CN102214910B - 智能漏电检测保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能漏电检测保护装置，相线-地线漏电电压检测模块检测相线与地线间的电压情况并传信于MCU控制中心，零线-地线漏电电压检测模块检测零线与地线间的电压情况并传信于MCU控制中心，MCU控制中心控制漏电电流检测模块运作，漏电电流检测模块检测相线和零线的漏电电流状态并传信于MCU控制中心，地线上设有一继电器，MCU控制中心内设有控制芯片，控制芯片内烧写有控制程序，MCU控制中心对应该控制程序按所接收的信息分别控制LCD显示模块和蜂鸣器报警模块运作以及控制继电器的通断。本发明能实现对电热水器全面智能漏电检测及实行相应保护措施。
Description
技术领域
本发明涉及电热水器漏电检测领域，尤其是一种智能漏电检测保护装置。
背景技术
目前大部分热水器均装有常规型漏电保护功能，该功能仅能解决相电源任一极有异常漏电时，立即切断供电***，而不能报出异常的原因，并进行相对应的保护，并不能对***进行自检，做到真正的漏电检测和保护。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种智能漏电检测保护装置，能实现对电热水器全面智能漏电检测及实行相应保护措施。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种智能漏电检测保护装置，包括MCU控制中心、智能漏电检测模块、LCD显示模块和蜂鸣器报警模块，所述智能漏电检测模块由漏电电流检测模块、相线-地线漏电电压检测模块和零线-地线漏电电压检测模块组成，所述相线-地线漏电电压检测模块检测相线与地线间的电压情况并传信于MCU控制中心，所述零线-地线漏电电压检测模块检测零线与地线间的电压情况并传信于MCU控制中心，所述MCU控制中心控制所述漏电电流检测模块运作，该漏电电流检测模块检测所述相线和零线的漏电电流状态并传信于MCU控制中心，所述地线上设有一继电器，所述MCU控制中心内设有控制芯片，该控制芯片内烧写有控制程序，所述MCU控制中心对应该控制程序按所接收的信息分别控制所述LCD显示模块和蜂鸣器报警模块运作以及控制所述继电器的通断。
作为本发明的进一步改进，所述相线-地线漏电电压检测模块检测相线与地线间的电压情况并传信于MCU控制中心：所述相线-地线漏电电压检测模块中设有比较电路，当相线与地线间电压小于24V时相线-地线漏电电压检测模块输送低电平于MCU控制中心，当相线与地线间电压大于等于24V时相线-地线漏电电压检测模块输送高电平于MCU控制中心；所述零线-地线漏电电压检测模块检测零线与地线间的电压情况并传信于MCU控制中心：所述零线-地线漏电电压检测模块内设有比较电路，当零线与地线间电压小于24V时零线-地线漏电电压检测模块输送低电平于MCU控制中心，当零线与地线间电压大于24V时零线-地线漏电电压检测模块输送高电平于MCU控制中心。
作为本发明的进一步改进，所述相线-地线漏电电压检测模块和零线-地线漏电电压检测模块通过三脚电插座连接市电供电，设有一直流电源模块，该直流电源模块转换市电为直流电并供电于所述MCU控制中心。
作为本发明的进一步改进，所述漏电电流检测模块受控于所述MCU控制中心的信号端为接收端且其传信于MCU控制中心的信号端为输出端，所述MCU控制中心按控制程序强置高或低电平信号于漏电电流检测模块的接收端，该强置信号经漏电电流检测模块检测所述相线和零线的漏电电流状态后形成高或低电平于漏电电流检测模块的输出端输送至MCU控制中心。
作为本发明的进一步改进，所述LCD显示模块显示两位代码。
本发明的有益效果是：本发明满足以下功能：1.自动检测配电异常(相线与地线之间、零线与地线之间漏电电压检测，同时可检测出地线异常等)；2.能报出漏电发生原因(通过LCD显示模块显示)；3.保护地线异常带电时，能使机器和电源地线断开(通过继电器实现地线通断)；4.漏电检测***能够自检(漏电电流检测)；5.无保护接地时，同样能检测机壳带电异常，本发明能实现对电热水器全面智能漏电检测及实行相应保护措施，从而达到热水器的安全使用。
附图说明
图1为本发明漏电检测示意图；
图2为本发明所述相线-地线漏电电压检测模块的电路图；
图3为本发明所述零线-地线漏电电压检测模块的电路图；
图4为本发明所述漏电电流检测模块的电路图；
