地線發(fā)生異常的檢 測(cè)裝置，它包括設(shè)置在漏電保護(hù)裝置外殼面板SFP上的合閘手柄HD;導(dǎo)電電極P，導(dǎo) 電電極P與合閘手柄HD連接；第一電抗元件Zl,第一電抗元件Z1—端1與導(dǎo)電電極 P連接或與第一微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端4連接，第一電抗元件Zl另一端2與第一 微電流檢測(cè)電路Ul的另一檢測(cè)端3或與電源零線N或地線PE連接；第一微電流檢測(cè)電 路U1，第一微電流檢測(cè)電路Ul的另一檢測(cè)端3與第一電抗元件Z1的另一端2或?qū)щ婋?極P連接，第一微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端4與電源零線N或地線PE或與第一電抗元 件Zl的一端1連接，第一微電流檢測(cè)電路Ul的信號(hào)輸出端為5和6。
本發(fā)明所述的第一微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端4與電源零線N和第二微電流檢測(cè) 電路U2的檢測(cè)端8連接，第二微電流檢測(cè)電路U2的另一檢測(cè)端7與第二電抗元件Z2 的一端連接，第二微電流檢測(cè)電路U2的輸出端為9、 10，第二電抗元件Z2的另一端與 電源地線PE和第三電抗元件Z3的一端連接，第三電抗元件Z3的另一端與電源相線L 連接。
本發(fā)明所述的第一微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端4與第二電抗元件Z2的一端、第三 電抗元件Z3的一端和電源地線PE連接，第三電抗元件Z3的另一端與電源相線L連接， 第二電抗元件Z2的另一端與第二微電流檢測(cè)電路U2的另一檢測(cè)端7連接，第二微電流 檢測(cè)電路U2的檢測(cè)端8與電源零線N連接，第二微電流檢測(cè)電路U2的輸出端為9、 10。 本發(fā)明所述的第一電抗元件Zl的另一端2和第一微電流檢測(cè)電路Ul的另一檢測(cè)端 3與第二電抗元件Z2的一端連接,第二電抗元件Z2的另一端與電源地線PE和第三電抗 元件Z3的一端連接，第三電抗元件Z3的另一端與電源相線L連接，第一微電流檢測(cè)電 路Ul的檢測(cè)端4與電源零線N連接。
本發(fā)明所述的第一電抗元件Z1可以是電阻或電容或電阻與電容串聯(lián)中的一種組成。 本發(fā)明所述的第二電抗元件Z2可以是電阻或電容或電阻與電容串聯(lián)中的一種組成。 本發(fā)明所述的第三電抗元件Z3可以是電阻或電容或電阻與電容串聯(lián)中的一種組成。 本發(fā)明應(yīng)用于漏電保護(hù)裝置中，每當(dāng)用戶需要使用電器，人體手指操作合閘手柄HD 接通電源時(shí)，人體的手指與導(dǎo)電電極P接觸或?qū)щ娊佑|，如果此時(shí)被檢測(cè)的電源零線N 帶電或者被檢測(cè)的地線PE異常帶電，電流將從帶電的電源零線N或異常帶電的地線PE 經(jīng)過(guò)微電流檢測(cè)電路U1、電抗元件Z1、與人體手指電接觸或?qū)щ娊佑|的檢測(cè)電極P、人體流入大地，設(shè)置電抗元件zi的阻抗使得流過(guò)人體的檢測(cè)電流為一個(gè)安全的、人體不可 覺(jué)察的微電流，此時(shí)微電流檢測(cè)電路U1的輸出端5、 6輸出一個(gè)信號(hào)，此輸出信號(hào)配合相 應(yīng)的控制裝置可以用來(lái)報(bào)警和控制漏電保護(hù)裝置切斷電源。
圖1為本發(fā)明的一個(gè)電路電原理圖。
圖2為本發(fā)明的另一個(gè)電路電原理圖。
圖3為本發(fā)明與控制裝置配合的電路電原理圖。
圖4為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電路電原理圖。
圖5為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的電路電原理圖。
圖6為本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例的電路電原理圖。
圖7為本發(fā)明的第一電抗元件Z1、第二電抗元件Z2、第三電抗元件Z3由電阻組成 的電路圖。
圖8為本發(fā)明的第一電抗元件Z1、第二電抗元件Z2、第三電抗元件Z3由電容組成 的電路圖。
圖9為本發(fā)明的第一電抗元件Z1、第二電抗元件Z2、第三電抗元件Z3由電阻、電 容串聯(lián)組成的電路圖。
圖10為本發(fā)明的第一微電流檢測(cè)電路Ul、第二微電流檢測(cè)電路U2的一個(gè)實(shí)施例的 電路電原理圖。
圖11為本發(fā)明的第一微電流檢測(cè)電路U1、第二微電流檢測(cè)電路U2的第二個(gè)實(shí)施例 的電路電原理圖。
