本發(fā)明涉及安全供電技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種供電系統(tǒng)及其多級(jí)保護(hù)裝置。

背景技術(shù)：

隨著電力技術(shù)的發(fā)展，工頻交流電(即市電)已經(jīng)遍布每一個(gè)家庭和單位，用電的安全性也變得越來越重要。

目前的用電網(wǎng)絡(luò)通常由兩條輸出線供電，其中一條為火線，另一條為零線。兩條輸出線之間的市電電壓是由來自電網(wǎng)的高壓電經(jīng)變壓器輸出的。當(dāng)用電設(shè)備發(fā)生故障，或者當(dāng)線路老化、破損時(shí)或是其它因素，均使用電網(wǎng)絡(luò)存在各種各樣的潛在的危險(xiǎn)，而且，當(dāng)危險(xiǎn)發(fā)生時(shí)，現(xiàn)有的用電保護(hù)裝置不能有效對(duì)線路進(jìn)行保護(hù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種供電系統(tǒng)及其多級(jí)保護(hù)裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)用電網(wǎng)絡(luò)的危險(xiǎn)并采取相應(yīng)處置措施的技術(shù)問題。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了多級(jí)保護(hù)裝置，包括斷電繼電器和多個(gè)保護(hù)繼電器，多個(gè)保護(hù)繼電器的輸出端與斷電繼電器的控制線圈串聯(lián)；

任一保護(hù)繼電器的控制線圈串聯(lián)有保護(hù)機(jī)構(gòu)；

保護(hù)機(jī)構(gòu)用于檢測(cè)用電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，并在用電網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)通過保護(hù)繼電器控制斷電繼電器的輸出端切斷用電網(wǎng)絡(luò)總線的供電。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第一種可能的實(shí)施方式，其中，還包括報(bào)警機(jī)構(gòu)，報(bào)警機(jī)構(gòu)的輸入端、斷電繼電器的輸出端均與用電網(wǎng)絡(luò)總線的變壓器的初級(jí)線圈串聯(lián)。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第二種可能的實(shí)施方式，其中，每一保護(hù)繼電器串聯(lián)有一種保護(hù)機(jī)構(gòu)。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第三種可能的實(shí)施方式，其中，保護(hù)繼電器包括設(shè)于用電網(wǎng)絡(luò)負(fù)載端的第一保護(hù)繼電器、第二保護(hù)繼電器、第三保護(hù)繼電器和第四保護(hù)繼電器，以及設(shè)于用電網(wǎng)絡(luò)總線的第五保護(hù)繼電器；

第一保護(hù)繼電器的控制線圈連接滅弧保護(hù)機(jī)構(gòu)的輸出端；

第二保護(hù)繼電器的控制線圈連接觸電保護(hù)機(jī)構(gòu)的輸出端；

第三保護(hù)繼電器的控制線圈連接隔離保護(hù)機(jī)構(gòu)的輸出端；

第四保護(hù)繼電器的控制線圈連接過壓保護(hù)機(jī)構(gòu)的輸出端；

第五保護(hù)繼電器的控制線圈連接電路安全保護(hù)機(jī)構(gòu)的輸出端。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第四種可能的實(shí)施方式，其中，滅弧保護(hù)機(jī)構(gòu)包括耦合電路和滅弧芯片，滅弧芯片中設(shè)置有滅弧材料；

耦合電路用于連接用電網(wǎng)絡(luò)負(fù)載端的第一交流輸出端，滅弧芯片的輸入端用于連接用電網(wǎng)絡(luò)負(fù)載端的第二交流輸出端；

第一交流輸出端與第二交流輸出端之間產(chǎn)生的電弧，經(jīng)耦合電路耦合至滅弧芯片，并由滅弧材料吸收電弧。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第五種可能的實(shí)施方式，其中，觸電保護(hù)機(jī)構(gòu)包括感應(yīng)電路和保護(hù)芯片；

感應(yīng)電路感應(yīng)用電網(wǎng)絡(luò)負(fù)載端的電流信號(hào)，生成感應(yīng)信號(hào)，并將感應(yīng)信號(hào)傳輸至保護(hù)芯片；

保護(hù)芯片根據(jù)感應(yīng)信號(hào)生成安全載波信號(hào)，并將安全載波信號(hào)輸出至用電網(wǎng)絡(luò)負(fù)載端，使用電網(wǎng)絡(luò)負(fù)載端輸出對(duì)地的無功功率。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第六種可能的實(shí)施方式，其中，隔離保護(hù)機(jī)構(gòu)包括感應(yīng)電路和隔離芯片；

感應(yīng)電路感應(yīng)用電網(wǎng)絡(luò)負(fù)載端的電流信號(hào)，生成感應(yīng)信號(hào)，并將感應(yīng)信號(hào)傳輸至隔離芯片；

隔離芯片根據(jù)感應(yīng)信號(hào)生成隔離載波信號(hào)，并將隔離載波信號(hào)輸出至用電網(wǎng)絡(luò)負(fù)載端。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第七種可能的實(shí)施方式，其中，過壓保護(hù)機(jī)構(gòu)包括感應(yīng)線圈、整流電路和保護(hù)芯片；

感應(yīng)線圈用于纏繞在用電網(wǎng)絡(luò)中的變壓器的次級(jí)鐵芯，并產(chǎn)生交流感應(yīng)信號(hào)；

整流電路連接在感應(yīng)線圈與保護(hù)芯片之間，整流電路將交流感應(yīng)信號(hào)整流為直流感應(yīng)信號(hào)；

保護(hù)芯片接收直流感應(yīng)信號(hào)，當(dāng)直流感應(yīng)信號(hào)超出預(yù)設(shè)值時(shí)，保護(hù)芯片輸出斷電信號(hào)。

結(jié)合第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了第一方面的第八種可能的實(shí)施方式，其中，電路安全保護(hù)機(jī)構(gòu)包括感應(yīng)線圈、整流電路和感應(yīng)芯片；

感應(yīng)線圈用于與用電網(wǎng)絡(luò)總線中的變壓器的初級(jí)線圈互感連接，并產(chǎn)生交流感應(yīng)信號(hào)；

整流電路連接在感應(yīng)線圈與感應(yīng)芯片之間，整流電路將交流感應(yīng)信號(hào)整流為直流感應(yīng)信號(hào)；

感應(yīng)芯片接收直流感應(yīng)信號(hào)，當(dāng)直流感應(yīng)信號(hào)超出預(yù)設(shè)值時(shí)，感應(yīng)芯片輸出斷電信號(hào)。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種供電系統(tǒng)，包括用電網(wǎng)絡(luò)以及設(shè)于用電網(wǎng)絡(luò)中如第一方面所述的多級(jí)保護(hù)裝置；

