本申請(qǐng)涉及漏電保護(hù)裝置和漏電保護(hù)方法。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)終端配電產(chǎn)品中,漏電保護(hù)器通常與MCB(主干電路斷路器)配合使用。漏電保護(hù)器的主要組成部分為:供電部分、檢測(cè)部分及脫扣部分,其中脫扣部分和供電部分出現(xiàn)失效的可能性最大。
當(dāng)MCB的機(jī)械組件(例如機(jī)械觸頭)在斷開(kāi)主干電路瞬間出現(xiàn)故障時(shí),就會(huì)發(fā)生不能順利脫扣來(lái)斷開(kāi)主干電路,從而無(wú)法很快切斷電源的情況。這時(shí),由于主干電路中的漏電電流一直持續(xù)存在,會(huì)引起漏電檢測(cè)芯片持續(xù)有輸出信號(hào),會(huì)使漏電脫扣部分及其回路元器件持續(xù)發(fā)熱而燒毀。
目前的漏電保護(hù)器上沒(méi)有任何指示裝置,以在自身發(fā)生故障時(shí)能夠提醒用戶(hù)或者維修人員,當(dāng)漏電保護(hù)器損壞后,終端客戶(hù)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn),讓客戶(hù)誤認(rèn)為漏電保護(hù)器工作正常,導(dǎo)致無(wú)法對(duì)人身安全及下游電路進(jìn)行保護(hù),這對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)具有潛在危險(xiǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面,提供一種漏電保護(hù)裝置,包括:剩余電流互感器,主干電路的火線(xiàn)和零線(xiàn)穿過(guò)其中,在主干電路的電流異常時(shí),所述剩余電流互感器感應(yīng)生成差分電壓信號(hào);漏電檢測(cè)芯片,用于基于所述差分電壓信號(hào)生成電流脈沖信號(hào);可控硅,用于響應(yīng)于所述電流脈沖信號(hào)而變換為導(dǎo)通狀態(tài),使動(dòng)作回路導(dǎo)通;脫扣器,用于響應(yīng)于所述動(dòng)作回路導(dǎo)通,所述主干電路的斷路器以斷開(kāi)所述主干電路;電壓信號(hào)采樣器,用于基于所述動(dòng)作回路中的電流信號(hào)采集電壓信號(hào);電壓信號(hào)比較器,用于將所采集的電壓信號(hào)與參考電壓進(jìn)行比較,如果所采集的電壓信號(hào)的電壓值大于所述參考電壓,則輸出高電平信號(hào);計(jì)數(shù)器,用于當(dāng)在預(yù)定時(shí)間期間內(nèi)接收的所述高電平信號(hào)的數(shù)量達(dá)到預(yù)定閾值時(shí),輸出報(bào)警信號(hào);以及報(bào)警器,用于響應(yīng)于所述報(bào) 警信號(hào),發(fā)出報(bào)警信息。
根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)方面,提供一種漏電保護(hù)裝置,包括:剩余電流互感器,主干電路的火線(xiàn)和零線(xiàn)穿過(guò)其中,在主干電路的電流異常時(shí),所述剩余電流互感器感應(yīng)生成差分電壓信號(hào);漏電檢測(cè)芯片,用于基于所述差分電壓信號(hào)生成電流脈沖信號(hào);可控硅,用于響應(yīng)于所述電流脈沖信號(hào)而變換為導(dǎo)通狀態(tài),使動(dòng)作回路導(dǎo)通;脫扣器,用于響應(yīng)于所述動(dòng)作回路導(dǎo)通,所述主干電路的斷路器以斷開(kāi)所述主干電路;電源供電模塊,用于通過(guò)整流降壓來(lái)給所述漏電檢測(cè)芯片提供電源;電源回路監(jiān)測(cè)器,用于監(jiān)測(cè)所述電源供電模塊,當(dāng)所述電源供電模塊出現(xiàn)故障時(shí),輸出報(bào)警信號(hào);報(bào)警器,用于響應(yīng)于所述報(bào)警信號(hào),發(fā)出報(bào)警信息。
根據(jù)本公開(kāi)的再一個(gè)方面,提供一種漏電保護(hù)裝置,包括:剩余電流互感器,主干電路的火線(xiàn)和零線(xiàn)穿過(guò)其中,在主干電路的電流異常時(shí),所述剩余電流互感器感應(yīng)生成差分電壓信號(hào);漏電檢測(cè)芯片,用于基于所述差分電壓信號(hào)生成電流脈沖信號(hào);可控硅,用于響應(yīng)于所述電流脈沖信號(hào)而變換為導(dǎo)通狀態(tài),使動(dòng)作回路導(dǎo)通;脫扣器,用于響應(yīng)于所述動(dòng)作回路導(dǎo)通,所述主干電路的斷路器以斷開(kāi)所述主干電路;動(dòng)作回路監(jiān)測(cè)器,用于檢測(cè)實(shí)時(shí)流過(guò)所述脫扣器的小電流信號(hào),當(dāng)所述小電流信號(hào)消失時(shí),輸出報(bào)警信號(hào);以及報(bào)警器,用于響應(yīng)于所述報(bào)警信號(hào),發(fā)出報(bào)警信息。
根據(jù)本公開(kāi)的再另一個(gè)方面,提供一種漏電保護(hù)方法,包括:剩余電流互感步驟,用于在主干電路的電流異常時(shí),感應(yīng)生成差分電壓信號(hào);電流脈沖生成步驟,用于基于所述差分電壓信號(hào)生成電流脈沖信號(hào);主干電路切斷步驟,用于響應(yīng)于所述電流脈沖信號(hào)、利用動(dòng)作回路進(jìn)行,以斷開(kāi)所述主干電路;電壓信號(hào)采樣步驟,用于基于所述動(dòng)作回路中的電流信號(hào)采集電壓信號(hào);電壓信號(hào)比較步驟,用于將所采集的電壓信號(hào)與參考電壓進(jìn)行比較,如果所采集的電壓信號(hào)的電壓值大于參考電壓,則輸出高電平信號(hào);報(bào)警步驟,用于當(dāng)在預(yù)定時(shí)間期間內(nèi)輸出的所述高電平信號(hào)的數(shù)量達(dá)到預(yù)定閾值時(shí),發(fā)出報(bào)警信息。