圖12為本發(fā)明的第一微電流檢測(cè)電路Ul、第二微電流檢測(cè)電路U2的第三個(gè)實(shí)施例 的電路電原理圖。
圖13為本發(fā)明的第一微電流檢測(cè)電路Ul、第二微電流檢測(cè)電路U2的第四個(gè)實(shí)施例 的電路電原理圖。
具體實(shí)施例方式
參見(jiàn)圖1、圖2，合閘手柄HD設(shè)置在漏電保護(hù)裝置外殼面板SFP上，導(dǎo)電電極P 與合閘手柄HD連接，如果合閘手柄HD為導(dǎo)電物，則合閘手柄HD和導(dǎo)電電極P為一 體。如果合閘手柄HD為不導(dǎo)電物，當(dāng)人體手指在操作合閘手柄HD時(shí)，人體手指與導(dǎo) 電電極P有一個(gè)小的間隙，此間隙使人體手指與導(dǎo)電電極P之間形成一個(gè)電容，此電容 能夠通過(guò)本檢測(cè)裝置在檢測(cè)時(shí)產(chǎn)生安全的交流微電流，此時(shí)人體手指與導(dǎo)電電極P存在導(dǎo)電接觸。圖i中第一電抗元件zi連接在導(dǎo)電電極p和第一微電流檢測(cè)電路m之間，
圖2中第一電抗元件Zl連接在第一微電流檢測(cè)電路Ul和電源零線N或地線PE之間， 其工作原理是相同的。設(shè)置第一電抗元件zi的阻抗使得流過(guò)人體的檢測(cè)電流為一個(gè)安全
的、人體不可覺(jué)察的微電流。
參見(jiàn)圖3，是本發(fā)明與相應(yīng)的控制裝置連接后用來(lái)報(bào)警和控制漏電保護(hù)裝置切斷電源 的電路。當(dāng)電源零線N和地線PE異常帶電，此時(shí)第一微電流檢測(cè)電路U1的輸出端5、 6輸出一個(gè)信號(hào)，此輸出信號(hào)輸出至控制裝置CU1，由控制裝置CU1控制電磁鐵KB將 可能已經(jīng)合閘的三極開(kāi)關(guān)KA快速斷開(kāi)，同時(shí)控制裝置CU1控制報(bào)警裝置ALU1發(fā)出報(bào) 警指示，警告用戶供電線路發(fā)生異常，不要使用電器，以保護(hù)人身安全。
第一電抗元件Zl、第二電抗元件Z2、第三電抗元件Z3可由圖7、圖8、圖9的中 的一種形式構(gòu)成。
在圖7中，第一電抗元件Z1、第二電抗元件Z2、第三電抗元件Z3由一個(gè)電阻R1 構(gòu)成，電抗元件的阻抗Z-R
其中，R為電阻R1的電阻值。
在圖8中，第一電抗元件Z1、第二電抗元件Z2、第三電抗元件Z3由一個(gè)電容Cl 構(gòu)成，電抗元件的阻抗^l/2兀fC。
其中，f為交流電的頻率，在我國(guó)f-50Hz， C為電容C1的電容值。
在圖9中，第一電抗元件Z1、第二電抗元件Z2、第三電抗元件Z3由一個(gè)電阻R1 和一個(gè)電容ci串聯(lián)構(gòu)成，電抗元件的阻抗Z=R+l/2 f C。
其中，R為電阻R1的電阻值，f為交流電的頻率在我國(guó)f-50Hz， C為電容C1的電 容值。
第一微電流檢測(cè)電路Ul、第二微電流檢測(cè)電路U2可根據(jù)情況由圖10至圖13的中 一種形式組成。
在圖10中，第一微電流檢測(cè)電路U1、第二微電流檢測(cè)電路U2由一個(gè)氖氣燈泡XD 和一個(gè)光敏元件G彼此靠近組成，氖氣燈泡XD的二個(gè)腳分別作為第一微電流檢測(cè)電路 Ul的檢測(cè)端4或第二微電流檢測(cè)電路U2的檢測(cè)端8和第一微電流檢測(cè)電路Ul的另一 檢測(cè)端3或第二微電流檢測(cè)電路U2的另一檢測(cè)端7,光敏元件G的輸出端作為第一微電 流電測(cè)電路U1的輸出端5和6和第二微電流檢測(cè)電路U2輸出端9、 10。此電路的工作 原理當(dāng)?shù)谝晃㈦娏鳈z測(cè)電路Ul的檢測(cè)端4或第二微電流檢測(cè)電路U2的檢測(cè)端8和第 一微電流檢測(cè)電路Ul的另一檢測(cè)端3或第二微電流檢測(cè)電路U2的另一檢測(cè)端7有微電流流過(guò)時(shí)，接在檢測(cè)端4和另一檢測(cè)端3之間的氖氣燈泡XD發(fā)光，與之靠近的光敏元 件G接收到光線，此時(shí)光敏元件G產(chǎn)生光電效應(yīng)，與光敏元件G連接的第一微電流檢測(cè) 電路Ul輸出端5和6或第二微電流檢測(cè)電路U2的輸出端9、10之間產(chǎn)生輸出變化信號(hào)。