多級(jí)保護(hù)裝置中的保護(hù)機(jī)構(gòu)用于檢測(cè)用電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，并在用電網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)通過保護(hù)繼電器控制斷電繼電器的輸出端切斷用電網(wǎng)絡(luò)總線的供電。

本發(fā)明實(shí)施例帶來了以下有益效果：

本發(fā)明實(shí)施例提供的多級(jí)保護(hù)裝置包括斷電繼電器和多個(gè)保護(hù)繼電器，保護(hù)繼電器的輸出端與斷電繼電器的控制線圈串聯(lián)，而且任一保護(hù)繼電器的控制線圈串聯(lián)有保護(hù)機(jī)構(gòu)；保護(hù)機(jī)構(gòu)用于檢測(cè)用電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，并在用電網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)通過保護(hù)繼電器控制斷電繼電器的輸出端切斷用電網(wǎng)絡(luò)總線的供電；根據(jù)用電網(wǎng)絡(luò)的使用環(huán)境和檢測(cè)目標(biāo)匹配相應(yīng)數(shù)量的保護(hù)繼電器及相應(yīng)的保護(hù)機(jī)構(gòu)，進(jìn)而當(dāng)用電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，保護(hù)機(jī)構(gòu)觸發(fā)，并通過與之串聯(lián)的保護(hù)繼電器控制斷電繼電器切斷用電網(wǎng)絡(luò)總線的供電。

本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1提供的多級(jí)保護(hù)裝置的示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1提供的多級(jí)保護(hù)裝置的另一示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例1提供的報(bào)警機(jī)構(gòu)的電路示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例1提供的滅弧保護(hù)機(jī)構(gòu)的電路示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例1提供的滅弧保護(hù)機(jī)構(gòu)的另一電路示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例1提供的滅弧保護(hù)機(jī)構(gòu)的滅弧芯片的示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例1提供的觸電保護(hù)機(jī)構(gòu)的電路示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例1提供的觸電保護(hù)機(jī)構(gòu)的另一電路示意圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例1提供的觸電保護(hù)機(jī)構(gòu)的保護(hù)芯片的示意圖；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例1提供的隔離保護(hù)機(jī)構(gòu)的電路示意圖；

圖11為本發(fā)明實(shí)施例1提供的隔離保護(hù)機(jī)構(gòu)的另一電路示意圖；

圖12為本發(fā)明實(shí)施例1提供的隔離保護(hù)機(jī)構(gòu)的隔離芯片的示意圖；

圖13為本發(fā)明實(shí)施例1提供的過壓保護(hù)機(jī)構(gòu)的電路示意圖；

圖14為本發(fā)明實(shí)施例1提供的過壓保護(hù)機(jī)構(gòu)的另一電路示意圖；

圖15為本發(fā)明實(shí)施例1提供的電路安全保護(hù)機(jī)構(gòu)的電路示意圖；

圖16為本發(fā)明實(shí)施例2提供的供電系統(tǒng)的示意圖。

圖標(biāo)：1-保護(hù)機(jī)構(gòu)；11-滅弧保護(hù)機(jī)構(gòu)；12-觸電保護(hù)機(jī)構(gòu)；13-隔離保護(hù)機(jī)構(gòu)；14-過壓保護(hù)機(jī)構(gòu)；15-電路安全保護(hù)機(jī)構(gòu)；2-報(bào)警機(jī)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

目前的電網(wǎng)保護(hù)裝置不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)用電網(wǎng)絡(luò)的危險(xiǎn)并采取相應(yīng)處置措施的技術(shù)問題，基于此，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種供電系統(tǒng)及其多級(jí)保護(hù)裝置，可以提高用電網(wǎng)絡(luò)的安全性。

為便于對(duì)本實(shí)施例進(jìn)行理解，首先對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所公開的一種多級(jí)保護(hù)裝置進(jìn)行詳細(xì)介紹。

實(shí)施例1：

本實(shí)施例提供了一種多級(jí)保護(hù)裝置，可應(yīng)用于家庭、辦公、工廠等供電場(chǎng)景。如圖1所示，該多級(jí)保護(hù)裝置包括斷電繼電器和多個(gè)保護(hù)繼電器，多個(gè)保護(hù)繼電器的輸出端與斷電繼電器的控制線圈串聯(lián)；任一保護(hù)繼電器的控制線圈串聯(lián)有保護(hù)機(jī)構(gòu)1；保護(hù)機(jī)構(gòu)1用于檢測(cè)用電網(wǎng)絡(luò)負(fù)載端的運(yùn)行，并在用電網(wǎng)絡(luò)負(fù)載端故障時(shí)通過保護(hù)繼電器控制保斷電繼電器的輸出端切斷用電網(wǎng)絡(luò)總線的供電。

根據(jù)用電網(wǎng)絡(luò)負(fù)載端的使用環(huán)境匹配相應(yīng)數(shù)量的保護(hù)繼電器及相應(yīng)的保護(hù)機(jī)構(gòu)，進(jìn)而當(dāng)用電網(wǎng)絡(luò)負(fù)載端出現(xiàn)故障時(shí)，保護(hù)機(jī)構(gòu)觸發(fā)，并通過與之串聯(lián)的保護(hù)繼電器控制保斷電繼電器切斷用電網(wǎng)絡(luò)總線的供電。

如圖2所示，本實(shí)施例優(yōu)選還包括報(bào)警機(jī)構(gòu)2，報(bào)警機(jī)構(gòu)2的輸入端、保斷電繼電器的輸出端均與用電網(wǎng)絡(luò)總線的變壓器的初級(jí)線圈串聯(lián)。

如圖3所示，該報(bào)警機(jī)構(gòu)包括感應(yīng)線圈l0、報(bào)警芯片和報(bào)警器。感應(yīng)線圈l0用于與變壓器的初級(jí)線圈串聯(lián)，所以感應(yīng)線圈l0的電流與變壓器的初級(jí)線圈的電流大小是同步的，并且將感應(yīng)線圈l0的電流作為感應(yīng)信號(hào)。

報(bào)警芯片接收感應(yīng)信號(hào)，當(dāng)感應(yīng)信號(hào)超出預(yù)設(shè)值時(shí)，報(bào)警芯片輸出報(bào)警啟動(dòng)信號(hào)。報(bào)警器接收?qǐng)?bào)警芯片發(fā)出的報(bào)警啟動(dòng)信號(hào)，并根據(jù)報(bào)警啟動(dòng)信號(hào)發(fā)出報(bào)警。