本公開(kāi)的漏電保護(hù)裝置包含指示裝置,其通過(guò)時(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)自身狀態(tài),在出現(xiàn)故障時(shí),通過(guò)指示裝置明顯地告知使用者出現(xiàn)故障,需要檢修或者更換漏電保護(hù)裝置,并且可以通過(guò)對(duì)自身狀態(tài)的監(jiān)測(cè)來(lái)鎖住漏電檢測(cè)芯片發(fā)出的觸發(fā)脫扣的持續(xù)的電流脈沖信號(hào),以保護(hù)脫扣回路中的脫扣器及可控硅不會(huì)因 過(guò)熱而被燒毀。
附圖說(shuō)明
從本公開(kāi)的具體實(shí)施例結(jié)合附圖的以下描述中,其它優(yōu)點(diǎn)和特征將變得更清楚明顯,這些具體實(shí)施例僅是為了非限制性的目的,并在附圖中示出,附圖中同樣的附圖標(biāo)記用于表示同樣的部件或單元,其中:
圖1是根據(jù)本公開(kāi)的第一實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)框圖;
圖2是第一實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置中的漏電檢測(cè)芯片的結(jié)構(gòu)框圖;
圖3是根據(jù)本公開(kāi)的第二實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)框圖;
圖4是根據(jù)本公開(kāi)的第三實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)框圖;
圖5是根據(jù)本公開(kāi)的第四實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)框圖;
圖6是根據(jù)本公開(kāi)的第五實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)框圖;
圖7是根據(jù)本公開(kāi)的第六實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)框圖;
圖8是根據(jù)本公開(kāi)的第七實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)框圖;以及
圖9是根據(jù)本公開(kāi)的示例實(shí)施例的漏電保護(hù)方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面將參照附圖更詳細(xì)地描述本公開(kāi)的具體實(shí)施例。雖然附圖中顯示了本公開(kāi)的多個(gè)具體實(shí)施例,然而應(yīng)該理解,可以以各種形式實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)而不應(yīng)被這里闡述的實(shí)施例所限制。相反,提供這些實(shí)施例是為了使本公開(kāi)更加透徹和完整,并且能夠?qū)⒈竟_(kāi)的范圍完整地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。
圖1是根據(jù)本公開(kāi)的第一實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
如圖1所示,根據(jù)本公開(kāi)的第一實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置100包括:剩余電流互感器102,漏電檢測(cè)芯片103,可控硅104,脫扣器105,電壓信號(hào)采樣器106,電壓信號(hào)比較器107,計(jì)數(shù)器108,報(bào)警器109。
在圖1的實(shí)施例中,剩余電流互感器102中穿過(guò)有主干電路的零線(xiàn)和火線(xiàn)。這里的主干電路例如但不限于是商業(yè)上可用的AC主電源回路。漏電檢測(cè)芯片103與剩余電流互感器102連接,接收從剩余電流互感器102輸出的差分電壓信號(hào)??煽毓?04與漏電檢測(cè)芯片103、脫扣器104和電壓信號(hào)采樣器106連接。可控硅104從漏電檢測(cè)芯片103接收電流脈沖信號(hào)。脫扣器104的一端連接于主干電路的火線(xiàn),以從其中提取電源電流。脫扣器104還 連接于主干電路的斷路器的機(jī)械觸頭(未示出),以該機(jī)械觸頭的斷開(kāi)和閉合狀態(tài)。電壓信號(hào)采樣器106的下游連接有電壓信號(hào)比較器107。電壓信號(hào)比較器107的下游連接有計(jì)數(shù)器108。并且,計(jì)數(shù)器108連接有報(bào)警器109。
根據(jù)本公開(kāi)的第一實(shí)施例,漏電保護(hù)裝置100的剩余電流互感器100中穿過(guò)有主干電路的火線(xiàn)和零線(xiàn),在主干電路的電流異常時(shí),剩余電流互感器100感應(yīng)生成差分電壓。剩余電流互感器100可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員知曉的任何電流互感器。剩余電流互感器100可以與主干電路上的斷路器(未示出)配合使用。上述電流異??梢允侵杆鲋鞲呻娐烦霈F(xiàn)短路或斷路。根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)示例,剩余電流互感器100例如是但不限于一圓形鐵芯,其上纏繞有線(xiàn)圈,形成磁芯,該磁芯內(nèi)部穿過(guò)有主干電路的火線(xiàn)和零線(xiàn)。在無(wú)故障的正常主干電路中,磁芯內(nèi)沒(méi)有磁通,線(xiàn)圈內(nèi)的電動(dòng)勢(shì)為零。當(dāng)主干電路出現(xiàn)故障時(shí),例如是但不限于斷路或者短路,回路中的電流在磁芯內(nèi)產(chǎn)生了磁通。上述線(xiàn)圈在所產(chǎn)生的磁通的作用下產(chǎn)生上述差分電壓。
漏電檢測(cè)芯片103基于所述差分電壓生成電流脈沖信號(hào)??煽毓?04在漏電檢測(cè)芯片103生成的該電流脈沖信號(hào)的作用下,變換為導(dǎo)通狀態(tài),并導(dǎo)通由可控硅104和脫扣器105所構(gòu)成的動(dòng)作回路。根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)非限制性的示例,漏電檢測(cè)芯片103可以通過(guò)漏電信號(hào)濾波電路及其外圍電路等來(lái)實(shí)現(xiàn)。
