本實用新型涉及一種低壓漏電保護器,特別是具有地線接地電阻檢測功能的漏電保護電路。
背景技術(shù):
為了提高用電安全,保護人們的生命和財產(chǎn)安全,目前在用電場合普遍安裝有漏電斷路保護器,漏電斷路保護器不僅可以通過上蓋的插孔為負載提供電源,當出現(xiàn)漏電或觸電情況時還可以起到瞬時斷電保護。漏電斷路保護器通常包括基座、設(shè)有插孔的上蓋及內(nèi)部的漏電保護電路。漏電保護電路通常包括漏電信號檢測電路及受所述漏電信號檢測電路控制而動作的電磁脫扣機構(gòu)、復位鍵、測試鍵和接地組件,其中漏電信號檢測電路以漏電信號放大集成電路如RV4145為核心,以整流橋及濾波電路為漏電信號放大集成電路提供直流電源,整流橋交流端與電源輸入端L、N連接,電子開關(guān)元件如單向可控硅控制電磁脫扣機構(gòu)中電磁脫扣線圈的電源,電源線L、N穿過中性磁環(huán)線圈,中性磁環(huán)線圈的輸出端均接至漏電信號放大集成電路的輸入端上,漏電信號放大集成電路的輸出端控制電子開關(guān)元件,當漏電信號放大集成電路檢測到漏電信號時,漏電信號放大集成電路的控制輸出端輸出高電平使電子開關(guān)元件導通,電磁脫扣線圈得電使得電磁脫扣機構(gòu)而脫扣,切斷電源輸出,由此達到保護目的。漏電斷路保護器能否起到可靠的保護作用,其接地電阻的連接是否符合要求非常關(guān)鍵,為了安全起見,當接地電阻很大或地線斷開的情況下,要求漏電斷路保護器不能復位,輸出端應該沒有電壓。但是現(xiàn)有的漏電斷路保護器用戶無法方便地得知其接地電阻的連接是否符合要求,通常需要專業(yè)人員進行檢測,使用不方便,一些漏電斷路保護器在接地電阻很大或地線斷開的情況下,仍能復位輸出電壓,存在安全隱患,因此亟需開發(fā)具有地線接地電阻檢測功能的漏電保護電路的漏電斷路保護器。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種具有地線接地電阻檢測功能的漏電保護電路。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型所采取的技術(shù)解決方案是:一種具有地線接地電阻檢測功能的漏電保護電路,包括直流電源電路、漏電信號檢測電路及受所述漏電信號檢測電路控制而動作的電磁脫扣繼電器T2、復位鍵、一對常開主觸頭K2、一對電源輸入連接線L、N及一對輸出負載連接線Lout、Nout,所述一對常開主觸頭K2分別串接在一對電源輸入連接線L、N及一對輸出負載連接線Lout、Nout之間,所述一對常開主觸頭K2受電磁脫扣繼電器T2控制脫扣斷開,與復位鍵的復位動作聯(lián)動閉合,所述直流電源電路包括整流橋D1、阻容降壓單元及濾波穩(wěn)壓電路,所述阻容降壓單元串聯(lián)在整流橋D1的交流輸入側(cè)中,整流橋D1的交流輸入側(cè)分別連接在一對電源輸入連接線L、N上,所述濾波穩(wěn)壓電路設(shè)置在整流橋D1的直流輸出側(cè)兩端上構(gòu)成所述直流電源電路;其特征在于:所述漏電信號檢測電路包括漏電信號放大電路、電磁脫扣繼電器T2、中性磁環(huán)線圈T1、開關(guān)可控硅Q2、脫扣可控硅Q1,所述漏電信號放大電路以漏電信號放大集成電路U1為核心及外圍元件組成,所述一對電源輸入連接線L、N均穿過中性磁環(huán)線圈中心,中性磁環(huán)線圈T1的輸出端接至漏電信號放大集成電路U1的輸入端上,開關(guān)可控硅Q2和脫扣可控硅Q1為單向可控硅,所述脫扣可控硅Q1與限流電阻R3串聯(lián)后連接在直流電源電路輸出的正極和負極兩端上,脫扣可控硅Q1的觸發(fā)極與直流電源電路負極之間跨接有抗干擾電容C5,所述漏電信號放大電路的輸出端與脫扣可控硅Q1的觸發(fā)極連接;所述的電磁脫扣繼電器T2線圈與開關(guān)可控硅Q2串聯(lián)后連接在直流電源電路的正極和漏電信號放大集成電路U1的電源輸入端,所述開關(guān)可控硅Q2的陰極與觸發(fā)極之間跨接有第一儲能電容C7和雙向二極管D4的串聯(lián)支路,第一儲能電容C7上還并聯(lián)有放電電阻R7,所述漏電信號檢測電路還設(shè)有第一充電支路,所述第一充電支路由接地開關(guān)K1、接地限流電阻及充電二極管D5的串聯(lián)支路組成,第一充電支路的一端與第一儲能電容C7和雙向二極管D4的連接點相連接,充電二極管D5的負極朝向第一儲能電容C7,第一充電支路的另一端作為與外部接地線的連接端,所述接地開關(guān)K1為常開開關(guān)且與復位鍵的復位動作聯(lián)動閉合。