本發(fā)明實(shí)施例提供的報(bào)警機(jī)構(gòu)，利用感應(yīng)線圈l0生成與變壓器的初級(jí)線圈的電流大小同步的感應(yīng)信號(hào)，并將該感應(yīng)線圈l0的電流大小(即變壓器的初級(jí)線圈的電流大小)作為用電網(wǎng)絡(luò)總線過壓等故障的報(bào)警條件，因此能夠提高電路保護(hù)的靈敏度，更加有效保護(hù)輸電線路，從而提高了輸電線路的安全性。

本實(shí)施例中，感應(yīng)線圈l0的兩端分別連接報(bào)警芯片的兩個(gè)輸入端，使報(bào)警芯片接收感應(yīng)芯片產(chǎn)生的感應(yīng)信號(hào)。并且，感應(yīng)線圈l0的一端與報(bào)警芯片之間連接有濾波電容c0，以防止感應(yīng)信號(hào)的幅度過大時(shí)，對(duì)報(bào)警芯片造成損害。

作為一個(gè)優(yōu)選方案，本發(fā)明實(shí)施例中的報(bào)警機(jī)構(gòu)中包括蜂鳴報(bào)警器或燈光報(bào)警器。當(dāng)報(bào)警機(jī)構(gòu)接收到報(bào)警芯片發(fā)出的報(bào)警啟動(dòng)信號(hào)時(shí)，蜂鳴報(bào)警器或燈光報(bào)警器就會(huì)發(fā)出報(bào)警提示，提示用戶采取防范措施。

本實(shí)施例的報(bào)警芯片中包括比較單元和觸發(fā)單元。比較單元接收感應(yīng)信號(hào)，并將感應(yīng)信號(hào)與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較。當(dāng)感應(yīng)信號(hào)超出預(yù)設(shè)值時(shí)，觸發(fā)單元輸出報(bào)警啟動(dòng)信號(hào)。

作為一個(gè)優(yōu)選方案，觸發(fā)單元中設(shè)置有多穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，多穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器也稱為n穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。如果n個(gè)放大級(jí)的每一級(jí)的輸入與其余各級(jí)的輸出端之間有直流耦合，則在一定條下可得到n個(gè)穩(wěn)態(tài),并且在每一個(gè)穩(wěn)態(tài)時(shí)只有一級(jí)導(dǎo)通，而其余的均截止。在非二進(jìn)制計(jì)數(shù)線路中，采用多態(tài)觸發(fā)器能夠?qū)崿F(xiàn)多種不同狀態(tài)下的快速響應(yīng)，比雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的響應(yīng)速度更快。

本發(fā)明實(shí)施例中通過采用具有高靈敏度的比較單元和觸發(fā)單元，并且在觸發(fā)單元中設(shè)置多穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，使報(bào)警芯片能夠在0.1秒以內(nèi)響應(yīng)，從而在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)出報(bào)警啟動(dòng)信號(hào)，有效保護(hù)電網(wǎng)及變壓器。

本發(fā)明實(shí)施例提供的報(bào)警機(jī)構(gòu)，利用感應(yīng)線圈l0生成與變壓器的初級(jí)線圈的電流大小同步的感應(yīng)信號(hào)，并將該感應(yīng)線圈l0的電流大小，也就是將變壓器的初級(jí)線圈的電流大小作為用電網(wǎng)絡(luò)總線過壓等故障的報(bào)警條件，因此能夠提高電路保護(hù)的靈敏度和安全性。

進(jìn)一步，本實(shí)施例中的每一個(gè)保護(hù)繼電器串聯(lián)有一種保護(hù)機(jī)構(gòu)。

需要說明的是，具體使用時(shí)可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定，若用電網(wǎng)絡(luò)總線變壓后為多個(gè)負(fù)載端供電，同時(shí)需要避免所有負(fù)載端出現(xiàn)同樣的危險(xiǎn)，此時(shí)可以為每一個(gè)負(fù)載端的保護(hù)繼電器配置相同的保護(hù)機(jī)構(gòu)。

本實(shí)施中的保護(hù)繼電器種類包括設(shè)于用電網(wǎng)絡(luò)負(fù)載端的第一保護(hù)繼電器、第二保護(hù)繼電器、第三保護(hù)繼電器和第四保護(hù)繼電器，以及設(shè)于用電網(wǎng)絡(luò)總線的第五保護(hù)繼電器。

第一保護(hù)繼電器的控制線圈連接滅弧保護(hù)機(jī)構(gòu)的輸出端。如圖4所示，該滅弧保護(hù)機(jī)構(gòu)包括耦合電路和滅弧芯片，并且滅弧芯片中設(shè)置有滅弧材料t。耦合電路用于連接第一交流輸出端d，滅弧芯片的輸入端用于連接第二交流輸出端b。交流輸出端b與交流輸出端d之間產(chǎn)生的電弧，經(jīng)耦合電路耦合至滅弧芯片，并由滅弧材料t吸收電弧。

本實(shí)施例中，耦合電路包括并聯(lián)的耦合電阻r1和耦合電容c1。相互并聯(lián)的耦合電阻r1和耦合電容c1能夠在交流輸出端b與交流輸出端d之間發(fā)生電弧時(shí)，將該電弧的電流耦合至滅弧芯片的輸入端，使滅弧芯片能夠感測(cè)到該電弧。

本發(fā)明實(shí)施例提供的滅弧保護(hù)機(jī)構(gòu)中，耦合電路用于連接交流輸出端d，滅弧芯片的輸入端用于連接交流輸出端b，即耦合電路和滅弧芯片分別連接供電線路的兩條輸出線。通過耦合電路能夠?qū)涣鬏敵龆薲與交流輸出端b之間產(chǎn)生的電弧進(jìn)行耦合，將電弧的電流信號(hào)傳輸至滅弧芯片，由滅弧材料t吸收電弧。由于滅弧材料t的響應(yīng)時(shí)間非常短，能夠在兩條輸出線之間形成電弧的初期完成對(duì)電弧的吸收，因此能夠有效減弱電弧的電流和電壓，或者能夠完全阻止電弧的發(fā)生，提高了輸電線路的安全性。

如圖5所示，該滅弧保護(hù)機(jī)構(gòu)在上述實(shí)施方式的基礎(chǔ)上還包括可變電阻r1，可變電阻r1用于連接在滅弧芯片的輸入端與交流輸出端b之間?？勺冸娮鑢1的阻值可在2kω至5.1kω之間調(diào)節(jié)，用以為滅弧芯片提供一定的阻值，防止輸入滅弧芯片的電流過大，對(duì)滅弧芯片造成損壞?？勺冸娮鑢1的阻值可以在出廠時(shí)，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的電壓、電流情況進(jìn)行調(diào)節(jié)設(shè)置。