脫扣器105在所述可控硅104導(dǎo)通了動(dòng)作回路的情況下,迅速進(jìn)行動(dòng)作,由脫扣器105中的頂桿(未示出)推動(dòng)機(jī)械組件(例如是斷路器中的機(jī)械觸頭),以立即斷開(kāi)所述主干電路。
在例如主干電路的斷路器中的機(jī)械觸頭發(fā)生故障的情況下,脫扣器105不能使得機(jī)械觸頭進(jìn)行動(dòng)作以立即切斷主干電路的電源,由此可能引發(fā)主干電路漏電或者漏電保護(hù)裝置的燒毀等故障。由此,本公開(kāi)的第一實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置100還提供了電壓信號(hào)采樣器106,電壓信號(hào)比較器107,計(jì)數(shù)器108和報(bào)警器109。
電壓信號(hào)采樣器106基于動(dòng)作回路中的電流信號(hào)來(lái)采集電壓信號(hào)。在上述包括可控硅04和脫扣器105的動(dòng)作回路被導(dǎo)通的情況下,動(dòng)作回路中會(huì)產(chǎn)生工作電流(即上述電流信號(hào),例如但不限于可以是來(lái)自主干電路的火線(xiàn)),用以推動(dòng)主干電路的斷路器斷開(kāi)主干電路。電壓信號(hào)采樣器106在該工作電流的基礎(chǔ)上生成電壓信號(hào)。該電壓信號(hào)可以與上述動(dòng)作回路中的電流信號(hào)具 有同樣的相位。
根據(jù)本公開(kāi)的非限制性的示例,漏電保護(hù)裝置100還可以包括采樣電阻器110。采樣電阻器110的一端連接于所述可控硅104和所述電壓信號(hào)采樣器106之間的節(jié)點(diǎn),另一端接地(該接地為虛擬地,不是真正大地)。動(dòng)作回路中的上述電流信號(hào)(工作電流)可以流過(guò)采樣電阻器110,由此在采樣電阻器110的兩端形成電壓。電壓信號(hào)采樣器106測(cè)量在采樣電阻器110的兩端形成的上述電壓,作為輸出給電壓信號(hào)比較器107的電壓信號(hào)。
電壓信號(hào)比較器107將所測(cè)量的電壓信號(hào)與一參考電壓進(jìn)行比較,如果所述電壓信號(hào)大于所述參考電壓,則輸出一高電平信號(hào)給計(jì)數(shù)器18。該參考電壓可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)實(shí)驗(yàn)或基于經(jīng)驗(yàn)等方式預(yù)先設(shè)定的值,其具體大小不對(duì)本公開(kāi)的范圍構(gòu)成限制。
當(dāng)計(jì)數(shù)器108在預(yù)定時(shí)間期間內(nèi)從電壓信號(hào)比較器107接收的高電平信號(hào)的數(shù)量達(dá)到預(yù)定閾值時(shí),輸出報(bào)警信號(hào)給報(bào)警器109。該預(yù)定閾值可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)實(shí)驗(yàn)或基于經(jīng)驗(yàn)等方式預(yù)先設(shè)定的值,其具體大小不對(duì)本公開(kāi)的范圍構(gòu)成限制。
報(bào)警器109響應(yīng)于從計(jì)數(shù)器108接收的報(bào)警信號(hào),發(fā)出報(bào)警信息。根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的報(bào)警器109可以采取多種方式實(shí)現(xiàn)報(bào)警,以達(dá)到同樣的提醒和預(yù)警效果。根據(jù)本公開(kāi)的非限制性的具體示例,上述報(bào)警器109可以是但不限于發(fā)光二極管(LED)、液晶顯示器、蜂鳴器、振動(dòng)器等中的至少一種,或者是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接的遠(yuǎn)程終端設(shè)備。例如但不限于,在報(bào)警器109采用發(fā)光二極管LED的情況下,在主干電路101以及漏電保護(hù)裝置100正常工作時(shí),LED顯示為綠色或藍(lán)色等。當(dāng)主干電路101中出現(xiàn)異常時(shí),若脫扣器105或斷路器的機(jī)械觸頭出現(xiàn)故障而導(dǎo)致不能斷開(kāi)主干電路,則LED顯示為紅色或黃色等。LED的上述顯示色彩不對(duì)本公開(kāi)的范圍構(gòu)成限制。
在報(bào)警器109采用通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接的遠(yuǎn)程終端設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)的情況下,根據(jù)本公開(kāi)的漏電保護(hù)裝置100可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向運(yùn)行于用戶(hù)的遠(yuǎn)程終端設(shè)備(例如但不限于移動(dòng)電話(huà)、掌上電腦、平板電腦、膝上型計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、桌上型計(jì)算機(jī)等)的應(yīng)用程序(APP)發(fā)送報(bào)警信息,并通過(guò)該應(yīng)用程序?qū)ι鲜鲞h(yuǎn)程終端設(shè)備進(jìn)行而向用戶(hù)進(jìn)行報(bào)警提示。例如但不限于,通過(guò)Zigbee網(wǎng)絡(luò)、wifi網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行遠(yuǎn)程信息傳輸,把漏電保護(hù)裝置的狀態(tài)顯示在用戶(hù)的APP中,該狀態(tài)例如但不限于可以包括:漏電保護(hù)裝置的機(jī)械狀態(tài)和電子部 件狀態(tài)。
