專利名稱：一種用于電熱水器漏電保護(hù)器的地線帶電檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于電熱水器漏電保護(hù)器的地線帶電檢測(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)：
由于我國(guó)有很多用戶敷設(shè)的線路有失規(guī)范，電器插座經(jīng)常出現(xiàn)接線錯(cuò)誤，使得用 電器的外殼及地線存在帶電問(wèn)題，導(dǎo)致觸電事故的情形較多?，F(xiàn)有的地線可斷開(kāi)的漏電保 護(hù)器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)器產(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?，F(xiàn)有地線可斷 開(kāi)的漏電保護(hù)器產(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)器中，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)器的零線帶電，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。現(xiàn)有地線可斷開(kāi)的漏電保護(hù)器產(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)器中，將地線異常帶電檢測(cè)電路接在漏電保護(hù)器可斷開(kāi)的地線觸點(diǎn)之間，此種方 法主要用于電熱水器產(chǎn)品，有以下隱患漏電保護(hù)器在合閘狀態(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”。可見(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)容本實(shí)用新型的任務(wù)在于提供一種用于電熱水器漏電保護(hù)器的地線帶電檢測(cè)裝置， 該裝置安裝在地線可斷開(kāi)的漏電保護(hù)器中，一旦地線發(fā)生異常帶電或電源插座的相、零線 接反時(shí)，它能立即輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)與報(bào)警裝置連接后能夠發(fā)出報(bào)警，提示用戶不要使 用電熱水器。本實(shí)用新型的任務(wù)是這樣來(lái)完成的，一種用于電熱水器漏電保護(hù)器的地線帶電檢 測(cè)裝置，它包括可分?jǐn)嘞嗑€、零線、地線的漏電保護(hù)器10，微電流檢測(cè)電路U1，電阻Rl和電 阻R2，漏電保護(hù)器10的電源輸入地線1與電阻Rl的一端連接，電阻Rl的另一端與電阻R2 的一端和微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端3連接，電阻R2的另一端與漏電保護(hù)器10的輸出地 線2連接，微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端4與電源輸入零線7連接，微電流檢測(cè)電路Ul的兩 輸出端5、6接報(bào)警電路，漏電保護(hù)器10的電源輸入地線1、電源輸入相線8和電源輸入零線 7分別通過(guò)插座9與電源地線PE、相線L和零線N連接，漏電保護(hù)器10的輸出地線2、輸出相線和輸入零線與電熱水器連接。本實(shí)用新型所述的微電流檢測(cè)電路Ul由氖氣燈泡XD和光敏元件G彼此靠近組 成，氖氣燈泡XD兩端分別與微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端3、4連接，光敏元件G的兩端分別 與微電流檢測(cè)電路兩輸出端5、6連接。本實(shí)用新型所述的微電流檢測(cè)電路Ul由微電流互感器CT組成，微電流互感器CT 初級(jí)繞組Tl的兩端分別與微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端3、4連接，微電流互感器CT次級(jí)繞 組T2的兩端分別與微電流檢測(cè)電路Ul兩輸出端5、6連接。本實(shí)用新型所述的微電流檢測(cè)電路Ul運(yùn)算放大器AP、電阻R4和直流電源DC組 成，運(yùn)算放大器AP的輸入端mi和電阻R4的一端與微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端3連接， 運(yùn)算放大器AP的輸出端OUTl與微電流檢測(cè)電路Ul的輸出端5連接，直流電源DC的負(fù)極、 運(yùn)算放大器AP的輸入端IN2和運(yùn)算放大器AP的接地端、電阻R4的另一端與微電流檢測(cè)電 路Ul的檢測(cè)端4和輸出端6連接，直流電源DC的正極接運(yùn)算放大器AP的電源端。本實(shí)用新型所述的微電流檢測(cè)電路Ul由三極管Q和電阻R3組成，三極管Q的基 極和電阻R3的一端與微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端3連接，三極管Q的集電極與微電流檢 測(cè)電路Ul的輸出端5連接，三極管Q的發(fā)射極和電阻R3的另一端與微電流檢測(cè)電路Ul的 檢測(cè)端4和輸出端6連接。本實(shí)用新型由于采用了以上技術(shù)方案，該裝置安裝在地線可斷開(kāi)的漏電保護(hù)器 中，一旦地線發(fā)生異常帶電或電流插座的相、零線接反時(shí)，該裝置能立即輸出信號(hào)，該輸出 信號(hào)與報(bào)警裝置連接后能夠發(fā)出報(bào)警，提示用戶不要使用電熱水器。