作為一個(gè)優(yōu)選方案，本實(shí)施例中的滅弧材料t中包括銠鈦合金。銠鈦合金為包晶組織合金，具有硬度高、抗氧化、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，并且銠鈦合金具有極佳的滅弧性能。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，銠鈦合金在同類導(dǎo)體材料中具有極好的吸收電弧的能力，普通電流范圍內(nèi)的電弧都可以由銠鈦合金完全吸收。

進(jìn)一步的是，本實(shí)施例中的滅弧材料t中還包括銀，即滅弧材料t由銠鈦合金和銀組成。銠鈦合金與銀河組合方式可以是分層設(shè)置，也可以是在銠鈦合金外電鍍一層銀。通過與銀相結(jié)合，能夠進(jìn)一步提高銠鈦合金的滅弧能力，比單獨(dú)使用銠鈦合金的滅弧能力更好。

如圖6所示，在本發(fā)明實(shí)施例提供的滅弧保護(hù)機(jī)構(gòu)的另一優(yōu)選方案中，滅弧芯片中還包括電弧檢測(cè)單元和計(jì)數(shù)單元。電弧檢測(cè)單元能夠檢測(cè)交流輸出端d與交流輸出端b之間產(chǎn)生的電弧的電流。具體的，電弧檢測(cè)單元的a端通過可變電阻r1連接交流輸出端b，電弧檢測(cè)單元的b端通過感應(yīng)電容c1連接交流輸出端b。a端可通過感應(yīng)電容c1獲得交流輸出端b的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，作為基準(zhǔn)參考信號(hào)。當(dāng)交流輸出端d與交流輸出端b之間產(chǎn)生的電弧時(shí)，電弧檢測(cè)單元內(nèi)部的比較器(圖中未示出)將a端與b端接收到的信號(hào)進(jìn)行比較，從而判斷電弧的發(fā)生，并檢測(cè)出電弧的電流。

計(jì)數(shù)單元記錄交流輸出端d與交流輸出端b之間產(chǎn)生的電弧的數(shù)量。每當(dāng)電弧檢測(cè)單元檢測(cè)到電弧，計(jì)數(shù)單元就會(huì)記錄當(dāng)前累計(jì)的電弧數(shù)量。

本實(shí)施例中，滅弧芯片還進(jìn)一步包括觸發(fā)單元，且滅弧芯片的輸出端用于連接第一保護(hù)繼電器j1。觸發(fā)單元根據(jù)電弧檢測(cè)單元檢測(cè)的電流和計(jì)數(shù)單元記錄的數(shù)量，生成斷電信號(hào)，并由滅弧芯片的輸出端向第一保護(hù)繼電器j1輸出斷電信號(hào)，進(jìn)而通過第一保護(hù)繼電器j1控制斷電繼電器切斷用電網(wǎng)絡(luò)總線，以實(shí)現(xiàn)供電線路的保護(hù)。

斷電信號(hào)的生成調(diào)節(jié)可以同時(shí)參考電弧的數(shù)量和電流大小。例如，當(dāng)發(fā)生連續(xù)的弱電流電弧時(shí)，可設(shè)置累計(jì)3次弱電流電弧時(shí)生成斷電信號(hào)；當(dāng)發(fā)生強(qiáng)電流電弧時(shí)，可設(shè)置發(fā)生1次強(qiáng)電流電弧就生成斷電信號(hào)。

此外，滅弧芯片還連接有電源模塊，電源模塊向滅弧芯片輸出直流電源，用于向電弧檢測(cè)單元、計(jì)數(shù)單元和觸發(fā)單元供電。

另外，本實(shí)施例中通過在滅弧芯片中設(shè)置電弧檢測(cè)單元和計(jì)數(shù)單元，能夠檢測(cè)電弧的電流，并記錄電弧發(fā)生的次數(shù)，進(jìn)而由觸發(fā)單元向第一保護(hù)繼電器j0發(fā)出斷電信號(hào)，通過第一保護(hù)繼電器j1切斷供電線路，以實(shí)現(xiàn)供電線路的保護(hù)，進(jìn)一步提高供電線路的安全性。

本實(shí)施例中的第二保護(hù)繼電器的控制線圈連接觸電保護(hù)機(jī)構(gòu)的輸出端。如圖7和圖8所示，該觸電保護(hù)機(jī)構(gòu)包括感應(yīng)電路和保護(hù)芯片。感應(yīng)電路感應(yīng)交流輸出端的電流信號(hào)，生成感應(yīng)信號(hào)，并將感應(yīng)信號(hào)傳輸至保護(hù)芯片。感應(yīng)電路連接在兩個(gè)交流輸出端b、d中的其中一端，本實(shí)施例以感應(yīng)電路連接交流輸出端b為例進(jìn)行說明。保護(hù)芯片根據(jù)感應(yīng)信號(hào)生成安全載波信號(hào)，并將安全載波信號(hào)通過二極管d20輸出至交流輸出端，使交流輸出端b以及交流輸出端d輸出對(duì)地的無功功率。

本實(shí)施例中的感應(yīng)電路包括感應(yīng)電阻r21，感應(yīng)電阻r21連接在保護(hù)芯片與交流輸出端之間。進(jìn)一步的是，感應(yīng)電路中還包括與感應(yīng)電阻r21耦合連接的感應(yīng)電容c21、c22。

交流輸出端b上的電流信號(hào)，經(jīng)過感應(yīng)電阻r21以及感應(yīng)電容c21、c22之間的耦合效應(yīng)生成感應(yīng)信號(hào)，且反應(yīng)電路將該感應(yīng)信號(hào)傳輸至保護(hù)芯片。

本實(shí)施例中，感應(yīng)電容c21、c22均為可調(diào)節(jié)電容，以適用于各種不同的環(huán)境，感應(yīng)電容c21、c22具體的大小可以在出廠時(shí)，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的電壓、電流情況進(jìn)行調(diào)節(jié)設(shè)置。

進(jìn)一步的是，本發(fā)明實(shí)施例提供的觸電保護(hù)機(jī)構(gòu)中還包括整流電路。整流電路的兩個(gè)輸入端分別連接交流輸出端b、d，整流電路的輸出端連接保護(hù)芯片的電源端，從而將交流輸出端b、d整流為直流電，并為保護(hù)芯片提供直流電源。