图5为本发明所述MCU控制中心及LCD显示电路的连接电路图；
图6为本发明的原理框架示意图。
具体实施方式
实施例：一种智能漏电检测保护装置，包括MCU控制中心1、智能漏电检测模块2、LCD显示模块3和蜂鸣器报警模块4，所述智能漏电检测模块2由漏电电流检测模块X1、相线-地线漏电电压检测模块X2和零线-地线漏电电压检测模块X3组成，所述相线-地线漏电电压检测模块X2检测相线L与地线E间的电压情况并传信于MCU控制中心1，所述零线-地线漏电电压检测模块X3检测零线N与地线E间的电压情况并传信于MCU控制中心1，所述MCU控制中心1控制所述漏电电流检测模块X1运作，该漏电电流检测模块X1检测所述相线和零线的漏电电流状态并传信于MCU控制中心1，所述地线上设有一继电器EK，所述MCU控制中心1内设有控制芯片，该控制芯片内烧写有控制程序，所述MCU控制中心1对应该控制程序按所接收的信息分别控制所述LCD显示模块3和蜂鸣器报警模块4运作以及控制所述继电器EK的通断。
所述相线-地线漏电电压检测模块X2检测相线L与地线E间的电压情况并传信于MCU控制中心1：所述相线-地线漏电电压检测模块X2中设有比较电路，当相线L与地线E间电压小于24V时相线-地线漏电电压检测模块X2输送低电平于MCU控制中心1，当相线L与地线E间电压大于等于24V时相线-地线漏电电压检测模块X2输送高电平于MCU控制中心1；所述零线-地线漏电电压检测模块X3检测零线与地线间的电压情况并传信于MCU控制中心1：所述零线-地线漏电电压检测模块X3内设有比较电路，当零线N与地线E间电压小于24V时零线-地线漏电电压检测模块X3输送低电平于MCU控制中心1，当零线N与地线E间电压大于24V时零线-地线漏电电压检测模块X3输送高电平于MCU控制中心1。
所述相线-地线漏电电压检测模块X2和零线-地线漏电电压检测模块X3通过三脚电插座连接市电供电，设有一直流电源模块5，该直流电源模块5转换市电为直流电并供电于所述MCU控制中心1。
所述漏电电流检测模块X1受控于所述MCU控制中心1的信号端为接收端EL-T且其传信于MCU控制中心1的信号端为输出端EL-D，所述MCU控制中心1按控制程序强置高或低电平信号于漏电电流检测模块X1的接收端EL-T，该强置信号经漏电电流检测模块检测所述相线和零线的漏电电流状态后形成高或低电平于漏电电流检测模块X1的输出端EL-D输送至MCU控制中心1。
所述LCD显示模块3显示两位代码。
如图1所示，本发明工作方式如下：
一、待机状态漏电检测
热水器上电初始化时，首先断开继电器EK，并对相线L与地线E之间以及零线N与地线E之间的电压状态进行检测判断，设相线-地线漏电电压检测模块X2(电路图如图2所示)检测判断相线L与地线E之间的电压状态后输出电平值为a(a＝1或0)，设零线-地线漏电电压检测模块X3(电路图如图3所示)检测判断零线N与地线E之间的电压状态后输出的电平值为b(b＝1或0)，则：
当a＝0，b＝0时，继电器EK接通，蜂鸣器报警模块4报警并由LCD显示模块3显示代码“E1”(E1定义为：无地线)；
当a＝1，b＝0时，继电器EK接通，电热水器正常工作；
当a＝0，b＝1时，继电器EK接通，蜂鸣器报警模块4报警并由LCD显示模块3显示代码“E2”(E2定义为：L/N反接)；
当a＝1，b＝1时，继电器KE保持断开，蜂鸣器报警模块(4)报警并由LCD显示模块3显示代码“E3”(E3定义为：地线带电)；
同时MCU控制中心1(电路图如图5所示)强置漏电电流检测模块X1(电路图如图4所示)的接收端EL-T为高电平，漏电电流检测模块X1中的互感线圈产生互感电压，通过漏电电流检测模块X1的检测电路使输出端EL-D产生电平信号：若输出端EL-D产生高电平，则漏电电流检测模块X1运转正常，继续进行检测判断；若输出端EL-D产生低电平，则漏电电流检测模块X2异常，MCU控制中心1控制LCD显示模块3显示代码“E4”(E4定义为：漏电检测***异常)。
二、加热状态漏电检测
热水器经过上电初始化的检测判断后，热水器输入线在待机状态正常，检测装置正常，才能确保在热水器加热状态的检测信号正确。在加热过程中，检测***同样是对相线L与地线E之间和零线N与地线E之间进行对比，并对相线L和零线N的漏电电流状态监控。