上述網(wǎng)絡(luò)可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的各種類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò),例如但不限于有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò),或者是個(gè)人網(wǎng)、局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等,其具體的網(wǎng)絡(luò)形式不對(duì)本公開(kāi)的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。
根據(jù)本公開(kāi)的非限制性的另一示例,當(dāng)所述計(jì)數(shù)器108在預(yù)定時(shí)間期間內(nèi)接收的高電平信號(hào)的數(shù)量達(dá)到上述預(yù)定閾值時(shí),還可以向漏電檢測(cè)芯片103的輸出端輸出鎖存控制信號(hào),以鎖存所述電流脈沖信號(hào),使所述可控硅105變換為關(guān)斷狀態(tài),以關(guān)斷動(dòng)作回路。在這種情況下,脫扣器105由于沒(méi)有電流的驅(qū)動(dòng),因此會(huì)停止動(dòng)作。由此,動(dòng)作回路中的可控硅104和脫扣器105不會(huì)由于其中長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)地流過(guò)電流而被燒毀。
根據(jù)本公開(kāi)的非限定性的實(shí)施例,上述向漏電檢測(cè)芯片103的輸出端輸出鎖存控制信號(hào)以鎖存所述電流脈沖信號(hào)的方式可以但不限于采用以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn):計(jì)數(shù)器108的一個(gè)輸出端連接于一個(gè)三極管(未圖示,可以是任意類(lèi)型的三極管,包括但不限于晶體三極管、電子三極管等)的基極,該三極管的例如集電極連接于漏電檢測(cè)芯片103的輸出端,發(fā)射極接地(虛擬地),由計(jì)數(shù)器108輸出一個(gè)高電平信號(hào)給該三極管的基極,將該三極管導(dǎo)通,由此拉低漏電保護(hù)芯片103輸出的電流脈沖信號(hào),這樣就可以實(shí)現(xiàn)關(guān)斷可控硅。這里,上述鎖存控制信號(hào)即計(jì)數(shù)器108輸出的高電平信號(hào)。此具體示例不對(duì)本公開(kāi)的范圍構(gòu)成限制。
根據(jù)本公開(kāi)的非限制性的示例,漏電保護(hù)裝置100還可以包括電源供電模塊111。電源供電模塊111的兩個(gè)端子分別與主干電路的火線(xiàn)和零線(xiàn)連接,還有一個(gè)端子接地(該接地為虛擬地,不是真正大地),以從所述主干電路取電,作為漏電檢測(cè)芯片103的供電電源。具體地,例如但不限于,電源供電模塊111可以利用電源降壓整流電路來(lái)實(shí)現(xiàn),其將主干電路101的交流電流變換為直流電流。如圖1所示,根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)示例,電源供電模塊111還有一端子連接于漏電檢測(cè)芯片103,為漏電檢測(cè)芯片103提供電力。
根據(jù)本公開(kāi)的非限制性的示例,本公開(kāi)中使用的計(jì)數(shù)器108可以預(yù)設(shè)監(jiān)測(cè)信號(hào)的次數(shù),即預(yù)設(shè)值,例如但不限于從電壓信號(hào)比較器107收到的高電平信號(hào)的次數(shù)。當(dāng)脫扣器105成功脫扣,斷開(kāi)主回路后,計(jì)數(shù)器108會(huì)自動(dòng)清零。如果出現(xiàn)脫扣器105慢脫或者斷不開(kāi)的情況,采樣電阻器110就會(huì)通過(guò)電流信號(hào)形成電壓信號(hào),并通過(guò)電壓信號(hào)采樣器106輸出給電壓信號(hào)比較 器107,通過(guò)電壓信號(hào)比較器107輸出一個(gè)高電平給計(jì)數(shù)器,當(dāng)高電平信號(hào)的次數(shù)達(dá)到計(jì)數(shù)器108的預(yù)設(shè)值時(shí),該計(jì)數(shù)器108會(huì)輸出報(bào)警信號(hào)給報(bào)警器109,同時(shí)計(jì)數(shù)器108會(huì)觸發(fā)鎖存信號(hào)來(lái)持續(xù)鎖住漏電檢測(cè)芯片103輸出端的電流脈沖信號(hào),關(guān)斷動(dòng)作回路,以避免脫扣器105由于持續(xù)動(dòng)作過(guò)熱而損壞。由此,漏電保護(hù)裝置100在通過(guò)報(bào)警器109進(jìn)行報(bào)警的同時(shí),可以保護(hù)本身功能不損壞。
圖2是第一實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置中的漏電檢測(cè)芯片的結(jié)構(gòu)框圖。
如圖2所示,漏電檢測(cè)芯片103還包括:放大器201和比較器202。放大器201將所述差分電壓的值放大預(yù)定的量。比較器202將放大后的差分電壓與預(yù)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,當(dāng)所述放大后的差分電壓大于所述基準(zhǔn)電壓時(shí),輸出所述電流脈沖信號(hào)給可控硅104。該預(yù)定的基準(zhǔn)電壓可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)實(shí)驗(yàn)或基于經(jīng)驗(yàn)等方式預(yù)先設(shè)定的值,其具體大小不對(duì)本公開(kāi)的范圍構(gòu)成限制。
圖3是根據(jù)本公開(kāi)的第二實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3的第二實(shí)施例與圖1的第一實(shí)施例的區(qū)別在于,圖3的第二實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置300還包括電源回路監(jiān)測(cè)器301。由于第二實(shí)施例中除電源回路監(jiān)測(cè)器301外的各個(gè)部件的功能、動(dòng)作以及連接關(guān)系與前述第一實(shí)施例中的各個(gè)對(duì)應(yīng)部件的功能、動(dòng)作以及連接關(guān)系相同,在此不再贅述。