與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:本實用新型通過將開關(guān)可控硅Q2串聯(lián)在電磁脫扣繼電器T2的電源回路中,并設(shè)有與接地電阻相關(guān)的充電電路控制開關(guān)可控硅Q2觸發(fā)極,達到對地線接地電阻檢測功能,并且電路非常簡單,提高了漏電斷路保護器的安全性,消除了安全隱患。
下面將結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步說明。
附圖說明
附圖1為本實用新型具體實施例的電子線路原理圖。
具體實施方式
如圖1所示,具有地線接地電阻檢測功能的漏電保護電路,包括直流電源電路、漏電信號檢測電路及受所述漏電信號檢測電路控制而動作的電磁脫扣繼電器T2、復位鍵、一對常開主觸頭K2、一對電源輸入連接線L、N及一對輸出負載連接線Lout、Nout,所述一對常開主觸頭K2分別串接在一對電源輸入連接線L、N及一對輸出負載連接線Lout、Nout之間,所述一對常開主觸頭K2受電磁脫扣繼電器T2控制脫扣斷開,與復位鍵的復位動作聯(lián)動,在按下復位鍵時閉合。所述直流電源電路包括整流橋D1、阻容降壓單元及濾波穩(wěn)壓電路,濾波穩(wěn)壓電路由濾波電容C2和穩(wěn)壓二極管D2,本具體實施例中,所述阻容降壓單元由電容C1和電阻R2并聯(lián)而成,所述阻容降壓單元與電阻R1串聯(lián)在整流橋D1的交流輸入側(cè)中,整流橋D1的交流輸入側(cè)分別連接在一對電源輸入連接線L、N上,所述濾波穩(wěn)壓電路設(shè)置在整流橋D1的直流輸出側(cè)兩端上構(gòu)成所述直流電源電路為漏電信號檢測電路提供直流工作電源;所述漏電信號檢測電路包括漏電信號放大電路、電磁脫扣繼電器T2、中性磁環(huán)線圈T1、開關(guān)可控硅Q2、脫扣可控硅Q1,所述漏電信號放大電路以漏電信號放大集成電路U1為核心及外圍元件按使用說明組成,其中,漏電信號檢測電路以漏電信號放大集成電路U1為核心,本具體實施例中漏電信號放大集成電路U1選用FM2147,也可以選用其他同類芯片,如RV4145、LM1851、KA2807或GK4145等。所述一對電源輸入連接線L、N均穿過中性磁環(huán)線圈中心,中性磁環(huán)線圈T1的輸出端接至漏電信號放大集成電路U1的輸入端上,開關(guān)可控硅Q2和脫扣可控硅Q1均選用單向可控硅,所述脫扣可控硅Q1與限流電阻R3串聯(lián)后連接在直流電源電路輸出的正極和負極兩端上,脫扣可控硅Q1的陰極與直流電源電路負極連接,脫扣可控硅Q1的觸發(fā)極與直流電源電路負極之間跨接有抗干擾電容C5,所述漏電信號放大電路的輸出端與脫扣可控硅Q1的觸發(fā)極連接;所述的電磁脫扣繼電器T2線圈與開關(guān)可控硅Q2串聯(lián)后連接在直流電源電路的正極和漏電信號放大集成電路U1的電源輸入端上,所述開關(guān)可控硅Q2的陰極與觸發(fā)極之間跨接有第一儲能電容C7和雙向二極管D4的串聯(lián)支路,第一儲能電容C7的一端與開關(guān)可控硅Q2的陰極相連接,第一儲能電容C7上還并聯(lián)有放電電阻R7。所述漏電信號檢測電路還設(shè)有第一充電支路用于對第一儲能電容C7充電,所述第一充電支路由接地開關(guān)K1、接地限流電阻及充電二極管D5的串聯(lián)支路組成,本具體實施例中接地限流電阻由電阻R11—R13組成,第一充電支路的一端與第一儲能電容C7和雙向二極管D4的連接點相連接,充電二極管D5的負極朝向第一儲能電容C7,第一充電支路的另一端作為與外部接地線PE的連接端,所述接地開關(guān)K1為常開開關(guān)且與復位鍵的復位動作聯(lián)動閉合。
