本發(fā)明涉及漏電保護技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種漏電保護器。
背景技術(shù)：
電熱水器是指以電作為能源進行加熱的熱水器。是與燃氣熱水器、太陽能熱水器相并列的三大熱水器之一，電熱水器經(jīng)過十余年的發(fā)展，熱水器的技術(shù)不斷進步，也越來越受到消費者的青睞。
為了提高電熱水器的安全性能，在電熱水器中通常設(shè)有漏電保護器，現(xiàn)有的漏電保護器應(yīng)用技術(shù)主體采用的是電流型，而檢測漏電元件大多采用電流互感器來實現(xiàn)，電路中設(shè)有試驗開關(guān)，該開關(guān)的目的是用來人工檢測漏電保護回路元件是否存在失效使用。從原理可知：若沒有定期對漏電保護器進行試驗檢測時，漏電保護器存在異常失效的潛在安全隱患，該隱患不利的后果是直接導(dǎo)致觸電安全事故的產(chǎn)生。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
(一)要解決的技術(shù)問題
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：如何避免漏電保護器存在異常失效的潛在安全隱患。
(二)技術(shù)方案
本發(fā)明提供了一種漏電保護器，所述漏電保護器包括：控制器、漏電保護控制模塊、零序漏電檢測互感器和零序漏電自檢回路；所述零序漏電檢測互感器、漏電保護控制模塊和控制器依次連接，所述零序漏電自檢回路與所述控制器連接；
所述控制器，用于向所述零序漏電自檢回路發(fā)送導(dǎo)通指令；
所述零序漏電自檢回路，用于在接收到所述導(dǎo)通指令時，進行導(dǎo)通；
所述零序漏電檢測互感器，用于在所述零序漏電自檢回路導(dǎo)通時，向所述漏電保護控制模塊發(fā)送觸發(fā)信號；
所述漏電保護控制模塊，用于在接收到所述觸發(fā)信號時，向所述控制器發(fā)送漏電保護信號。
優(yōu)選地，所述零序漏電自檢回路包括：零序漏電自檢電感L1、整流二極管D2、電阻R3和三極管Q5，所述零序漏電自檢電感L1穿繞在所述零序漏電檢測互感器上，所述零序漏電自檢電感L1、整流二極管D2和電阻R3串聯(lián)連接且設(shè)于電源的火線和三極管Q5的集電極之間，所述三極管Q5的基極與所述控制器連接，所述三極管Q5的發(fā)射極接地。
優(yōu)選地，所述漏電保護器還包括：地線漏電自檢回路和地線電流檢測互感器，所述地線電流檢測互感器和所述漏電保護控制模塊連接，所述地線漏電自檢回路與所述控制器連接；
所述地線漏電自檢回路，用于在接收到所述導(dǎo)通指令時，進行導(dǎo)通；
所述地線電流檢測互感器，用于在所述地線漏電自檢回路導(dǎo)通時，向所述漏電保護控制模塊發(fā)送觸發(fā)信號。
優(yōu)選地，所述地線漏電自檢回路包括：地線漏電自檢電感L2、整流二極管D2、電阻R2和三極管Q4，所述地線漏電自檢電感L2穿繞在所述地線電流檢測互感器上，所述地線漏電自檢電感L2、整流二極管D2和電阻R2串聯(lián)連接且設(shè)于電源的火線和所述三極管Q4的集電極之間，所述三極管Q4的基極與所述控制器連接，所述三極管Q4的發(fā)射極接地。
優(yōu)選地，所述漏電保護器還包括：與所述控制器連接的地線帶電檢測模塊；
所述地線帶電檢測模塊，用于檢測所述電源的零線和地線之間的電壓差，在所述電壓差小于預(yù)設(shè)電壓閾值時，通過所述控制器關(guān)閉所述漏電保護控制模塊。
優(yōu)選地，所述漏電保護器還包括：自動斷電控制模塊和執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊，所述控制器、自動斷電控制模塊和執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊依次連接，所述執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊與電源觸點連接；