電源回路監(jiān)測(cè)器301的一端連接于電源供電模塊111,其另一端連接于報(bào)警器109。電源回路監(jiān)測(cè)器301用于監(jiān)測(cè)由電源供電模塊111。當(dāng)所述電源供電模塊111出現(xiàn)損壞而導(dǎo)致不能為漏電保護(hù)裝置100中的漏電檢測(cè)芯片103等供電時(shí),電源回路監(jiān)測(cè)器301輸出報(bào)警信號(hào)給所述報(bào)警器109。根據(jù)本公開(kāi)的非限制性的示例,例如但不限于,當(dāng)報(bào)警器109采用LED來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí),如果電源供電模塊111工作正常,LED顯示為綠色或藍(lán)色等,如果電源供電模塊111出現(xiàn)故障,則LED顯示為紅色或黃色等。LED的上述顯示色彩不對(duì)本公開(kāi)的范圍構(gòu)成限制。
圖4是根據(jù)本公開(kāi)的第三實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖4的第三實(shí)施例與圖1的第一實(shí)施例的區(qū)別在于,圖4的第三實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置400還包括動(dòng)作回路監(jiān)測(cè)器401。動(dòng)作回路監(jiān)測(cè)器401的一端連接于可控硅104和脫扣器105之間的節(jié)點(diǎn),另一端連接于報(bào)警器109。由于第三實(shí)施例中除動(dòng)作回路監(jiān)測(cè)器401外的各個(gè)部件的功能、動(dòng)作以及連 接關(guān)系與前述第一實(shí)施例中的各個(gè)對(duì)應(yīng)部件的功能、動(dòng)作以及連接關(guān)系相同,在此不再贅述。
動(dòng)作回路監(jiān)測(cè)器401用于監(jiān)測(cè)包括可控硅104和脫扣器105的動(dòng)作回路。在動(dòng)作回路工作正常時(shí),其中會(huì)有較小的電流持續(xù)流過(guò)。但是當(dāng)工作回路出現(xiàn)故障而不能正常工作時(shí),例如但不限于脫扣器105出現(xiàn)故障時(shí),上述較小的電流會(huì)由于例如斷路而消失。當(dāng)所述脫扣器105監(jiān)測(cè)到所述動(dòng)作回路中的小電流信號(hào)消失時(shí),根據(jù)本公開(kāi)第三實(shí)施例的動(dòng)作回路監(jiān)測(cè)器401向所述報(bào)警器109輸出報(bào)警信號(hào)。例如但不限于,當(dāng)報(bào)警器109采用LED來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí),如果動(dòng)作回路正常工作,LED顯示為綠色或藍(lán)色等,如果脫扣器所在的動(dòng)作回路出現(xiàn)故障,則LED顯示為紅色或黃色等。LED的上述顯示色彩不對(duì)本公開(kāi)的范圍構(gòu)成限制。
圖5是根據(jù)本公開(kāi)的第四實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖5的第四實(shí)施例與圖1的第一實(shí)施例的區(qū)別在于,圖5的第四實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置500還包括在電壓信號(hào)比較器107和計(jì)數(shù)器108之間插入連接的邏輯門(mén)電路501,并且還增加了機(jī)械觸頭狀態(tài)監(jiān)測(cè)器502,其與邏輯門(mén)電路501連接。由于第四實(shí)施例中除邏輯門(mén)電路501和機(jī)械觸頭狀態(tài)監(jiān)測(cè)器502外的各個(gè)部件的功能、動(dòng)作以及連接關(guān)系與前述第一實(shí)施例中的各個(gè)對(duì)應(yīng)部件的功能、動(dòng)作以及連接關(guān)系相同,在此不再贅述。
機(jī)械觸頭狀態(tài)監(jiān)測(cè)器502監(jiān)測(cè)主干電路中的斷路器的機(jī)械觸頭(未示出)的斷開(kāi)及閉合狀態(tài)。當(dāng)所述機(jī)械觸頭在所述脫扣器的驅(qū)動(dòng)下未正常斷開(kāi)時(shí),機(jī)械觸頭狀態(tài)監(jiān)測(cè)器502向邏輯門(mén)電路501輸出一高電平信號(hào)。邏輯門(mén)電路501接收所述電壓信號(hào)比較器107和所述機(jī)械觸頭狀態(tài)監(jiān)測(cè)器502兩者輸出的電平信號(hào)。當(dāng)所述電壓信號(hào)比較器107和所述機(jī)械觸頭狀態(tài)監(jiān)測(cè)器502兩者輸出的電平信號(hào)均是高電平信號(hào)時(shí),所述邏輯門(mén)電路501向所述計(jì)數(shù)器108輸出高電平信號(hào),否則不向計(jì)數(shù)器108輸出高電平信號(hào)。根據(jù)本公開(kāi)的非限制性示例,邏輯門(mén)電路501可以采用與門(mén)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本公開(kāi)的第四實(shí)施例,當(dāng)計(jì)數(shù)器108在預(yù)定時(shí)間期間內(nèi)從邏輯門(mén)電路501接收的高電平信號(hào)的數(shù)量達(dá)到前述的預(yù)定閾值時(shí),輸出報(bào)警信號(hào)給報(bào)警器109。
圖6是根據(jù)本公開(kāi)的第五實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