在圖11中，第一微電流檢測(cè)電路Ul和第二微電流檢測(cè)電路U2由一個(gè)微電流互感 器CT構(gòu)成，微電流互感器CT由繞在同一個(gè)的鐵芯上的初級(jí)繞組Tl和次級(jí)繞組T2組 成，鐵芯由高導(dǎo)磁材料制成，初級(jí)繞組T1的二根引線分別作為第一微電流檢測(cè)電路U1 的檢測(cè)端4或第二微電流檢測(cè)電路U2的檢測(cè)端8和第一微電流檢測(cè)電路Ul的另一檢測(cè) 端3或第二微電流檢測(cè)電路U2的另一檢測(cè)端7，次級(jí)繞組T2的二根引線分別作為為第 一微電流檢測(cè)電路m輸出端5和6或第二微電流檢測(cè)電路U2的輸出端9、 10。工作原 理第一當(dāng)微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端4或第二微電流檢測(cè)電路U2的檢測(cè)端8和第一 微電流檢測(cè)電路Ul的另一檢測(cè)端3或第二微電流檢測(cè)電路U2的另一檢測(cè)端7有微電流 流過(guò)時(shí)，與之連接的初級(jí)繞組T1中有微電流流過(guò)，此電流在鐵芯中產(chǎn)生磁通變化，此時(shí) 次級(jí)繞組T2中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，與次級(jí)繞組T2連接的第一微電流檢測(cè)電路Ul輸出端5 和6之間產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)輸出信號(hào)。
在圖12中，第一微電流檢測(cè)電路U1和第二微電流檢測(cè)電路U2由一個(gè)電流放大器A 構(gòu)成，電流放大器A由單獨(dú)的直流電源DC供電。電流放大器A的二個(gè)電流輸入端IN1、 IN2分別作為第一微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端4或第二微電流檢測(cè)電路U2的檢測(cè)端8 和第一微電流檢測(cè)電路Ul的另一檢測(cè)端3或第二微電流檢測(cè)電路U2的另一檢測(cè)端7， 電流放大器A輸出端OUT1與第一微電流檢測(cè)電路Ul輸出端5或第二微電流檢測(cè)電路 U2輸出端9連接，電流放大器A的輸入端IN2與第一微電流檢測(cè)電路Ul輸出端6或第 二微電流檢測(cè)電路U2輸出端10連接。工作原理當(dāng)?shù)谝晃㈦娏鳈z測(cè)電路Ul的檢測(cè)端4 或第二微電流檢測(cè)電路U2的檢測(cè)端8和第一微電流檢測(cè)電路U1的另一檢測(cè)端3或第二 微電流檢測(cè)電路U2的另一檢測(cè)端7有微電流流過(guò)時(shí)，與之連接的電流放大器A的輸入 端IN1、 IN2有電流流入，電流放大器A將此電流放大后在第一微電流檢測(cè)電路U1輸出 端5和6或第二微電流檢測(cè)電路U2輸出端9、 IO之間輸出。
在圖13中，第一微電流檢測(cè)電路U1和第二微電流檢測(cè)電路U2由一個(gè)電阻R2和一 個(gè)晶體管Q1組成，電阻R2的二端分別與晶體管Ql的基極b、發(fā)射極e連接，電阻R2 的二端也分別與第一微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端4或第二微電流檢測(cè)電路U2的檢測(cè)端 8和第一微電流檢測(cè)電路Ul另一檢測(cè)端3或第二微電流檢測(cè)電路U2的另一檢測(cè)端7相 連接，晶體管Ql的集電極c連接第一微電流檢測(cè)電路Ul的輸出端5或第二微電流檢測(cè)電路U2的輸出端9，晶體管Ql的發(fā)射極e連接第一微電流檢測(cè)電路Ul的輸出端6或 第二微電流檢測(cè)電路U2的輸出端10。工作原理當(dāng)?shù)谝晃㈦娏鳈z測(cè)電路U1的檢測(cè)端4 或第二微電流檢測(cè)電路U2的檢測(cè)端8和第一微電流檢測(cè)電路Ul另一檢測(cè)端3或第二微 電流檢測(cè)電路U2的另一檢測(cè)端7沒(méi)有電流或有交流負(fù)半周的微電流流過(guò)時(shí)，與之連接的 晶體管Q1為截止?fàn)顟B(tài)，晶體管Ql的集電極c和發(fā)射極e之間為高阻抗?fàn)顟B(tài)，與晶體管 Ql的集電極c和發(fā)射極e連接的第一微電流檢測(cè)電路Ul輸出端5和6或第二微電流檢 測(cè)電路U2輸出端9和10之間輸出高阻抗?fàn)顟B(tài)；當(dāng)?shù)谝晃㈦娏鳈z測(cè)電路Ul的檢測(cè)端4 或第二微電流檢測(cè)電路U2的檢測(cè)端8和第一微電流檢測(cè)電路Ul另一檢測(cè)端3或第二微 電流檢測(cè)電路U2的另一檢測(cè)端7有交流正半周微電流流過(guò)時(shí)，與之連接的晶體管Ql由 截至狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，晶體管Ql的集電極c和發(fā)射極e之間為導(dǎo)通狀態(tài)，與晶體管 Ql的集電極c和發(fā)射極e連接的第一微電流檢測(cè)電路Ul輸出端5和6或第二微電流檢 測(cè)電路U2輸出端9和10之間的輸出變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)。 實(shí)施例l