作為一個(gè)優(yōu)選方案，本實(shí)施例中的整流電路為整流橋。整流橋由四個(gè)整流二極管d1、d2、d3、d4連接組成，整流二極管d1與整流二極管d3的陽極相連，整流二極管d2與整流二極管d4的陰極相連，而整流二極管d1的陰極連接整流二極管d2的陽極，整流二極管d3的陰極連接整流二極管d4的陽極。在整流橋的每個(gè)工作周期內(nèi)，同一時(shí)間只有兩個(gè)二極管工作，利用二極管的單向?qū)üδ埽瑢⒔涣麟娹D(zhuǎn)換成單向的直流脈沖電壓。

如圖9所示，本實(shí)施例中的保護(hù)芯片包括場(chǎng)效應(yīng)管t、比較器和載波發(fā)生器，其中場(chǎng)效應(yīng)管t具體為n溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管。比較器的輸入端連接場(chǎng)效應(yīng)管t的漏極d，比較器的輸出端連接載波發(fā)生器的輸入端，載波發(fā)生器的輸出端通過二極管連接交流輸出端。

場(chǎng)效應(yīng)管t的柵極g連接感應(yīng)電路，源極s接地，漏極d連接比較器的輸入端。結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管(junctionfield-effecttransistor，簡(jiǎn)稱jfet)是由pn結(jié)柵極、源極和漏極構(gòu)成的一種具有放大功能的三端有源器件,是單極場(chǎng)效應(yīng)管中常見的一種，結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)晶體管它可以分n溝道和p溝道兩種，本實(shí)施例中采用的是n溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管。

本實(shí)施例中，場(chǎng)效應(yīng)管t的源極s接地，漏極d由比較器提供正電壓，使源極s的電壓低于漏極d的電壓，場(chǎng)效應(yīng)管t的柵極g連接感應(yīng)電路，接收負(fù)電壓感應(yīng)信號(hào)。柵極g于源極s之間的電壓vgs的負(fù)值增大，將使溝道的電阻增大，而漏極電流id減小。這是因?yàn)閚型半導(dǎo)體內(nèi)部的電子被柵極負(fù)電位形成的電場(chǎng)所排斥，在p區(qū)周圍產(chǎn)生更厚的耗盡層，n型半導(dǎo)體的導(dǎo)電溝道變窄，漏極至源極之間的電流減小。由于此種特性，漏極電流id會(huì)受到柵源極電壓vgs的控制。

隨著感應(yīng)電路輸出的感應(yīng)信號(hào)的變化，場(chǎng)效應(yīng)管t的漏極電流id也會(huì)發(fā)生變化。漏極電流id輸入至比較器，即可利用比較器對(duì)當(dāng)前的電網(wǎng)電流進(jìn)行檢測(cè)。

比較器接收到場(chǎng)效應(yīng)管t的漏極電流id后，將漏極電流id與比較器內(nèi)部的基準(zhǔn)電流進(jìn)行比較，并輸出相應(yīng)的比較信號(hào)。

載波發(fā)生器根據(jù)比較信號(hào)的變化情況，輸出相應(yīng)的載波信號(hào)。當(dāng)比較器輸出的比較信號(hào)在正常范圍內(nèi)時(shí)，載波發(fā)生器輸出幅值平穩(wěn)的載波信號(hào)，以載波的方式輸出平穩(wěn)的交流電。當(dāng)人體直接或間接接觸到交流輸出線時(shí)，比較器會(huì)輸出強(qiáng)度很高的(異常的)比較信號(hào)，載波發(fā)生器根據(jù)比較信號(hào)的強(qiáng)度輸出相應(yīng)幅度的安全載波信號(hào)，使交流電以安全載波的形式系統(tǒng)化穩(wěn)定輸出，使交流輸出端輸出對(duì)地的無功功率，能夠起到安全隔離作用，使交流輸出端不會(huì)通過人體與地形成回路。

進(jìn)一步的是，本發(fā)明實(shí)施例中的保護(hù)芯片還包括觸發(fā)器。觸發(fā)器的輸入端連接比較器的輸出端。當(dāng)用電網(wǎng)絡(luò)負(fù)載端發(fā)生短路或過載等現(xiàn)象時(shí)，比較信號(hào)超出觸發(fā)器內(nèi)部的預(yù)設(shè)值，觸發(fā)器據(jù)此輸出斷電信號(hào)，并觸發(fā)第二保護(hù)繼電器，進(jìn)而由第二保護(hù)繼電器控制斷電繼電器切斷用電網(wǎng)絡(luò)總線的供電。

采用本發(fā)明實(shí)施例提供的觸電保護(hù)機(jī)構(gòu)，當(dāng)人體直接或間接接觸到交流輸出線時(shí)，感應(yīng)電路能夠感應(yīng)到線路上的異常電流，并生成感應(yīng)信號(hào)發(fā)送至比較器，比較器根據(jù)異常的感應(yīng)信號(hào)生成強(qiáng)度很高的(異常的)比較信號(hào)，并將該異常的比較信號(hào)發(fā)送至保護(hù)芯片。保護(hù)芯片根據(jù)比較信號(hào)的強(qiáng)度，生成相應(yīng)幅度的安全載波信號(hào)，使交流電以安全載波的形式系統(tǒng)化穩(wěn)定輸出，使交流輸出端輸出對(duì)地的無功功率，能夠起到安全隔離作用，使交流輸出端不會(huì)通過人體與地形成回路。另外，交流輸出端b、d之間仍然是有功功率，因此能夠在預(yù)防觸電傷害的同時(shí)，保持供電線路上各個(gè)用電設(shè)備的正常運(yùn)行。

本實(shí)施例中的第三保護(hù)繼電器的控制線圈連接隔離保護(hù)機(jī)構(gòu)的輸出端。如圖10和圖11所示，該隔離保護(hù)機(jī)構(gòu)包括感應(yīng)電路和隔離芯片。感應(yīng)電路感應(yīng)交流輸出端的電流信號(hào)，生成感應(yīng)信號(hào)，并將感應(yīng)信號(hào)傳輸至隔離芯片。感應(yīng)電路連接在兩個(gè)交流輸出端b、d中的其中一端，本實(shí)施例以感應(yīng)電路連接交流輸出端b為例進(jìn)行說明。隔離芯片根據(jù)感應(yīng)信號(hào)生成隔離載波信號(hào)，并將隔離載波信號(hào)通過二極管d0輸出至交流輸出端。

本實(shí)施例中的感應(yīng)電路包括感應(yīng)電阻r，感應(yīng)電阻r連接在隔離芯片與交流輸出端之間。進(jìn)一步的是，感應(yīng)電路中還包括與感應(yīng)電阻r耦合連接的感應(yīng)電容c31、c32。

交流輸出端b上的電流信號(hào)經(jīng)感應(yīng)電阻r30以及感應(yīng)電容c31、c32之間的耦合效應(yīng)生成感應(yīng)信號(hào)，且反應(yīng)電路將該感應(yīng)信號(hào)傳輸至隔離芯片。