如圖6所示,根據(jù)本公開(kāi)的第五實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置600是前述第一、 第二、第三、第四實(shí)施例的組合方案,其中包括了前述各個(gè)實(shí)施例的全部技術(shù)特征。由于第五實(shí)施例中的各個(gè)部件的功能、動(dòng)作以及連接關(guān)系與前述各個(gè)實(shí)施例中的各個(gè)對(duì)應(yīng)部件的功能、動(dòng)作以及連接關(guān)系相同,在此不再贅述。
根據(jù)本公開(kāi)的再一個(gè)實(shí)施例,漏電保護(hù)裝置也可以是前述第一、第二、第三、第四實(shí)施例中任意兩個(gè)或者任意三個(gè)的組合方案,其中可以包括相應(yīng)實(shí)施例的技術(shù)特征。由于上述組合的實(shí)施例中的各個(gè)部件的功能、動(dòng)作以及連接關(guān)系與前述各個(gè)實(shí)施例中的各個(gè)對(duì)應(yīng)部件的功能、動(dòng)作以及連接關(guān)系相同,在此不再贅述。
圖7是根據(jù)本公開(kāi)的第六實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
如圖7所示,本公開(kāi)的第六實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置700包括:剩余電流互感器102,漏電檢測(cè)芯片103,可控硅104,脫扣器105,電源供電模塊111,電源回路監(jiān)測(cè)器301,報(bào)警器109,它們之間通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)路、線(xiàn)路和/或電流電路等其中的至少一種線(xiàn)路相互連接。在上述漏電保護(hù)裝置700中,剩余電流互感器102中穿過(guò)有主干電路的火線(xiàn)和零線(xiàn),在主干電路的電流異常時(shí),其感應(yīng)生成差分電壓。漏電檢測(cè)芯片103基于所述差分電壓生成電流脈沖信號(hào)??煽毓?04響應(yīng)于所述電流脈沖信號(hào),變換為導(dǎo)通狀態(tài),以導(dǎo)通動(dòng)作回路。脫扣器105響應(yīng)于所述動(dòng)作回路的導(dǎo)通,所述斷路器的機(jī)械觸頭斷開(kāi)所述主干電路。電源供電模塊111與所述漏電監(jiān)測(cè)芯片103連接,為其提供電力。電源回路監(jiān)測(cè)器301監(jiān)測(cè)所述電源供電模塊,當(dāng)所述電源供電模塊出現(xiàn)故障時(shí),輸出報(bào)警信號(hào)。報(bào)警器109響應(yīng)于所述報(bào)警信號(hào),發(fā)出報(bào)警信息。在本示例實(shí)施例中,不存在如前述實(shí)施例中所述的電壓采樣電阻,因此可控硅104可以直接接地(虛擬地)。
本公開(kāi)的第六實(shí)施例的各個(gè)部件的功能、動(dòng)作以及連接關(guān)系與前述各個(gè)實(shí)施例的各個(gè)對(duì)應(yīng)部件的功能、動(dòng)作以及連接關(guān)系相同,在此不再贅述。
圖8是根據(jù)本公開(kāi)的第七實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
如圖8所示,本公開(kāi)的第七實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置800包括:剩余電流互感器102,漏電檢測(cè)芯片103,可控硅104,脫扣器105,動(dòng)作回路監(jiān)測(cè)器401,報(bào)警器109,它們之間通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)路、線(xiàn)路和/或電流電路等中的至少一個(gè)線(xiàn)路相互連接。在上述漏電保護(hù)裝置800中,剩余電流互感器102中穿過(guò)有主干電路的火線(xiàn)和零線(xiàn)。在主干電路的電流異常時(shí),剩余電流互感器102感應(yīng)生成差分電壓。漏電檢測(cè)芯片103基于所述差分電壓生成電流脈沖信號(hào)。 可控硅104響應(yīng)于所述電流脈沖信號(hào),變換為導(dǎo)通狀態(tài),以導(dǎo)通動(dòng)作回路。脫扣器105響應(yīng)于所述動(dòng)作回路的導(dǎo)通,所述斷路器的機(jī)械觸頭斷開(kāi)所述主干電路。動(dòng)作回路監(jiān)測(cè)器401監(jiān)測(cè)由可控硅104和脫扣器105所構(gòu)成的動(dòng)作回路,當(dāng)所述動(dòng)作回路中持續(xù)存在的小電流信號(hào)消失時(shí),輸出報(bào)警信號(hào)。報(bào)警器109用于響應(yīng)于所述報(bào)警信號(hào),發(fā)出報(bào)警信息。在本示例實(shí)施例中,不存在如前述實(shí)施例中所述的電壓采樣電阻,因此可控硅104可以直接接地(虛擬地)。
本公開(kāi)的第七實(shí)施例的各個(gè)部件的功能、動(dòng)作以及連接關(guān)系與前述各個(gè)實(shí)施例的各個(gè)對(duì)應(yīng)部件的功能、動(dòng)作以及連接關(guān)系相同,在此不再贅述。
圖9是根據(jù)本公開(kāi)的示例實(shí)施例的漏電保護(hù)方法的流程圖。
如圖9所示,根據(jù)本公開(kāi)的示例實(shí)施例的漏電保護(hù)方法900從步驟901開(kāi)始。在步驟901,在主干電路的電流異常時(shí),感應(yīng)生成差分電壓。在步驟902,基于所述差分電壓生成電流脈沖信號(hào)。在步驟903,響應(yīng)于所述電流脈沖信號(hào)而進(jìn)行,以斷開(kāi)所述主干電路。在步驟904,基于動(dòng)作回路中的電流信號(hào)采集電壓信號(hào)。在步驟905,將所采集的電壓信號(hào)與參考電壓進(jìn)行比較,如果所采集的電壓信號(hào)的電壓值大于參考電壓,則輸出高電平信號(hào)。在步驟906,當(dāng)在預(yù)定時(shí)間期間內(nèi)輸出的高電平信號(hào)的數(shù)量達(dá)到預(yù)定閾值時(shí),發(fā)出報(bào)警信息,并鎖存漏電檢測(cè)芯片的輸出電流脈沖信號(hào)。