在本發(fā)明的一個(gè)具體應(yīng)用在漏電保護(hù)裝置中的實(shí)施例，參見(jiàn)圖4，在此實(shí)施例中，本 發(fā)明的一個(gè)電原理電路中，增加第二電抗元件Z2、第三電抗元件Z3和第二微電流檢測(cè) 電路U2，用于對(duì)電源地線PE異常帶電以及地線PE懸空而未能與大地連接的狀況進(jìn)行 檢測(cè)，第一微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端4與電源零線N連接，用于在人體手指操作合閘 手柄時(shí)對(duì)電源零線N是否帶電進(jìn)行檢測(cè)。在此實(shí)施例中，直接用可導(dǎo)電的合閘手柄HD 作為導(dǎo)電電極P，導(dǎo)電電極P與電抗元件Z1的一端1連接、第一電抗元件Z1的另一端 2與第一微電流檢測(cè)電路Ul的另一檢測(cè)端3連接，第一微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端4 連接電源零線N，第一微電流檢測(cè)電路U1的輸出信號(hào)通過(guò)輸出端5、 6輸出，第二電抗 元件Z2的一端與與地線PE連接，第二電抗元件Z2的另一端與第二微電流檢測(cè)電路U2 另一檢測(cè)端7連接，第二微電流電測(cè)電路U2檢測(cè)端8連接電源零線N,第二微電流檢測(cè) 電路U2的輸出信號(hào)通過(guò)輸出端9、 IO輸出，第三電抗元件Z3的一端與地線PE連接， 另一端與電源相線L連接。第一電抗元件Z1、第二電抗元件Z2、第三電抗元件Z3可以 是電阻或電容或電阻與電容串聯(lián)中的一種形式，如圖7、圖8、圖9所示，設(shè)置第一電抗 元件Z1的阻抗使得人體手指在操作合閘手柄時(shí)流過(guò)人體的檢測(cè)電流為一個(gè)安全的、人體 不可覺(jué)察的微電流。第一微電流檢測(cè)電路U1可根據(jù)情況由圖10至圖13的中一種形式組 成，第一微電流檢測(cè)電路U1的輸出端5、 6可連接與之相配合的控制裝置。第二微電流
檢測(cè)電路U2可根據(jù)情況由圖10至圖13的中一種形式的組成，第二微電流檢測(cè)電路U2的輸出端9、 10可連接與之相配合的控制裝置。此實(shí)施例的工作原理按照5種情況分別 說(shuō)明如下
1. 電源的相線L、零線N、地線PE接線正確并且電源地線PE與大地連接的情況下， 用戶用手操作合閘手柄HD,人體手指與導(dǎo)電電極P發(fā)生接觸，此時(shí)由于電源零線N,電 源地線PE和站在地上的人體電位相同，都是零電位，第一微電流檢測(cè)電路U1無(wú)電流流 過(guò)，第一微電流檢測(cè)電路U1無(wú)異常信號(hào)輸出，同樣第二微電流檢測(cè)電路U2無(wú)電流流過(guò)， 第二微電流檢測(cè)電路U2無(wú)異常信號(hào)輸出，可以將第一微電流檢測(cè)電路Ul和第二微電流 檢測(cè)電路U2輸出信號(hào)分別連接至與之配合的控制裝置，控制裝置不會(huì)發(fā)出報(bào)警和切斷開(kāi) 關(guān)動(dòng)作，因此用戶能夠正常合鬧接通開(kāi)關(guān)使用電器。能夠正常合閘說(shuō)明漏電保護(hù)裝置在 合閘通電時(shí)的電源線和地線的連接狀態(tài)是正確的。
2. 電源的相線L、零線N接線正確，但發(fā)生電源地線PE異常帶電時(shí)，異常帶電的電 源地線PE與電源零線N之間存在電位差，電流從異常帶電的電源地線PE端經(jīng)過(guò)第二電 抗元件Z2、第二微電流檢測(cè)電路U2的另一檢測(cè)端7、第二微電流檢測(cè)電路U2的檢測(cè)端 8流入電源零線N，第二微電流檢測(cè)電路U2檢測(cè)出有電流流過(guò)，第二微電流檢測(cè)電路 U2輸出端9、 IO有輸出信號(hào)?？梢詫⒋溯敵鲂盘?hào)連接至與之配合的控制裝置，由控制裝 置將可能已經(jīng)合閘接通的電源相線L、零線N和地線PE快速斷開(kāi)，并發(fā)出報(bào)警，警示 用戶電源線發(fā)生異常，有安全隱患，不要使用電器。
3. 電源的相線L、零線N接線正確，但發(fā)生電源地線PE懸空未能與大地連接，此時(shí) 電流從電源相線L經(jīng)過(guò)第三電抗元件Z3、第二電抗元件Z2、第二微電流檢測(cè)電路U2的 另一檢測(cè)端7、第二微電流檢測(cè)電路U2的檢測(cè)端8流入電源零線N,第二微電流檢測(cè)電 路U2檢測(cè)出有電流流過(guò)，第二微電流檢測(cè)電路U2輸出端9、 IO有輸出信號(hào)?？梢詫⒋?輸出信號(hào)連接至與之配合的控制裝置，由控制裝置將可能已經(jīng)合閘接通的電源相線L、 零線N和地線PE快速斷開(kāi)，并發(fā)出報(bào)警，警示用戶電源線發(fā)生異常，有安全隱患，不 要使用電器。