本實(shí)施例中，感應(yīng)電容c31、c32均為可調(diào)節(jié)電容，以適用于各種不同的環(huán)境，感應(yīng)電容c31、c32具體的大小可以在出廠時(shí)，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的電壓、電流情況進(jìn)行調(diào)節(jié)設(shè)置。

進(jìn)一步的是，本發(fā)明實(shí)施例提供的隔離保護(hù)機(jī)構(gòu)中還包括整流電路。整流電路的兩個(gè)輸入端分別連接交流輸出端b、d，整流電路的輸出端連接隔離芯片的電源端，從而將交流輸出端b、d整流為直流電，并為隔離芯片提供直流電源。

作為一個(gè)優(yōu)選方案，本實(shí)施例中的整流電路為整流橋。

如圖12所示，本實(shí)施例中的隔離芯片包括場(chǎng)效應(yīng)管t、比較器和載波發(fā)生器，其中場(chǎng)效應(yīng)管t具體為n溝道結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)管。比較器的輸入端連接場(chǎng)效應(yīng)管t的漏極d，比較器的輸出端連接載波發(fā)生器的輸入端，載波發(fā)生器的輸出端通過二極管連接交流輸出端。

隨著感應(yīng)電路輸出的感應(yīng)信號(hào)的變化，場(chǎng)效應(yīng)管t的漏極電流id也會(huì)發(fā)生變化。漏極電流id輸入至比較器，即可利用比較器對(duì)當(dāng)前的電網(wǎng)電流進(jìn)行檢測(cè)。比較器接收到場(chǎng)效應(yīng)管t的漏極電流id后，將漏極電流id與比較器內(nèi)部的基準(zhǔn)電流進(jìn)行比較，并輸出相應(yīng)的比較信號(hào)。

載波發(fā)生器根據(jù)比較信號(hào)的變化情況，輸出相應(yīng)的載波信號(hào)。當(dāng)比較器輸出的比較信號(hào)在正常范圍內(nèi)時(shí)，載波發(fā)生器輸出幅值平穩(wěn)的隔離載波信號(hào)，以隔離載波的方式輸出平穩(wěn)的交流電。當(dāng)交流輸出線受到潮濕或沾水時(shí)，比較器會(huì)輸出強(qiáng)度很高的(異常的)比較信號(hào)，載波發(fā)生器根據(jù)比較信號(hào)的強(qiáng)度，輸出相應(yīng)幅度的隔離載波信號(hào)，使交流電以隔離載波的形式系統(tǒng)化穩(wěn)定輸出，并起到隔離作用，避免兩條交流輸出線之間發(fā)生短路，從而能夠有效防止潮濕對(duì)電力線路的影響。

進(jìn)一步的是，本發(fā)明實(shí)施例中的隔離芯片還包括觸發(fā)器。觸發(fā)器的輸入端連接比較器的輸出端。當(dāng)比較信號(hào)超出觸發(fā)器內(nèi)部的預(yù)設(shè)值時(shí)，觸發(fā)器輸出斷電信號(hào)，斷開輸電線路的電源。

采用本發(fā)明實(shí)施例提供的隔離保護(hù)機(jī)構(gòu)，當(dāng)交流輸出線受到潮濕或沾水時(shí)，感應(yīng)電路能夠感應(yīng)到線路上的異常電流，并生成感應(yīng)信號(hào)發(fā)送至比較器，比較器根據(jù)異常的感應(yīng)信號(hào)生成強(qiáng)度很高的(異常的)比較信號(hào)，并將該異常的比較信號(hào)發(fā)送至隔離芯片。隔離芯片根據(jù)比較信號(hào)的強(qiáng)度，生成相應(yīng)幅度的隔離載波信號(hào)，使交流電以隔離載波的形式系統(tǒng)化穩(wěn)定輸出，并起到隔離作用，避免兩條交流輸出線之間發(fā)生短路，從而能夠有效防止潮濕對(duì)電力線路的影響。

本實(shí)施例中的第四保護(hù)繼電器的控制線圈連接過壓保護(hù)機(jī)構(gòu)的輸出端。如圖13和圖14所示，該過壓保護(hù)機(jī)構(gòu)包括感應(yīng)線圈l41、整流電路和保護(hù)芯片。

感應(yīng)線圈用于纏繞在變壓器的次級(jí)鐵芯，通過感應(yīng)變壓器的初級(jí)鐵芯的磁場(chǎng)變化情況，產(chǎn)生交流感應(yīng)信號(hào)。整流電路連接在感應(yīng)線圈l41與保護(hù)芯片之間，用于將感應(yīng)線圈l41感應(yīng)到的交流感應(yīng)信號(hào)整流為直流感應(yīng)信號(hào)。保護(hù)芯片接收直流感應(yīng)信號(hào)，當(dāng)直流感應(yīng)信號(hào)超出預(yù)設(shè)值時(shí)，保護(hù)芯片輸出斷電信號(hào)，斷開輸電線路的電源。

本發(fā)明實(shí)施例提供的過壓保護(hù)機(jī)構(gòu)，利用感應(yīng)線圈l41對(duì)變壓器的初級(jí)鐵芯進(jìn)行電磁感應(yīng)，并將感應(yīng)線圈l41的電流大小作為過壓保護(hù)的條件，因此能夠提高電路保護(hù)的靈敏度，更加有效保護(hù)輸電線路的安全性。

本實(shí)施例中，整流電路采用整流橋的形式實(shí)現(xiàn)。通過設(shè)置整流橋，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)感應(yīng)線圈l41感應(yīng)到的交流感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行整流，整流為周期性的為直流感應(yīng)信號(hào)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的過壓保護(hù)機(jī)構(gòu)中，還包括連接在整流電路與保護(hù)芯片之間的濾波電路。濾波電路由兩個(gè)濾波電容c41、c42和濾波電阻r41構(gòu)成，通過濾波電容c41、c42以及濾波電阻r41對(duì)直流感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行濾波，使直流感應(yīng)信號(hào)的電壓限制在一定范圍之內(nèi)。

此外，濾波電路的輸出端還通過連接保護(hù)芯片的電源端v+、v-，為保護(hù)芯片提供電源。

進(jìn)一步，本發(fā)明實(shí)施例提供的過壓保護(hù)機(jī)構(gòu)中，還包括連接在濾波電路與保護(hù)芯片之間的放大電路。放大電路主要由第一可變電阻w41和pnp型三極管t41構(gòu)成，直流感應(yīng)信號(hào)通過三極管t41的放大作用，可生成較大的電流信號(hào)，該電流信號(hào)經(jīng)過電阻r43后轉(zhuǎn)換為感應(yīng)電壓信號(hào)，并輸入保護(hù)芯片的第一輸入端a1。與第一可變電阻w41串聯(lián)的穩(wěn)壓二極管d45和電阻r42，分別起到穩(wěn)壓和限流的作用。