首先，在加热过程中通待机状态一样，漏电电流检测模块会一直进行检测判断(一方面可以实现对检测***的自检，另一方面可对穿过电流互感器的相线L和零线N的状态进行检测)，MCU控制中心1强置漏电电流检测模块X1的接收端EL-T为低电平，当穿过互感线圈的导线漏电时，互感线圈会感应产生相对应的电压，通过漏电电流检测模块X1的检测电路使输出端EL-D产生相对应的电平信号：当输出端EL-D为低电平时，输入电源线正常，返回继续进行检测判断；当输出端EL-D为高电平时，输入电源线漏电，MCU控制中心1控制LCD显示模块3显示代码“E5”(E5定义为：输入电源线漏电)；
其次，在加热过程中对零线N与地线E之间进行实时检测，当零线N与地线E之间的漏电电压检测值b＝0时，继电器EK保持断开，蜂鸣器报警模块4蜂鸣报警并由LCD显示模块3显示代码“E6”(E6定义为：配电异常)；当零线N与地线E之间的漏电电压检测值b＝1时，***将执行强制切断连接地线的继电器EK，再次进行所述a，b值的对比判断，同待机状态时相线-地线漏电电压检测模块X2输出电平值，以及零线-地线漏电电压检测模块X3输出的电平值的判断相同，当a＝0，b＝1时，继电器EK接通，蜂鸣器报警模块4报警并由LCD显示模块3显示代码“E2”(E2定义为：L/N反接)；当a＝1，b＝1时，继电器KE保持断开，蜂鸣器报警模块4报警并由LCD显示模块3显示代码“E3”(E3定义为：地线带电)；从而更好的检测热水器漏电状况和进行即时保护。
综上，LCD显示模块3所显示的代码定义合集如下：
E1：无地线；
E2：L/N反接；
E3：地线带电；
E4：漏电检测***异常；
E5：输入电源线漏电；
E6：配电异常。
Claims (3)
1.一种智能漏电检测保护装置，其特征在于：包括MCU控制中心(1)、智能漏电检测模块(2)、LCD显示模块(3)和蜂鸣器报警模块(4)，所述智能漏电检测模块(2)由漏电电流检测模块(X1)、相线-地线漏电电压检测模块(X2)和零线-地线漏电电压检测模块(X3)组成，所述相线-地线漏电电压检测模块(X2)检测相线(L)与地线(E)间的电压情况并传信于MCU控制中心(1)，所述零线-地线漏电电压检测模块(X3)检测零线(N)与地线(E)间的电压情况并传信于MCU控制中心(1)，所述MCU控制中心(1)控制所述漏电电流检测模块(X1)运作，该漏电电流检测模块(X1)检测所述相线和零线的漏电电流状态并传信于MCU控制中心(1)，所述地线上设有一继电器(EK)，所述MCU控制中心(1)内设有控制芯片，该控制芯片内烧写有控制程序，所述MCU控制中心(1)对应该控制程序按所接收的信息分别控制所述LCD显示模块(3)和蜂鸣器报警模块(4)运作以及控制所述继电器(EK)的通断；所述相线-地线漏电电压检测模块(X2)检测相线(L)与地线(E)间的电压情况并传信于MCU控制中心(1)：所述相线-地线漏电电压检测模块(X2)中设有比较电路，当相线(L)与地线(E)间电压小于24V时相线-地线漏电电压检测模块(X2)输送低电平于MCU控制中心(1)，当相线(L)与地线(E)间电压大于等于24V时相线-地线漏电电压检测模块(X2)输送高电平于MCU控制中心(1)；所述零线-地线漏电电压检测模块(X3)检测零线与地线间的电压情况并传信于MCU控制中心(1)：所述零线-地线漏电电压检测模块(X3)内设有比较电路，当零线(N)与地线(E)间电压小于24V时零线-地线漏电电压检测模块(X3)输送低电平于MCU控制中心(1)，当零线(N)与地线(E)间电压大于24V时零线-地线漏电电压检测模块(X3)输送高电平于MCU控制中心(1)；所述漏电电流检测模块(X1)受控于所述MCU控制中心(1)的信号端为接收端(EL-T)且其传信于MCU控制中心(1)的信号端为输出端(EL-D)，所述MCU控制中心(1)按控制程序强置高或低电平信号于漏电电流检测模块(X1)的接收端(EL-T)，该强置信号经漏电电流检测模块检测所述相线和零线的漏电电流状态后形成高或低电平于漏电电流检测模块(X1)的输出端(EL-D)输送至MCU控制中心(1)。
2.根据权利要求1所述的智能漏电检测保护装置，其特征在于：所述相线-地线漏电电压检测模块(X2)和零线-地线漏电电压检测模块(X3)通过三脚电插座连接市电供电，设有一直流电源模块(5)，该直流电源模块(5)转换市电为直流电并供电于所述MCU控制中心(1)。
3.根据权利要求1所述的智能漏电检测保护装置，其特征在于：所述LCD显示模块(3)显示两位代码。
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