4. 電源地線PE接線正確，并與大地連接，但電源的相線L、零線N接反使電源的零 線N帶電，此時(shí)電流從帶電的電源零線N經(jīng)過(guò)第二微電流檢測(cè)電路U2的檢測(cè)端8、微電 流檢測(cè)電路U2的另一檢測(cè)端7、第二電抗元件Z2、電源地線PE流入大地，第二微電流 檢測(cè)電路U2檢測(cè)出有電流流過(guò)，第二微電流檢測(cè)電路U2的輸出端9、 IO有輸出信號(hào)。 可以將此輸出信號(hào)連接至與之配合的控制裝置，由控制裝置將可能已經(jīng)合閘接通的電源 相線L、零線N和地線PE快速斷開(kāi)，并發(fā)出報(bào)警，警示用戶電源線發(fā)生異常，有安全隱患，不要使用電器。
5.電源的相線L、零線N接反使電源零線N帶電，電源地線PE懸空未能與大地連 接或者發(fā)生電源地線PE異常帶電的情況下，用戶用手操作合閘手柄HD將漏電保護(hù)裝置 的開(kāi)關(guān)合閘接通時(shí)，人體手指與導(dǎo)電電極P發(fā)生接觸，此時(shí)電流從帶電的電源零線N經(jīng) 過(guò)第一微電流檢測(cè)電路U1的檢測(cè)端4、第一微電流檢測(cè)電路U1的另一檢測(cè)端3、第一 電抗元件Z1、與人體接觸的導(dǎo)電電極P、人體流入大地，第一微電流檢測(cè)電路U1檢測(cè) 出有電流流過(guò)，第一微電流檢測(cè)電路m輸出端5、 6有輸出信號(hào)?？梢詫⒋溯敵鲂盘?hào)連 接至與之配合的控制裝置，由控制裝置將合閘機(jī)構(gòu)控制在分?jǐn)酄顟B(tài)使之不能合閘接通， 并發(fā)出報(bào)警，警示用戶電源線發(fā)生異常，有安全隱患，不要使用電器。
實(shí)施例2
在本發(fā)明的又一個(gè)具體應(yīng)用在漏電保護(hù)裝置中的實(shí)施例，參見(jiàn)圖5，在此實(shí)施例中， 在本發(fā)明的一個(gè)電原理電路中增加第二電抗元件Z2、第三電抗元件Z3和第二微電流檢 測(cè)電路U2，用于對(duì)電源相線L、零線N被接反使電源零線N帶電的狀況進(jìn)行檢測(cè)，第一 微電流檢測(cè)電路U1的檢測(cè)端4與電源地線PE連接，用于在人體手指操作合閘手柄時(shí)對(duì)電 源地線PE是否帶電以及電源地線PE懸空而未能與大地連接的狀況進(jìn)行檢測(cè)。在此實(shí)施 例中，直接用(為)可導(dǎo)電的合鬧手柄HD作為導(dǎo)電電極P，導(dǎo)電電極P與第一電抗元件 Zl的一端1連接，第一電抗元件Zl的另一端2與第一微電流檢測(cè)電路Ul的另一檢測(cè)端 3連接，第一微電流檢測(cè)電路U1的檢測(cè)端4連接電源地線PE,第一微電流檢測(cè)電路U1 的輸出信號(hào)通過(guò)輸出端5、 6輸出，第二電抗元件Z2的一端與電源地線PE連接，第二 電抗元件Z2的另一端與第二微電流電測(cè)電路U2另一檢測(cè)端7連接，第二微電流檢測(cè)電 路U2檢測(cè)端8連接電源零線N,第二微電流檢測(cè)電路U2的輸出信號(hào)通過(guò)輸出端9、 10 輸出，第三電抗元件Z3的一端與電源地線PE連接，另一端與電源相線L連接。第一電 抗元件Z1、第二電抗元件Z2、第三電抗元件Z3可以是電阻或電容或電阻電容串聯(lián)中的 一種形式，如圖7、圖8、圖9所示，設(shè)置第一電抗元件Z1的阻抗使得人體手指在操作 合閘手柄時(shí)流過(guò)人體的檢測(cè)電流為一個(gè)安全的、人體不可覺(jué)察的微電流。第一微電流檢 測(cè)電路Ul可根據(jù)情況由圖10至圖13的中一種形式的組成，第一微電流檢測(cè)電路Ul 的輸出端5、 6可連接與之相配合的控制裝置。第二微電流檢測(cè)電路U2可根據(jù)情況由圖 10至圖13的中一種形式的組成，第二微電流檢測(cè)電路U2的輸出端9、 10可連接與之相 配合的控制裝置。此實(shí)施例的工作原理按照5種情況分別說(shuō)明如下
l.電源的相線L、零線N、地線PE接線正確并且電源地線PE與大地連接的情況下，用戶用手操作合閘手柄HD，人體手指與導(dǎo)電電極P發(fā)生接觸，此時(shí)由于電源零線N，電 源地線PE和站在地上的人體電位相同，都是零電位，第一微電流檢測(cè)電路U1無(wú)電流流 過(guò)，第一微電流檢測(cè)電路U1無(wú)異常信號(hào)輸出，同樣第二微電流檢測(cè)電路U2無(wú)電流流過(guò)， 第二微電流檢測(cè)電路U2無(wú)異常信號(hào)輸出，可以將第一微電流檢測(cè)電路U1和第二微電流 檢測(cè)電路U2輸出信號(hào)分別連接至與之配合的控制裝置，控制裝置不會(huì)發(fā)出報(bào)警和切斷開(kāi) 關(guān)動(dòng)作，因此用戶能夠正常合閘接通開(kāi)關(guān)使用電器。能夠正常合閘說(shuō)明漏電保護(hù)裝置在 合閘通電時(shí)的電源線和地線的連接狀態(tài)是正確的。