所述控制器，用于通過所述自動斷電控制模塊向所述執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊發(fā)送斷電指令；
所述執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊，用于在接收到所述斷電指令時，斷開所述電源觸點。
優(yōu)選地，所述漏電保護器還包括：觸發(fā)控制模塊和三極管Q3，所述觸發(fā)控制模塊與所述漏電保護控制模塊連接，所述三極管Q3的集電極與所述觸發(fā)控制模塊及執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊分別連接，所述三極管Q3的發(fā)射極接地，所述三極管Q3的基極與所述控制器連接。
優(yōu)選地，所述漏電保護器還包括：與所述控制器連接的自動上電控制模塊；
所述控制器，還用于通過所述自動上電控制模塊向所述執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊發(fā)送上電指令；
所述執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊，用于在接收到所述上電指令時，閉合所述電源觸點。
優(yōu)選地，所述漏電保護器包括：光電耦合器U2；
所述光電耦合器U2的輸入端與水流傳感器控制回路連接，所述光電耦合器U2的輸出端設(shè)于所述控制器與地之間。
優(yōu)選地，所述漏電保護器還包括：與所述控制器連接的高溫保護模塊和/或高低壓保護模塊；
所述高溫保護模塊，用于獲取高溫信息，并將所述高溫信息發(fā)送至所述控制器；
所述高低壓保護模塊，用于獲取供電電壓的電壓信息，并將所述電壓信息發(fā)送至所述控制器。
(三)有益效果
本發(fā)明中零序漏電自檢回路在導(dǎo)通時，所述零序漏電檢測互感器向所述漏電保護控制模塊發(fā)送觸發(fā)信號，從而使得所述控制器可對所述零序漏電檢測互感器進行自檢，與現(xiàn)有的漏電保護器相比，解決了因人的疏忽未檢驗試驗操作或因安裝位置不合理(如隱藏安裝)而導(dǎo)致無法人為試驗檢測以及周期試驗頻率次數(shù)太少導(dǎo)致的不安全隱患，并實現(xiàn)了程序自檢，增加了工作中的自檢，上電自檢，杜絕了因不知情的前提下漏電保護損壞而繼續(xù)使用，從而安全性更高。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一種實施方式的漏電保護器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
圖1是本發(fā)明一種實施方式的漏電保護器的結(jié)構(gòu)示意圖。參照圖1，所述漏電保護器包括：控制器IC1、漏電保護控制模塊IC2、零序漏電檢測互感器(即對應(yīng)圖中的“零序漏電檢測”)和零序漏電自檢回路；所述零序漏電檢測互感器、漏電保護控制模塊IC2和控制器IC1依次連接，所述零序漏電自檢回路與所述控制器IC1連接；
所述控制器IC1，用于向所述零序漏電自檢回路發(fā)送導(dǎo)通指令；
所述零序漏電自檢回路，用于在接收到所述導(dǎo)通指令時，進行導(dǎo)通；
所述零序漏電檢測互感器，用于在所述零序漏電自檢回路導(dǎo)通時，向所述漏電保護控制模塊發(fā)送觸發(fā)信號；
為便于實現(xiàn)所述零序漏電檢測互感器，本實施例中，所述零序漏電自檢回路可包括：零序漏電自檢電感L1、整流二極管D2、電阻R3和三極管Q5，所述零序漏電自檢電感L1穿繞在所述零序漏電檢測互感器上，所述零序漏電自檢電感L1、整流二極管D2和電阻R3串聯(lián)連接且設(shè)于電源的火線和三極管Q5的集電極之間，所述三極管Q5的基極與所述控制器連接，所述三極管Q5的發(fā)射極接地。
所述漏電保護控制模塊IC2，用于在接收到所述觸發(fā)信號時，向所述控制器IC1發(fā)送漏電保護信號。