此外，該放大電路中還包括第二可變電阻w42，第二可變電阻w42用于將直流感應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為參考電壓信號(hào)，輸入保護(hù)芯片的第二輸入端a2。

本實(shí)施例中，可變電阻w41、w42的阻值均可在0至5.1kω之間調(diào)節(jié)，可變電阻w41、w42具體的阻值可以在出廠時(shí)，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的電壓、電流情況進(jìn)行調(diào)節(jié)設(shè)置。

保護(hù)芯片主要對(duì)第一輸入端a1接收到的感應(yīng)電壓信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并根據(jù)感應(yīng)電壓信號(hào)的變化輸出斷電信號(hào)。同時(shí)，保護(hù)芯片也可以對(duì)第二輸入端a2接收到的參考電壓信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)參考電壓信號(hào)出現(xiàn)異常時(shí)也可以輸出斷電信號(hào)。

本實(shí)施例中的保護(hù)芯片中具體包括比較單元和觸發(fā)單元。比較單元接收直流感應(yīng)信號(hào)(即感應(yīng)電壓信號(hào)和參考電壓信號(hào))，并將感應(yīng)電壓信號(hào)和參考電壓信號(hào)與相對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較。當(dāng)感應(yīng)電壓信號(hào)超出相對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)值，或參考電壓信號(hào)超出相對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)值時(shí)，觸發(fā)單元就會(huì)輸出斷電信號(hào)，斷開輸電線路的電源。

作為一個(gè)優(yōu)選方案，觸發(fā)單元中設(shè)置有多穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。本發(fā)明實(shí)施例中通過采用具有高靈敏度的比較單元和觸發(fā)單元，并且在觸發(fā)單元中設(shè)置多穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，使保護(hù)芯片能夠在0.1秒以內(nèi)響應(yīng)，從而在極短的時(shí)間內(nèi)斷開用電網(wǎng)絡(luò)總線的供電，有效地保護(hù)了用電設(shè)備和供電線路。

本發(fā)明實(shí)施例提供的過壓保護(hù)機(jī)構(gòu)，利用感應(yīng)線圈l41對(duì)變壓器的初級(jí)鐵芯進(jìn)行電磁感應(yīng)，并將感應(yīng)線圈l41的電流大小作為過壓保護(hù)的條件，因此能夠提高電路保護(hù)的靈敏度，更加有效保護(hù)輸電線路的安全性。

本實(shí)施例中的第五保護(hù)繼電器的控制線圈連接電路安全保護(hù)機(jī)構(gòu)的輸出端。如圖15所示，該電路安全保護(hù)機(jī)構(gòu)包括感應(yīng)線圈l51、整流電路和感應(yīng)芯片。

感應(yīng)線圈l51用于與變壓器的初級(jí)線圈互感連接，通過與變壓器的初級(jí)線圈的電路之間的互感作用產(chǎn)生交流感應(yīng)信號(hào)。整流電路連接在感應(yīng)線圈l51與感應(yīng)芯片之間，用于將感應(yīng)線圈l51感應(yīng)到的交流感應(yīng)信號(hào)整流為直流感應(yīng)信號(hào)。感應(yīng)芯片接收直流感應(yīng)信號(hào)，當(dāng)直流感應(yīng)信號(hào)超出預(yù)設(shè)值時(shí)，感應(yīng)芯片輸出斷電信號(hào)，斷開輸電線路的電源。

本發(fā)明實(shí)施例提供的電路安全保護(hù)機(jī)構(gòu)，利用感應(yīng)線圈l51對(duì)變壓器的初級(jí)線圈進(jìn)行互感，并將初級(jí)線圈的電流大小作為短路及過載保護(hù)的條件，提高另外電路保護(hù)的靈敏度和安全性。

本實(shí)施例中，整流電路采用整流橋的形式實(shí)現(xiàn)。通過整流橋?qū)崿F(xiàn)對(duì)感應(yīng)線圈l1感應(yīng)到的交流感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行整流，形成周期性的直流感應(yīng)信號(hào)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的電路安全保護(hù)機(jī)構(gòu)中，還包括連接在整流電路與感應(yīng)芯片之間的濾波電路。濾波電路由兩個(gè)濾波電容和濾波電阻構(gòu)成的π型濾波器，使直流感應(yīng)信號(hào)的電壓限制在一定范圍之內(nèi)。

此外，濾波電路為感應(yīng)芯片提供工作電壓。

進(jìn)一步，本發(fā)明實(shí)施例提供的電路安全保護(hù)機(jī)構(gòu)中，還包括連接在濾波電路與感應(yīng)芯片之間的放大電路。此處放大電路可與上述過壓保護(hù)機(jī)構(gòu)中采用相同的放大電路，在此不予贅述。

感應(yīng)芯片主要對(duì)第一輸入端a1接收到的感應(yīng)電壓信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并根據(jù)感應(yīng)電壓信號(hào)的變化輸出斷電信號(hào)。感應(yīng)芯片也可對(duì)第二輸入端a2接收到的參考電壓信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)參考電壓信號(hào)異常時(shí)也可以輸出斷電信號(hào)。

本實(shí)施例中的感應(yīng)芯片中具體包括比較單元和觸發(fā)單元。比較單元接收直流感應(yīng)信號(hào)(即感應(yīng)電壓信號(hào)和參考電壓信號(hào))，并將感應(yīng)電壓信號(hào)和參考電壓信號(hào)與相對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較。當(dāng)感應(yīng)電壓信號(hào)超出相對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)值，或參考電壓信號(hào)超出相對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)值時(shí)，觸發(fā)單元就會(huì)輸出斷電信號(hào)，斷開輸電線路的電源。

作為一個(gè)優(yōu)選方案，觸發(fā)單元中設(shè)置有多穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。

本發(fā)明實(shí)施例中通過采用具有高靈敏度的比較單元和觸發(fā)單元，并且在觸發(fā)單元中設(shè)置多穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，使感應(yīng)芯片能夠在0.1秒以內(nèi)響應(yīng)，從而在極短的時(shí)間內(nèi)斷開供電電源，有效保護(hù)用電設(shè)備和供電線路。