圖1為本實(shí)用新型的電路電原理圖。圖2為本實(shí)用新型的第一個(gè)實(shí)施例的電路電原理圖。圖3為本實(shí)用新型的第二個(gè)實(shí)施例的電路電原理圖。圖4為本實(shí)用新型的第三個(gè)實(shí)施例的電路電原理圖。圖5為本實(shí)用新型的第四個(gè)實(shí)施例的電路電原理圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，漏電保護(hù)器10的輸出地線2與電熱水器的外殼接地端連接。電熱水器 的外殼接地端通過(guò)水箱以及水管的水與大地相通，漏電保護(hù)器10的輸出相線和零線分別 與電熱水的相線、零線連接，在漏電保護(hù)器10合閘前，如果輸入電源插座9上的相、零線接 反，漏電保護(hù)器10的電源輸入零線7帶電，電流從零線7經(jīng)過(guò)微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端 4、微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端3、電阻R2、漏電保護(hù)器10輸出地線2、電熱水器水箱以及水 管中的水、流入大地。微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端3、4有電流通過(guò)，因此微電流檢測(cè)電路 Ul的輸出端5、6輸出信號(hào)，此信號(hào)可與報(bào)警裝置連接，使報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)警，提示用戶需對(duì) 插座9接反的輸入電源的相線L、零線N糾正后方能使用。在輸入電源插座9上的相、零線 L、N連接正確時(shí)，如果發(fā)生地線PE異常帶電，漏電保護(hù)器無(wú)論是否合閘，電流從發(fā)生異常帶 電的地線PE經(jīng)過(guò)電源輸入線1、電阻R1、微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端3、4、電源輸入線7、 流入電源零線N，微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端3、4有電流通過(guò)，微電流檢測(cè)電路Ul的輸出端5、6輸出信號(hào)，此輸出信號(hào)可與報(bào)警裝置連接，使報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)警，提示用戶存在安全 隱患不要使用電熱水器。設(shè)置電阻Rl、R2的阻抗使得在發(fā)生零線N帶電或地線N帶電時(shí)， 流過(guò)電阻Rl、R2的電流為一個(gè)安全的人體不能覺(jué)察的微電流，以保證用戶在使用電熱水器 時(shí)的人身安全。微電流檢測(cè)電路Ul可根據(jù)情況由圖2至圖5的中一種形式組成。參見(jiàn)圖2，微電流檢測(cè)電路Ul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)腳分別作為微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端3和4，光敏元件G的輸出 端作為微電流電測(cè)電路Ul的輸出端5和6。此電路的工作原理當(dāng)電源插座9接反或地線 PE異常帶電時(shí)，微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端3、4有微電流流過(guò)，接在檢測(cè)端3、4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連接的微電流檢測(cè)電路Ul輸出端5和6之間產(chǎn)生輸出變化信號(hào)。參見(jiàn)圖3，微電流檢測(cè)電路Ul由一個(gè)微電流互感器CT組成，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 Tl的二根引線分別作為微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端3、4，次級(jí)繞組T2的二根引線分別作 為為微電流檢測(cè)電路Ul輸出端5、6。工作原理當(dāng)電源插座9接反或地線PE異常帶電時(shí)， 微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端3、4有微電流流過(guò)，與之連接的初級(jí)繞組Tl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 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)。參見(jiàn)圖4，微電流檢測(cè)電路Ul由運(yùn)算放大器AP、電阻R4和直流電源DC組成，運(yùn)算 放大器AP由單獨(dú)的直流電源DC供電。運(yùn)算放大器AP的輸入端mi和電阻R4的一端與微 電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端3連接，運(yùn)算放大器AP的輸出端OUTl與微電流檢測(cè)電路Ul的 輸出端5連接，直流電源DC的負(fù)極、運(yùn)算放大器AP的輸入端IN2和運(yùn)算放大器AP的接地 端、電阻R4的另一端與微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端4和輸出端6連接，直流電源DC的正 極接運(yùn)算放大器AP的電源端。工作原理當(dāng)電源插座9接反或地線PE異常帶電時(shí)，微電流 檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端3、4有微電流流過(guò)，微電流在電阻R4上產(chǎn)生電壓信號(hào)，與之連接的運(yùn) 算放大器AP的輸入端INI、IN2有信號(hào)電壓輸入，運(yùn)算放大器AP將此信號(hào)電壓放大后在微 電流檢測(cè)電路Ul輸出端5和6之間輸出。