本實施例中零序漏電自檢回路在導(dǎo)通時，所述零序漏電檢測互感器向所述漏電保護控制模塊發(fā)送觸發(fā)信號，從而使得所述控制器可對所述零序漏電檢測互感器進行自檢，與現(xiàn)有的漏電保護器相比，解決了因人的疏忽未檢驗試驗操作或因安裝位置不合理(如隱藏安裝)而導(dǎo)致無法人為試驗檢測以及周期試驗頻率次數(shù)太少導(dǎo)致的不安全隱患，并實現(xiàn)了程序自檢，增加了工作中的自檢，上電自檢，杜絕了因不知情的前提下漏電保護損壞而繼續(xù)使用，從而安全性更高。
為便于實現(xiàn)斷電，本實施例中，所述漏電保護器還包括：自動斷電控制模塊和執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊，所述控制器、自動斷電控制模塊和執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊依次連接，所述執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊與電源觸點連接；
所述控制器，用于通過所述自動斷電控制模塊向所述執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊發(fā)送斷電指令；
所述執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊，用于在接收到所述斷電指令時，斷開所述電源觸點。
為便于實現(xiàn)自檢，本實施例中，所述漏電保護器還包括：觸發(fā)控制模塊和三極管Q3，所述觸發(fā)控制模塊與所述漏電保護控制模塊連接，所述三極管Q3的集電極與所述觸發(fā)控制模塊及執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊分別連接，所述三極管Q3的發(fā)射極接地，所述三極管Q3的基極與所述控制器連接。
本實施例的漏電保護器進行零序漏電自檢的工作原理為：在首次通電、每次電源觸點閉合前或使用中途(系統(tǒng)約定時間)時，控制器IC1_I腳輸出高電平，Q3導(dǎo)通，系統(tǒng)強制關(guān)閉因IC2輸出的漏電保護控制信號。此時，控制器IC1_J腳輸出自檢脈沖1次(程序約定，如：30mS)，Q5導(dǎo)通，電源電壓Li經(jīng)D2、L1、R3、Q5與Ni構(gòu)成回路，零序漏電檢測互感器輸出觸發(fā)信號到IC2，IC2輸出斷電指令到觸發(fā)控制模塊(該狀態(tài)因Q3導(dǎo)通，導(dǎo)致執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊接收不到斷電指令而不進行斷電保護)；與此同時，IC2輸出漏電保護信號到控制器IC1_H腳，IC1收到漏電保護信號后判斷為零序漏電檢測互感器的元件正常、功能正常。此時，IC1_F腳輸出程序約定脈沖信號1次經(jīng)Q1，Q1導(dǎo)通，IC2電源供電中斷，IC2實現(xiàn)復(fù)位。IC1_I腳輸出低電平，零序漏電自檢完成；當(dāng)自檢過程中，IC1_H腳接收不到高電平時，IC1_K腳輸出程序脈沖高電平1次，該信號經(jīng)自動斷電控制模塊送到執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊執(zhí)行斷電跳閘動作，實現(xiàn)電源觸點從閉合狀態(tài)切換到斷開狀態(tài)，起到了安全保護的作用，同時LED閃爍報警指示。
為便于對所述地線電流自檢，本實施例中，所述漏電保護器還包括：地線漏電自檢回路和地線電流檢測互感器，所述地線電流檢測互感器和所述漏電保護控制模塊連接，所述地線漏電自檢回路與所述控制器連接；
所述地線漏電自檢回路，用于在接收到所述導(dǎo)通指令時，進行導(dǎo)通；
為便于實現(xiàn)所述地線漏電自檢回路，本實施例中，所述地線漏電自檢回路可包括：地線漏電自檢電感L2、整流二極管D2(與所述零序漏電自檢回路復(fù)用該元件)、電阻R2和三極管Q4，所述地線漏電自檢電感L2穿繞在所述地線電流檢測互感器上，所述地線漏電自檢電感L2、整流二極管D2和電阻R2串聯(lián)連接且設(shè)于電源的火線和所述三極管Q4的集電極之間，所述三極管Q4的基極與所述控制器連接，所述三極管Q4的發(fā)射極接地；