2. 電源的相線L、零線N接線正確，但發(fā)生電源地線PE異常帶電時(shí)，異常帶電的電 源地線PE與電源零線N之間存在電位差，電流從異常帶電的電源地線PE經(jīng)過(guò)第二電抗 元件Z2、第二微電流檢測(cè)電路U2的另一檢測(cè)端7、第二微電流檢測(cè)電路U2的檢測(cè)端8 流入電源零線N,第二微電流檢測(cè)電路U2檢測(cè)出有電流流過(guò)，第二微電流檢測(cè)電路U2 輸出端9、 10有輸出信號(hào)?？梢詫⒋溯敵鲂盘?hào)連接至與之配合的控制裝置，由控制裝置 將可能已經(jīng)合閘接通的電源相線L、零線N和地線PE快速斷開(kāi)，并發(fā)出報(bào)警，警示用 戶電源線發(fā)生異常，有安全隱患，不要使用電器。
3. 電源的相線L、零線N接線正確，但發(fā)生電源地線PE懸空未能與大地連接，此時(shí) 電流從電源相線L經(jīng)過(guò)第三電抗元件Z3、第二電抗元件Z2、第二微電流檢測(cè)電路U2的 另一檢測(cè)端7、第二微電流檢測(cè)電路U2的檢測(cè)端8流入電源零線N，第二微電流檢測(cè)電 路U2檢測(cè)出有電流流過(guò)，第二微電流檢測(cè)電路U2輸出端9、 IO有輸出信號(hào)?？梢詫⒋?輸出信號(hào)連接至與之配合的控制裝置，由控制裝置將可能已經(jīng)合閘接通的電源相線L、 零線N和地線PE快速斷開(kāi)，并發(fā)出報(bào)警，警示用戶電源線發(fā)生異常，有安全隱患，不 要使用電器。
4. 電源地線PE接線正確，并與大地連接，但電源的相線L、零線N接反使電源的零 線N帶電，此時(shí)電流從帶電的電源零線N經(jīng)過(guò)第二微電流檢測(cè)電路U2的檢測(cè)端8、第 二微電流檢測(cè)電路U2的另一檢測(cè)端7、第二電抗元件Z2、電源地線PE流入大地，第二 微電流檢測(cè)電路U2檢測(cè)出有電流流過(guò)，第二微電流檢測(cè)電路U2的輸出端9、 IO有輸出 信號(hào)?？梢詫⒋溯敵鲂盘?hào)連接至與之配合的控制裝置，由控制裝置將可能已經(jīng)合閘接通 的電源相線L、零線N和地線PE快速斷開(kāi)，并發(fā)出報(bào)警，警示用戶電源線發(fā)生異常， 有安全隱患，不要使用電器。
5. 電源的相線L、零線N接反使電源零線N帶電，電源地線PE懸空未能與大地連
接或者發(fā)生電源地線PE異常帶電的情況下，用戶用手操作合閘手柄HD將漏電保護(hù)裝置的開(kāi)關(guān)合閘接通時(shí)，人體手指與導(dǎo)電電極P發(fā)生接觸，此時(shí)電流從帶電的電源地線PE
經(jīng)過(guò)第一微電流檢測(cè)電路m的檢測(cè)端4、第一微電流檢測(cè)電路m的另一檢測(cè)端3、第 一電抗元件zi、與人體接觸的導(dǎo)電電極p、人體流入大地，第一微電流檢測(cè)電路ui檢
測(cè)出有電流流過(guò)，微電流檢測(cè)電路U1輸出端5、 6有輸出信號(hào)。可以將此輸出信號(hào)連接
至與之配合的控制裝置，由控制裝置將合閘機(jī)構(gòu)控制在分?jǐn)酄顟B(tài)使之不能合閘接通，并 發(fā)出報(bào)警，警示用戶電源線發(fā)生異常，有安全隱患，不要使用電器。
實(shí)施例3
在本發(fā)明的又一個(gè)具體應(yīng)用在漏電保護(hù)裝置中的實(shí)施例，參見(jiàn)圖6 ，在此實(shí)施例中， 第一微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端4與電源零線N連接,用于在人體手指操作合閘手柄時(shí) 對(duì)電源零線N是否帶電進(jìn)行檢測(cè)，第二電抗元件Z2、第三電抗元件Z3用于對(duì)電源地線 PE異常帶電以及電源地線PE懸空而未能與大地連接的狀況進(jìn)行檢測(cè)。在此實(shí)施例中， 直接用(為)可導(dǎo)電的合閘手柄HD作為導(dǎo)電電極P，導(dǎo)電電極P第一與電抗元件Z1的一 端1連接、第一電抗元件Z1另一端2與第一微電流檢測(cè)電路U1的另一檢測(cè)端3連接， 第一微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端4連接電源零線N，第二電抗元件Z2的一端與第一電 抗元件Z1—端2連接，第二電抗元件Z2的另一端與電源地線PE連接，第三電抗元件 Z3的一端與電源地線PE連接，另一端與電源相線L連接，第一微電流檢測(cè)電路Ul的 輸出信號(hào)通過(guò)輸出端5、 6輸出。第一電抗元件Z1、第二電抗元件Z2、第三電抗元件Z3 可以是電阻或電容或電阻電容串聯(lián)中的一種形式。如圖7、圖8、圖9所示，設(shè)置第一電 抗元件Z1的阻抗使得人體手指在操作合閘手柄時(shí)流過(guò)人體的檢測(cè)電流為一個(gè)安全的、人 體不可覺(jué)察的微電流。第一微電流檢測(cè)電路U1可根據(jù)情況由圖10至圖13的中一種形式 的組成。此實(shí)施例的工作原理按照5種情況分別說(shuō)明如下