參見(jiàn)圖5，微電流檢測(cè)電路Ul由一個(gè)電阻R3和三極管Q組成，三極管Q可以是單 個(gè)三極管也可以是達(dá)林頓三極管，電阻R3的二端分別與三極管Q的基極、發(fā)射極連接，電阻 R3的二端也分別與微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端3、4連接，三極管Q的集電極連接微電流檢 測(cè)電路Ul的輸出端5，三極管Q的發(fā)射極連接微電流檢測(cè)電路Ul的輸出端6。工作原理 當(dāng)電源插座9接反或地線PE異常帶電時(shí)，微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端3、4沒(méi)有電流或有 交流負(fù)半周的微電流流過(guò)時(shí)，與之連接的三極管Q為截止?fàn)顟B(tài)，三極管Q的集電極和發(fā)射極 之間為高阻抗?fàn)顟B(tài)，與三極管Q的集電極和發(fā)射極連接的微電流檢測(cè)電路Ul輸出端5和6 之間輸出高阻抗?fàn)顟B(tài)；當(dāng)微電流檢測(cè)電路Ul的檢測(cè)端3、4有交流正半周微電流流過(guò)時(shí)，與 之連接的三極管Q由截至狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)，三極管Q的集電極和發(fā)射極之間為導(dǎo)通狀態(tài)， 與三極管Q的集電極和發(fā)射極連接的微電流檢測(cè)電路Ul輸出端5和6之間的輸出變?yōu)閷?dǎo) 通狀態(tài)。
權(quán)利要求一種用于電熱水器漏電保護(hù)器的地線帶電檢測(cè)裝置，其特征在于它包括可分?jǐn)嘞嗑€、零線、地線的漏電保護(hù)器(10)，微電流檢測(cè)電路(U1)，電阻R1和電阻R2，漏電保護(hù)器(10)的電源輸入地線(1)與電阻R1的一端連接，電阻R1的另一端與電阻R2的一端和微電流檢測(cè)電路(U1)的檢測(cè)端3連接，電阻R2的另一端與漏電保護(hù)器(10)的輸出地線(2)連接，微電流檢測(cè)電路(U1)的檢測(cè)端4與電源輸入零線(7)連接，微電流檢測(cè)電路(U1)的兩輸出端5、6接報(bào)警電路，漏電保護(hù)器(10)的電源輸入地線(1)、電源輸入相線(8)和電源輸入零線(7)分別通過(guò)插座(9)與電源地線(PE)、相線(L)和零線(N)連接，漏電保護(hù)器(10)的輸出地線(2)、輸出相線和輸入零線與電熱水器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電熱水器漏電保護(hù)器的地線帶電檢測(cè)裝置，其特征 在于所述的微電流檢測(cè)電路(Ul)由氖氣燈泡(XD)和光敏元件(G)彼此靠近組成，氖氣燈 泡(XD)兩端分別與微電流檢測(cè)電路(Ul)的檢測(cè)端3、4連接，光敏元件(G)的兩端分別與 微電流檢測(cè)電路兩輸出端5、6連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電熱水器漏電保護(hù)器的地線帶電檢測(cè)裝置，其特征 在于所述的微電流檢測(cè)電路(UI)由微電流互感器(CT)組成，微電流互感器(CT)初級(jí)繞組 (Tl)的兩端分別與微電流檢測(cè)電路(Ul)的檢測(cè)端3、4連接，微電流互感器(CT)次級(jí)繞組 (T2)的兩端分別與微電流檢測(cè)電路(Ul)兩輸出端5、6連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電熱水器漏電保護(hù)器的地線帶電檢測(cè)裝置，其特征 在于所述的微電流檢測(cè)電路(Ul)運(yùn)算放大器(AP)、電阻R4和直流電源(DC)組成，運(yùn)算放 大器(AP)的輸入端mi和電阻R4的一端與微電流檢測(cè)電路(Ul)的檢測(cè)端3連接，運(yùn)算放 大器(AP)的輸出端OUTl與微電流檢測(cè)電路(Ul)的輸出端5連接，直流電源(DC)的負(fù)極、 運(yùn)算放大器(AP)的輸入端IN2和運(yùn)算放大器(AP)的接地端、電阻R4的另一端與微電流檢 測(cè)電路(Ul)的檢測(cè)端4和輸出端6連接，直流電源(DC)的正極接運(yùn)算放大器(AP)的電源 端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電熱水器漏電保護(hù)器的地線帶電檢測(cè)裝置，其特征 在于所述的微電流檢測(cè)電路(Ul)由三極管(Q)和電阻R3組成，三極管(Q)的基極和電阻 R3的一端與微電流檢測(cè)電路(Ul)的檢測(cè)端3連接，三極管(Q)的集電極與微電流檢測(cè)電路 (Ul)的輸出端5連接，三極管(Q)的發(fā)射極和電阻R3的另一端與微電流檢測(cè)電路(Ul)的 檢測(cè)端4和輸出端6連接。
專利摘要一種用于電熱水器漏電保護(hù)器的地線帶電檢測(cè)裝置，屬于低壓電器。包括可分?jǐn)嘞嗑€、零線、地線的漏電保護(hù)器，微電流檢測(cè)電路，電阻R1和電阻R2，漏電保護(hù)器的電源輸入地線與電阻R1的一端連接，電阻R1的另一端與電阻R2的一端和微電流檢測(cè)電路的檢測(cè)端連接，電阻R2的另一端與漏電保護(hù)器的輸出地線連接，微電流檢測(cè)電路的檢測(cè)端與電源輸入零線連接，微電流檢測(cè)電路的兩輸出端接報(bào)警電路，漏電保護(hù)器的電源輸入地線、電源輸入相線和電源輸入零線分別通過(guò)插座與電源地線、相線和零線連接，漏電保護(hù)器的輸出地線、輸出相線和輸入零線與電熱水器連接。優(yōu)點(diǎn)一旦地線發(fā)生異常帶電或電流插座的相、零線接反時(shí)，能立即輸出信號(hào)并發(fā)出報(bào)警，提示用戶不要使用電熱水器。
文檔編號(hào)F24H9/20GK201707418SQ20102025139
公開(kāi)日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月30日
發(fā)明者章祖德 申請(qǐng)人:常熟市立得電器有限公司