所述地線電流檢測互感器，用于在所述地線漏電自檢回路導(dǎo)通時，向所述漏電保護控制模塊發(fā)送觸發(fā)信號。
本實施例的漏電保護器進行地線漏電自檢的工作原理為：在零序漏電自檢完成后、每次上電觸點閉合前或使用中途(系統(tǒng)約定時間)時，IC1_I腳輸出高電平，Q3導(dǎo)通，系統(tǒng)強制關(guān)閉因IC2輸出的漏電保護信號。此時，IC1_E腳輸出自檢脈沖1次(程序約定，如：30mS),Q4導(dǎo)通，電源電壓Li經(jīng)D2、L2、R2、Q4與Ni構(gòu)成回路，地線電流檢測互感器輸出觸發(fā)信號到IC2，IC2輸出斷電指令到觸發(fā)控制模塊(該狀態(tài)因Q3導(dǎo)通，導(dǎo)致執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊接收不到斷電指令而不進行斷電保護)；與此同時，IC2輸出漏電保護信號到IC1_H腳，IC1收到漏電保護信號后判斷為地線電流檢測互感器的元件正常、功能正常。此時，IC1_F腳輸出程序約定脈沖信號1次經(jīng)Q1，Q1導(dǎo)通，IC2電源供電中斷，IC2實現(xiàn)復(fù)位。IC1_I腳輸出低電平，地線漏電自檢完成；當(dāng)自檢過程中，IC1_H腳接收不到高電平時，IC1_K腳輸出程序脈沖高電平1次，該信號經(jīng)自動斷電控制模塊送到執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊執(zhí)行斷電跳閘動作，實現(xiàn)電源觸點從閉合狀態(tài)切換到斷開狀態(tài)，起到了安全保護的作用，同時LED閃爍報警指示。
為便于實現(xiàn)出水?dāng)嚯?，本實施例中，所述漏電保護器包括：光電耦合器U2；
所述光電耦合器U2的輸入端與水流傳感器控制回路連接，所述光電耦合器U2的輸出端設(shè)于所述控制器與地之間。
為便于實現(xiàn)自動上電，本實施例中，所述漏電保護器還包括：與所述控制器連接的自動上電控制模塊；
所述控制器，還用于通過所述自動上電控制模塊向所述執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊發(fā)送上電指令；
所述執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊，用于在接收到所述上電指令時，閉合所述電源觸點。
本實施例的漏電保護器進行出水?dāng)嚯姷墓ぷ髟頌椋寒?dāng)有水流動時，水流傳感器控制回路輸出脈沖信號經(jīng)U2作用于IC1_C腳，該信號經(jīng)IC1判斷分析有效后從IC1_K腳輸出斷電指令并經(jīng)自動斷電控制模塊送到執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊執(zhí)行斷電跳閘動作，實現(xiàn)電源觸點從閉合狀態(tài)切換到斷開狀態(tài)；當(dāng)無水流動時，U2輸出截止，IC1_C腳為持續(xù)高電平，該電平經(jīng)IC1分析有效后依程序執(zhí)行上電動作并從IC1_L腳輸出上電指令，經(jīng)自動上電控制模塊送到執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊實現(xiàn)上電功能。
本實施例的漏電保護器進行零序漏電保護的工作原理為：在工作狀態(tài)，負載輸出端Lo或No對地或Eo產(chǎn)生漏電被零序漏電互感器檢測到且達到預(yù)設(shè)范圍時，IC2輸出高電平至觸發(fā)控制模塊后再送到執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊實現(xiàn)斷電功能，LED指示燈閃爍報警；漏電保護器啟動漏電自鎖程序(必須人工上電)，漏電保護時(IC1_H腳檢測到持續(xù)高電平)，IC1依約定程序從IC1_F腳輸出指定脈寬信號使Q1導(dǎo)通，實現(xiàn)對IC2保護芯片進行復(fù)位控制以此再次進入漏電保護檢測狀態(tài)。