根據(jù)本公開(kāi)的非限制性示例,上述步驟901可以通過(guò)前述的剩余電流互感器102來(lái)實(shí)現(xiàn),上述步驟902可以通過(guò)前述的漏電檢測(cè)芯片103來(lái)實(shí)現(xiàn),上述步驟903可以通過(guò)前述的可控硅104、脫扣器105等來(lái)實(shí)現(xiàn),上述步驟904可以通過(guò)前述的電壓信號(hào)采樣器106來(lái)實(shí)現(xiàn),上述步驟905可以通過(guò)前述的電壓信號(hào)比較器107來(lái)實(shí)現(xiàn),上述步驟906可以通過(guò)前述的計(jì)數(shù)器108和報(bào)警器109來(lái)實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本公開(kāi)的非限制性示例,上述各個(gè)步驟執(zhí)行的順序不受以上所描述的順序的限制,它們也可以并行地執(zhí)行,或者先執(zhí)行在后步驟。
根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)示例,上述方法還包括:當(dāng)在預(yù)定時(shí)間期間內(nèi)輸出的所述高電平信號(hào)的數(shù)量達(dá)到預(yù)定閾值時(shí),還輸出鎖存信號(hào),以鎖存所述電流脈沖信號(hào)。
根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)示例,上述方法還包括:監(jiān)測(cè)供電回路,當(dāng)所述供電回路出現(xiàn)故障時(shí),發(fā)出報(bào)警信息。
根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)示例,上述方法還包括:當(dāng)動(dòng)作回路中持續(xù)存在的小電流信號(hào)消失時(shí),發(fā)出報(bào)警信息。
根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)示例,上述方法還包括:監(jiān)測(cè)機(jī)械觸頭的斷開(kāi)及閉合狀態(tài),當(dāng)所述機(jī)械觸頭未正常斷開(kāi)時(shí),輸出第二高電平信號(hào)。
根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置包括:剩余電流互感器,主干電路的火線(xiàn)和零線(xiàn)穿過(guò)其中,在主干電路的電流異常時(shí),所述剩余電流互感器感應(yīng)生成差分電壓信號(hào);漏電檢測(cè)芯片,用于基于所述差分電壓信號(hào)生成電流脈沖信號(hào);可控硅,用于響應(yīng)于所述電流脈沖信號(hào)而變換為導(dǎo)通狀態(tài),使動(dòng)作回路導(dǎo)通;脫扣器,用于響應(yīng)于所述動(dòng)作回路導(dǎo)通,所述主干電路的斷路器以斷開(kāi)所述主干電路;電壓信號(hào)采樣器,用于基于所述動(dòng)作回路中的電流信號(hào)采集電壓信號(hào);電壓信號(hào)比較器,用于將所采集的電壓信號(hào)與參考電壓進(jìn)行比較,如果所采集的電壓信號(hào)的電壓值大于所述參考電壓,則輸出高電平信號(hào);計(jì)數(shù)器,用于當(dāng)在預(yù)定時(shí)間期間內(nèi)接收的所述高電平信號(hào)的數(shù)量達(dá)到預(yù)定閾值時(shí),輸出報(bào)警信號(hào);以及報(bào)警器,用于響應(yīng)于所述報(bào)警信號(hào),發(fā)出報(bào)警信息。
根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置中的漏電檢測(cè)芯片還包括:放大器,用于將所述差分電壓的值放大預(yù)定的量;以及比較器,用于將放大后的差分電壓與預(yù)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,當(dāng)所述放大后的差分電壓大于所述基準(zhǔn)電壓時(shí),輸出所述電流脈沖信號(hào)。
根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置還包括:采樣電阻器,其一端連接于所述可控硅和所述電壓信號(hào)采樣器,另一端接地,當(dāng)其中流過(guò)動(dòng)作回路中的電流時(shí),生成所述電壓信號(hào)。
根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置中,當(dāng)所述計(jì)數(shù)器在預(yù)定時(shí)間期間內(nèi)接收的所述高電平信號(hào)的數(shù)量達(dá)到預(yù)定閾值時(shí),向所述漏電檢測(cè)芯片輸出鎖存控制信號(hào),以鎖存所述電流脈沖信號(hào),使所述可控硅關(guān)斷所述動(dòng)作回路。
根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置中,所述電流異常是指例如但不限于所述主干電路出現(xiàn)短路或斷路。
根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置中,所述報(bào)警裝置為發(fā)光二極管(LED)、液晶顯示器、蜂鳴器、振動(dòng)器中的至少一種,或者是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接的遠(yuǎn)程終端設(shè)備。
根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置還包括:電源供電模塊,用于通過(guò)整流降壓來(lái)給所述漏電檢測(cè)芯片提供電源。
根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置還包括:電源回路監(jiān)測(cè)器,用于監(jiān)測(cè)所述電源供電模塊,當(dāng)所述電源供電模塊出現(xiàn)故障時(shí),輸出報(bào)警信號(hào)給所述報(bào)警裝置。