1. 電源的相線L、零線N、地線PE接線正確并且電源地線PE與大地連接的情況下， 用戶用手操作合閘手柄HD，人體手指與導(dǎo)電電極P發(fā)生接觸，此時(shí)由于電源零線N,電 源地線PE和站在地上的人體電位相同，都是零電位，第一微電流檢測(cè)電路U1無(wú)電流流 過(guò)，第一微電流檢測(cè)電路U1無(wú)異常信號(hào)輸出。可以將此輸出信號(hào)連接至與之配合的控制 裝置，控制裝置不會(huì)發(fā)出報(bào)警和切斷開(kāi)關(guān)動(dòng)作，因此用戶能夠正常合閘接通開(kāi)關(guān)使用電 器。保證了在漏電保護(hù)裝置在合閘通電時(shí)的電源線和地線的連接狀態(tài)是正確的。
2. 電源的相線L、零線N接線正確，但發(fā)生電源地線PE異常帶電時(shí)，異常帶電的電 源地線PE與電源零線N之間存在電位差，電流從異常帶電的電源地線PE端經(jīng)過(guò)第二電
抗元件Z2、第一微電流檢測(cè)電路U1的另一檢測(cè)端3、第一微電流檢測(cè)電路U1的檢測(cè)端4流入電源零線N,第一微電流檢測(cè)電路Ul檢測(cè)出有電流流過(guò)，第一微電流檢測(cè)電路 Ul輸出端5、 6有輸出信號(hào)?？梢詫⒋溯敵鲂盘?hào)連接至與之配合的控制裝置，由控制裝 置將可能已經(jīng)合閘接通的電源相線L、零線N和地線PE快速斷開(kāi)，并發(fā)出報(bào)警，警示 用戶電源線發(fā)生異常，有安全隱患，不要使用電器。
3. 電源的相線L、零線N接線正確，但發(fā)生電源地線PE懸空未能與大地連接，此時(shí) 電流從電源相線L經(jīng)過(guò)第三電抗元件Z3、第二電抗元件Z2、第一微電流檢測(cè)電路U1的 另一檢測(cè)端3、第一微電流檢測(cè)電路U1的檢測(cè)端4流入電源零線N，第一微電流檢測(cè)電 路U1檢測(cè)出有電流流過(guò)，第一微電流檢測(cè)電路U1輸出端5、 6有輸出信號(hào)?？梢詫⒋?輸出信號(hào)連接至與之配合的控制裝置，由控制裝置將可能已經(jīng)合閘接通的電源相線L、 零線N和地線PE快速斷開(kāi)，并發(fā)出報(bào)警，警示用戶電源線發(fā)生異常，有安全隱患，不 要使用電器。
4. 電源地線PE接線正確，并與大地連接，但電源的相線L、零線N接反，此時(shí)電流 從帶電的電源零線N經(jīng)過(guò)第一微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端4、第一微電流檢測(cè)電路m 的另一檢測(cè)端3、第二電抗元件Z2、電源地線PE流入大地，第一微電流檢測(cè)電路U1檢 測(cè)出有電流流過(guò)，第一微電流檢測(cè)電路U1輸出端5、 6有輸出信號(hào)?？梢詫⒋溯敵鲂盘?hào) 連接至與之配合的控制裝置，由控制裝置將可能已經(jīng)合閘接通的電源相線L、零線N和 地線PE快速斷開(kāi)，并發(fā)出報(bào)警，警示用戶電源線發(fā)生異常，有安全隱患，不要使用電器。
5. 電源的相線L、零線N接反使電源零線N帶電，電源地線PE懸空未能與大地連 接或者發(fā)生電源地線PE異常帶電的情況下,用戶用手操作合閘手柄HD將漏電保護(hù)裝置 的開(kāi)關(guān)合閘接通時(shí)，人體手指與導(dǎo)電電極P發(fā)生接觸，此時(shí)電流從帶電的電源零線N經(jīng) 過(guò)第一微電流檢測(cè)電路U1的檢測(cè)端4、第一微電流檢測(cè)電路U1的另一檢測(cè)端3、第一 電抗元件Z1、與人體接觸的導(dǎo)電電極P、人體流入大地，第一微電流檢測(cè)電路U1檢測(cè) 出有電流流過(guò)，第一微電流檢測(cè)電路U1輸出端5、 6有輸出信號(hào)?？梢詫⒋溯敵鲂盘?hào)連 接至與之配合的控制裝置，由控制裝置將合閘機(jī)構(gòu)控制在分?jǐn)酄顟B(tài)使之不能合閘接通， 并發(fā)出報(bào)警，警示用戶電源線發(fā)生異常，有安全隱患，不要使用電器。
權(quán)利要求