為便于實現(xiàn)地線異常帶電保護，本實施例中，所述漏電保護器還包括：與所述控制器連接的地線帶電檢測模塊；
所述地線帶電檢測模塊，用于檢測所述電源的零線和地線之間的電壓差，在所述電壓差小于預(yù)設(shè)電壓閾值時，通過所述控制器關(guān)閉所述漏電保護控制模塊。
本實施例的漏電保護器進行地線異常帶電保護的工作原理為：在通電狀態(tài)，電源輸入Ni與Ei之間的端電壓小于系統(tǒng)預(yù)設(shè)值(如：36V)地線帶電檢測模塊輸出高電平至IC1_D腳，此時IC1_G腳輸出高電平使Q2導(dǎo)通，Q2導(dǎo)通將強制關(guān)閉IC2的地線電流檢測功能，避免Ni與Ei之間低壓狀態(tài)時地線電流超出預(yù)設(shè)值而造成的地線電流異常保護；當(dāng)Ni與Ei之間的端電壓大于系統(tǒng)預(yù)設(shè)值(如：>36V),此時地線帶電檢測模塊輸出低電平至IC1_D腳，此時IC1_G腳輸出低電平使Q2截止，Q2截止導(dǎo)致IC2地線電流檢測功能開啟，若此時地線電流檢測線圈檢測到電流且滿足保護時，IC2輸出高電平至觸發(fā)控制模塊后再執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊實現(xiàn)斷電功能，LED燈閃爍報警。與此同時，IC2漏電信號同步送到IC1_H腳實現(xiàn)通訊，漏電保護器啟動漏電自鎖程序(必須人工上電)，漏電保護時(IC1_H腳檢測到持續(xù)高電平)，IC1依約定程序從IC1_F腳輸出指定脈寬信號使Q1導(dǎo)通，實現(xiàn)對IC2保護芯片進行復(fù)位控制以此再次進入漏電保護檢測狀態(tài)。
為便于實現(xiàn)高溫保護及高低壓保護，本實施例中，所述漏電保護器還包括：與所述控制器連接的高溫保護模塊和/或高低壓保護模塊；
所述高溫保護模塊，用于獲取高溫信息，并將所述高溫信息發(fā)送至所述控制器；
所述高低壓保護模塊，用于獲取供電電壓的電壓信息，并將所述電壓信息發(fā)送至所述控制器。
本實施例的漏電保護器進行高溫保護的工作原理為：在通電狀態(tài)，當(dāng)溫度達到系統(tǒng)預(yù)設(shè)值時，高溫保護模塊輸出高電平作用于IC1_A腳，IC1_k腳輸出斷電指令并經(jīng)自動斷電控制模塊送到執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊實現(xiàn)斷電動作，實現(xiàn)輸出斷電功能；當(dāng)溫度低于系統(tǒng)預(yù)設(shè)值時IC1_A腳為地電平，該電平經(jīng)IC1分析有效后依程序執(zhí)行上電動作并從IC1_L腳輸出上電指令，經(jīng)自動上電控制模塊送到執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊實現(xiàn)上電功能。高溫保護功能同樣具備自動上電/自動斷電的二次及以上控制保護功能。
本實施例的漏電保護器進行高低壓保護的工作原理為：在通電狀態(tài)，當(dāng)供電電壓低于或高與額定電壓上下限時，高低壓保護模塊輸出電壓作用IC1_B腳線性變化，該電壓經(jīng)IC1分析判定后依程序執(zhí)行，當(dāng)?shù)陀诨蚋哂陬~定電壓限制時，IC1_k腳輸出斷電跳閘信號并經(jīng)自動斷電控制模塊送到執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊實現(xiàn)斷電動作,實現(xiàn)輸出斷電功能；當(dāng)IC1_B腳電壓恢復(fù)到上下限范圍內(nèi)時，IC1_L腳輸出上電指令，經(jīng)自動上電控制模塊送到執(zhí)行斷電/上電驅(qū)動模塊實現(xiàn)上電功能。
以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。