根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置還包括:動(dòng)作回路監(jiān)測(cè)器,用于實(shí)時(shí)檢測(cè)流過(guò)所述動(dòng)作回路的小電流信號(hào),當(dāng)所述小電流信號(hào)消失時(shí),輸出報(bào)警信號(hào)給所述報(bào)警裝置。
根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置還包括:機(jī)械觸頭狀態(tài)監(jiān)測(cè)器,用于監(jiān)測(cè)所述斷路器的機(jī)械觸頭的斷開(kāi)及閉合狀態(tài),當(dāng)所述機(jī)械觸頭在所述脫扣器的驅(qū)動(dòng)下未正常斷開(kāi)時(shí),輸出高電平信號(hào);邏輯門(mén)電路,其連接在所述電壓信號(hào)比較器與所述計(jì)數(shù)器之間,用于接收所述電壓信號(hào)比較器和所述機(jī)械觸頭狀態(tài)監(jiān)測(cè)器兩者輸出的電平信號(hào),當(dāng)所述兩者均輸出高電平信號(hào)時(shí),向所述計(jì)數(shù)器輸出高電平信號(hào)。
根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置包括:剩余電流互感器,主干電路的火線(xiàn)和零線(xiàn)穿過(guò)其中,在主干電路的電流異常時(shí),所述剩余電流互感器感應(yīng)生成差分電壓信號(hào);漏電檢測(cè)芯片,用于基于所述差分電壓信號(hào)生成電流脈沖信號(hào);可控硅,用于響應(yīng)于所述電流脈沖信號(hào)而變換為導(dǎo)通狀態(tài),使動(dòng)作回路導(dǎo)通;脫扣器,用于響應(yīng)于所述動(dòng)作回路導(dǎo)通,所述主干電路的斷路器以斷開(kāi)所述主干電路;電源供電模塊,用于通過(guò)整流降壓來(lái)給所述漏電檢測(cè)芯片提供電源;電源回路監(jiān)測(cè)器,用于監(jiān)測(cè)所述電源供電模塊,當(dāng)所述電源供電模塊出現(xiàn)故障時(shí),輸出報(bào)警信號(hào);報(bào)警器,用于響應(yīng)于所述報(bào)警信號(hào),發(fā)出報(bào)警信息。
根據(jù)本公開(kāi)的再一個(gè)實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置包括:剩余電流互感器,主干電路的火線(xiàn)和零線(xiàn)穿過(guò)其中,在主干電路的電流異常時(shí),所述剩余電流互感器感應(yīng)生成差分電壓信號(hào);漏電檢測(cè)芯片,用于基于所述差分電壓信號(hào)生成電流脈沖信號(hào);可控硅,用于響應(yīng)于所述電流脈沖信號(hào)而變換為導(dǎo)通狀態(tài),使動(dòng)作回路導(dǎo)通;脫扣器,用于響應(yīng)于所述動(dòng)作回路導(dǎo)通,所述主干電路的斷路器以斷開(kāi)所述主干電路;動(dòng)作回路監(jiān)測(cè)器,用于檢測(cè)實(shí)時(shí)流過(guò)所述脫扣器的小電流信號(hào),當(dāng)所述小電流信號(hào)消失時(shí),輸出報(bào)警信號(hào);以及報(bào)警器,用于響應(yīng)于所述報(bào)警信號(hào),發(fā)出報(bào)警信息。
以上描述了根據(jù)本公開(kāi)的非限制性的各個(gè)實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置和漏電保護(hù)方法。
本公開(kāi)的各個(gè)實(shí)施例中的各個(gè)單元(功能模塊、芯片等)的連接關(guān)系和構(gòu)成關(guān)系不對(duì)本公開(kāi)的保護(hù)范圍構(gòu)成限制,它們可以合并為單獨(dú)一個(gè)單元來(lái)實(shí)現(xiàn),或者其中的特定單元也可以被分割為功能更小的多個(gè)單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。
附圖中的各個(gè)框圖顯示了根據(jù)本公開(kāi)實(shí)施例的漏電保護(hù)裝置可能實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)、功能和操作。在這點(diǎn)上,框圖中的每個(gè)方框可以代表一個(gè)模塊,所述模塊包含一個(gè)或多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)規(guī)定的邏輯功能的可執(zhí)行指令。在作為替換的實(shí)現(xiàn)方式中,方框中所標(biāo)注的功能也可以以不同于附圖中所標(biāo)注的順序發(fā)生。例如,兩個(gè)連續(xù)的方框?qū)嶋H上可以基本并行地執(zhí)行,它們有時(shí)也可以按相反的順序執(zhí)行,這依所涉及的功能而定。也要注意的是,框圖中的每個(gè)方框可以用執(zhí)行規(guī)定功能或動(dòng)作的專(zhuān)用的基于硬件的ASIC來(lái)實(shí)現(xiàn),或者可以用專(zhuān)用硬件與計(jì)算機(jī)指令的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。
以上已經(jīng)描述了本公開(kāi)的各實(shí)施例,上述說(shuō)明是示例性的,并非窮盡性的,并且也不限于所披露的各個(gè)實(shí)施例。在不偏離所說(shuō)明的各個(gè)實(shí)施例的范圍和精神的情況下,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)許多修改和變更都是顯而易見(jiàn)的。本文中所用術(shù)語(yǔ)的選擇,旨在最好地解釋各個(gè)實(shí)施例的原理、實(shí)際應(yīng)用或?qū)κ袌?chǎng)中的技術(shù)的改進(jìn),或者使本技術(shù)領(lǐng)域的其它普通技術(shù)人員能理解本文披露的各個(gè)實(shí)施例。
工業(yè)適用性
本公開(kāi)的技術(shù)方案可以適用于終端配電的漏電保護(hù)器。