1、一種用于漏電保護(hù)裝置的零線及地線發(fā)生異常的檢測(cè)裝置，其特征在于它包括設(shè)置在漏電保護(hù)裝置外殼面板(SFP)上的合閘手柄(HD)；導(dǎo)電電極(P)，導(dǎo)電電極(P)與合閘手柄(HD)連接；第一電抗元件(Z1)，第一電抗元件(Z1)一端1與導(dǎo)電電極(P)連接或與第一微電流檢測(cè)電路(U1)的檢測(cè)端4連接，第一電抗元件(Z1)另一端2與第一微電流檢測(cè)電路(U1)的另一檢測(cè)端3或與電源零線(N)或地線(PE)連接；第一微電流檢測(cè)電路(U1)，第一微電流檢測(cè)電路(U1)的另一檢測(cè)端3與第一電抗元件(Z1)的另一端2或?qū)щ婋姌O(P)連接，第一微電流檢測(cè)電路(U1)的檢測(cè)端4與電源零線(N)或地線(PE)或與第一電抗元件(Z1)的一端1連接，第一微電流檢測(cè)電路(U1)的信號(hào)輸出端為5和6。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于漏電保護(hù)裝置的零線及地線發(fā)生異常的檢測(cè)裝置， 其特征在于所述的第一微電流檢測(cè)電路(U1)的檢測(cè)端4與電源零線(N)和第二微電流檢測(cè) 電路(U2)的檢測(cè)端8連接，第二微電流檢測(cè)電路(U2)的另一檢測(cè)端7與第二電抗元件(Z2) 的一端連接，第二微電流檢測(cè)電路(U2)的輸出端為9、 10，第二電抗元件(Z2)的另一端與 電源地線(PE)和第三電抗元件(Z3)的一端連接，第三電抗元件(Z3)的另一端與電源相線(L) 連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于漏電保護(hù)裝置的零線及地線發(fā)生異常的檢測(cè)裝置， 其特征在于所述的第一微電流檢測(cè)電路(U1)的檢測(cè)端4與第二電抗元件(Z2)的一端、第三 電抗元件(Z3)的一端和電源地線(PE)連接，第三電抗元件(Z3)的另一端與電源相線(L)連 接，第二電抗元件(Z2)的另一端與第二微電流檢測(cè)電路(U2)的另一檢測(cè)端7連接，第二微 電流檢測(cè)電路(U2)的檢測(cè)端8與電源零線(N)連接，第二微電流檢測(cè)電路(U2)的輸出端為9、 10。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于漏電保護(hù)裝置的零線及地線發(fā)生異常的檢測(cè)裝置， 其特征在于所述的第一電抗元件(Z1)的另一端2和第一微電流檢測(cè)電路(U1)的另一檢測(cè)端 3與第二電抗元件(Z2)的一端連接，第二電抗元件(Z2)的另一端與電源地線(PE)和第三電 抗元件(Z3)的一端連接，第三電抗元件(Z3)的另一端與電源相線(L)連接，第一微電流檢測(cè) 電路(U1)的檢測(cè)端4與電源零線(N)連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于漏電保護(hù)裝置的零線及地線發(fā)生異常的檢測(cè)裝置， 其特征在于所述的第一電抗元件(Z1)可以是電阻或電容或電阻與電容串聯(lián)中的一種組成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的一種用于漏電保護(hù)裝置的零線及地線發(fā)生異常的 檢測(cè)裝置，其特征在于所述的第二電抗元件(Z2)可以是電阻或電容或電阻與電容串聯(lián)中的 一種組成。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的一種用于漏電保護(hù)裝置的零線及地線發(fā)生異常的 檢測(cè)裝置，其特征在于所述的第三電抗元件(Z3)可以是電阻或電容或電阻與電容串聯(lián)中的 一種組成。
全文摘要
一種用于漏電保護(hù)裝置的零線及地線發(fā)生異常的檢測(cè)裝置，屬于低壓電器的保護(hù)裝置技術(shù)領(lǐng)域。包括合閘手柄；與合閘手柄連接的導(dǎo)電電極；第一電抗元件，第一電抗元件一端與導(dǎo)電電極連接或與第一微電流檢測(cè)電路的檢測(cè)端連接，第一電抗元件另端與第一微電流檢測(cè)電路的另一檢測(cè)端或與電源零線或地線連接；第一微電流檢測(cè)電路，第一微電流檢測(cè)電路的另一檢測(cè)端與第一電抗元件的另端或?qū)щ婋姌O連接，第一微電流檢測(cè)電路的檢測(cè)端與電源零線或地線或與第一電抗元件的一端連接。優(yōu)點(diǎn)對(duì)地線或零線檢測(cè)時(shí)能夠正確檢測(cè)出被檢測(cè)的電源地線或零線是否帶電，如果帶電則會(huì)輸出信號(hào)。
文檔編號(hào)H02H3/14GK101533059SQ20091003112
公開(kāi)日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2009年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月28日
發(fā)明者章祖德 申請(qǐng)人:章祖德