本發(fā)明實(shí)施例提供的電路安全保護(hù)機(jī)構(gòu)，利用感應(yīng)線圈l51對(duì)變壓器的初級(jí)線圈進(jìn)行互感，并將初級(jí)線圈的電流大小作為短路及過載保護(hù)的條件，因此能夠提高電路保護(hù)的靈敏度和安全性。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例還提供了一種供電系統(tǒng)，包括用電網(wǎng)絡(luò)以及設(shè)于用電網(wǎng)絡(luò)中如第一方面所述的多級(jí)保護(hù)裝置；多級(jí)保護(hù)裝置中的保護(hù)機(jī)構(gòu)用于檢測(cè)用電網(wǎng)絡(luò)負(fù)載端的運(yùn)行，并在用電網(wǎng)絡(luò)負(fù)載端故障時(shí)通過保護(hù)繼電器控制斷電繼電器的輸出端切斷用電網(wǎng)絡(luò)總線的供電。

本實(shí)施例通過多級(jí)保護(hù)裝置中的各種保護(hù)機(jī)構(gòu)快速發(fā)現(xiàn)用電網(wǎng)絡(luò)負(fù)載端中的危險(xiǎn)，并觸發(fā)與保護(hù)機(jī)構(gòu)串聯(lián)的保護(hù)繼電器，并由保護(hù)繼電器控制斷電繼電器切斷用電網(wǎng)絡(luò)總線的供電，提高了用電網(wǎng)絡(luò)的安全性。

如圖16所示，作為本實(shí)施例提供的供電系統(tǒng)包括用電網(wǎng)絡(luò)、變壓器、以及如實(shí)施例1所述的滅弧保護(hù)機(jī)構(gòu)11、觸電保護(hù)機(jī)構(gòu)12、隔離保護(hù)機(jī)構(gòu)13、過壓保護(hù)機(jī)構(gòu)14和電路安全保護(hù)機(jī)構(gòu)15。

變壓器tb的初級(jí)線圈連接用電網(wǎng)絡(luò)總線，變壓器tb的次級(jí)線圈的兩端分別連接交流輸出端d與交流輸出端b，輸出交流電。

第五保護(hù)繼電器j5、第四保護(hù)繼電器j4、第三保護(hù)繼電器j3、第二保護(hù)繼電器j2和第一保護(hù)繼電器j1的輸出端順次串聯(lián)，且第一保護(hù)繼電器j1的輸出端與斷電繼電器j0的控制線圈串聯(lián)。

作為優(yōu)選技術(shù)方案，第一保護(hù)繼電器j1、第二保護(hù)繼電器j2、第三保護(hù)繼電器j3、第四保護(hù)繼電器j4和第五保護(hù)繼電器j5均為常閉型繼電器，即在供電系統(tǒng)正常供電的情況下，第一保護(hù)繼電器j1、第二保護(hù)繼電器j2、第三保護(hù)繼電器j3、第四保護(hù)繼電器j4和第五保護(hù)繼電器j5的線圈不通電，它們的輸出端處于閉合狀態(tài)，因此控制電源可通過第一保護(hù)繼電器j1、第二保護(hù)繼電器j2、第三保護(hù)繼電器j3、第四保護(hù)繼電器j4和第五保護(hù)繼電器j5向斷電繼電器j0的線圈供電。斷電繼電器j0為常開型繼電器，即第二繼電器j2的線圈在通電的情況下，其輸出端處于閉合狀態(tài)，以維持變壓器的初級(jí)線圈持續(xù)供電。

當(dāng)電路安全保護(hù)機(jī)構(gòu)15中的感應(yīng)芯片中的觸發(fā)單元發(fā)出斷電信號(hào)時(shí)，第五保護(hù)繼電器j5的控制線圈斷電，使第五保護(hù)繼電器j5的輸出端斷開，由于第五保護(hù)繼電器j5、第四保護(hù)繼電器j4、第三保護(hù)繼電器j3、第二保護(hù)繼電器j2和第一保護(hù)繼電器j1的輸出端順次串聯(lián)，所以斷電繼電器j0的控制線圈斷電，斷電繼電器j0的輸出端斷開，切斷用電網(wǎng)絡(luò)總線的供電，實(shí)現(xiàn)了對(duì)用電網(wǎng)絡(luò)的有效保護(hù)。

當(dāng)滅弧保護(hù)機(jī)構(gòu)11、觸電保護(hù)機(jī)構(gòu)12、隔離保護(hù)機(jī)構(gòu)13、過壓保護(hù)機(jī)構(gòu)14和用電安全保護(hù)機(jī)構(gòu)15中的任一個(gè)保護(hù)機(jī)構(gòu)觸發(fā)后，與該觸發(fā)的保護(hù)機(jī)構(gòu)串聯(lián)的保護(hù)繼電器的控制線圈斷電，繼而使該保護(hù)繼電器的輸出端斷開，然后使位于該保護(hù)繼電器與斷電繼電器之間的保護(hù)繼電器的輸出端依次斷開，最后使斷電繼電器j0的控制線圈斷電，斷電繼電器j0的輸出端斷開，并切斷用電網(wǎng)絡(luò)總線的供電，實(shí)現(xiàn)了對(duì)用電網(wǎng)絡(luò)的有效保護(hù)。

需要說明的是，本實(shí)施例對(duì)多個(gè)保護(hù)繼電器的串聯(lián)順序不予限制。

另外，各個(gè)保護(hù)繼電器均可以直接與斷電繼電器j0的控制線圈串聯(lián)連接，此時(shí)，當(dāng)滅弧保護(hù)機(jī)構(gòu)、觸電保護(hù)機(jī)構(gòu)、隔離保護(hù)機(jī)構(gòu)、過壓保護(hù)機(jī)構(gòu)和用電安全保護(hù)機(jī)構(gòu)中的任一個(gè)保護(hù)機(jī)構(gòu)觸發(fā)后，與該觸發(fā)的保護(hù)機(jī)構(gòu)串聯(lián)的保護(hù)繼電器的控制線圈斷電，繼而使該保護(hù)繼電器的輸出端斷開，最后使斷電繼電器j0的控制線圈斷電，斷電繼電器j0的輸出端斷開，切斷用電網(wǎng)絡(luò)總線的供電，實(shí)現(xiàn)了對(duì)用電網(wǎng)絡(luò)的有效保護(hù)。

本發(fā)明實(shí)施例2提供的供電系統(tǒng)，與上述實(shí)施例1提供的過壓保護(hù)機(jī)構(gòu)，具有相同的技術(shù)特征，所以也能解決相同的技術(shù)問題，達(dá)到相同的技術(shù)效果。

在本發(fā)明實(shí)施例的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

最后應(yīng)說明的是：以上所述實(shí)施例，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改或可輕易想到變化，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。