本電路的工作原理如下:
1、正常啟動
未按壓RESET按鈕時,所述接地開關(guān)K1、一對常開主觸頭K2處于斷開位置,然后L、 N 接通市電,開關(guān)可控硅Q2和脫扣可控硅Q1均處于截止狀態(tài),L1燈點亮,此時產(chǎn)品處于待機狀態(tài);按下RESET按鈕時,接地開關(guān)K1聯(lián)動并先接通,此時電流通過接地電阻、接地開關(guān)K1、接地限流電阻R11—R13和充電二極管D5構(gòu)成的充電支路對第一儲能電容C7開始充電,當接地電阻較?。ǖ鼐€接地良好)時第一儲能電容C7充到雙向二極管D4的觸發(fā)電壓后將開關(guān)可控硅Q2觸發(fā)導通,開關(guān)可控硅Q2導通后L1燈滅,電磁脫扣繼電器T2的線圈通電將一對常開主觸頭K2吸合保持,此時松開RESET按鈕,一對常開主觸頭K2保持接通,產(chǎn)品向負載端供電。
2、地線檢測(地線接地不良)。
電路處于待機狀態(tài),如果此時接地電阻很大或地線斷開,按下RESET按鈕后,電流無法通過充電支路對第一儲能電容C7充電到雙向二極管D4的觸發(fā)電壓,開關(guān)可控硅Q2不能導通L1燈不滅,電磁脫扣繼電器T2的線圈不得電,松開RESET按鈕,一對常開主觸頭K2不能保持接通,也即無法復位,產(chǎn)品不能向負載供電,起到了提示和告警的作用。
為了提高電路的工作可靠性,使電路能在某些元件工作不正常時可以發(fā)出提示,本具有地線接地電阻檢測功能的漏電保護電路進一步還設(shè)有異常檢測電路,所述異常檢測電路包括第二充電支路和交流輸出檢測支路,第二充電支路由充電限流電阻R6和第二儲能電容C8串聯(lián)在開關(guān)可控硅Q2的陰極與直流電源電路負極之間構(gòu)成,第二儲能電容C8的一端連接在直流電源電路負極上,第二儲能電容C8的另一端經(jīng)過一個穩(wěn)壓二極管D3連接在脫扣可控硅Q1的觸發(fā)極上,第二儲能電容的另一端同時經(jīng)過一個隔離二極管D6與充電二極管D5正極連接,所述交流輸出檢測支路由光電耦合器輸入側(cè)和第二限流電阻串聯(lián)而成,所述交流輸出檢測支路跨接在一對輸出負載連接線Lout、Nout之間,所述光電耦合器的輸出側(cè)并聯(lián)在所述第二儲能電容C8的兩端。
在設(shè)置了異常檢測電路后,如果一對常開主觸頭K2處接通狀態(tài)時由于受到劇烈撞擊或者電源電壓降低導致開關(guān)脫跳,此時開關(guān)可控硅Q2仍然導通,電流將會經(jīng)過充電限流電阻R6給第二儲能電容C8充電,短暫延時后電壓充至穩(wěn)壓二極管D3的穩(wěn)壓值,電流通過穩(wěn)壓二極管D3將脫扣可控硅Q1觸發(fā)導通,脫扣可控硅Q1導通時通過限流電阻R3給濾波電容C2放電,濾波電容C2放電后開關(guān)可控硅Q2不能維持導通而關(guān)斷,電磁脫扣繼電器T2的線圈失電脫扣,一對常開主觸頭K2斷開,脫扣可控硅Q1在阻容降壓電流過零時關(guān)斷,開關(guān)恢復待機狀態(tài),產(chǎn)品不能向負載供電,起到了提示和告警的作用。
當開關(guān)處于接通狀態(tài)時,開關(guān)可控硅Q2始終導通,電流將會經(jīng)過充電限流電阻R6持續(xù)給第二儲能電容C8充電,因為一對常開主觸頭K2閉合負載端也有電壓,所以光電耦合器U2導通,光電耦合器U2輸出端給第二儲能電容C8放電,第二儲能電容C8不能有效充電,穩(wěn)壓二極管D3和脫扣可控硅Q1均不導通,電路穩(wěn)定工作。
在開關(guān)吸合后若一對常開主觸頭K2有故障而導致接觸不良,雖然觸點吸合但是負載端無電壓,則光電耦合器U2不能導通,第二儲能電容C8充電后電壓充至穩(wěn)壓二極管D3的穩(wěn)壓值,電流通過穩(wěn)壓二極管D3將脫扣可控硅Q1觸發(fā)導通,脫扣可控硅Q1導通給濾波電容C2放電,使開關(guān)脫跳,起到了提示和告警的作用。