CN104979797B - 一种具有电弧检测功能的漏电保护装置及用电设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有电弧检测功能的漏电保护装置及用电设备,设置有电源电路、控制器、开关电路、漏电检测电路、串联电弧检测电路和并联电弧检测电路;所述控制器通过漏电检测电路、串联电弧检测电路和并联电弧检测电路检测交流输入电源的漏电故障和电弧故障,并在检测到任一故障时,控制开关电路切断交流输入电源与交流负载之间的交流供电线路,实施故障保护。本发明的漏电保护装置可以对用电设备实现外壳和地线的带电检测、火线与地线的反接检测以及串联电弧和并联电弧等异常状况的检测保护功能,为用电设备的用电安全提供了全面保护,解决了现有漏电保护产品因易出现误动作所导致用电设备误断电问题的发生,显著提高了用电设备运行的可靠性。
Description
技术领域
本发明属于故障检测技术领域,具体地说,是涉及一种用于对交流供电线路的漏电故障和电弧故障进行检测并实施保护的电路设计。
背景技术
目前,我国电网情况复杂,存在安全隐患较多,家用的电器插座接线不正确、接地不良、电线质量低劣等问题都会导致接入到家电设备中的交流供电出现异常,进而影响到家电设备的用电安全,不仅给家电设备的正常运行带来致命威胁,甚至会危及到用户的人身安全,导致人身触电事故的发生。
家电设备在接通交流电网,通电使用的过程中,最常见的供电故障主要有两种:一种是电弧故障;另一种是漏电故障。电弧故障的产生原因通常都是由于家电设备长期使用线路老化或者电源线意外破损导致的,电弧故障极易引发火灾事故,因此危害较大。漏电故障的产生原因比较复杂,因素较多,例如:
(1)当用户家中无地线时,该家电设备自身漏电导致设备外壳或者电器插座的地线带电;
(2)当用户家中有地线,但***地线接地不良时,由于用户家中的其他用电设备漏电导致该家电设备的外壳或者地线带电;
(3)当用户小区***地线接地不良时,由于其他用户家中的地线带电,导致本用户家中的家电设备的外壳或者地线带电;
(4)用户家中电器插座的火线L和地线G反接,导致家电设备的外壳或者地线带电,等等。
现有的漏电保护装置,如漏电开关、断路保护器、空气开关等产品,其功能都比较单一,只能解决用电设备的L-N漏电保护问题,不能对各种漏电因素导致的漏电故障实现全面的检测和保护。并且,由于地区环境等差异,家电设备自身的保护功能是有限的,因此现有漏电保护装置对用电设备的漏电状况和用电环境出现的其他故障(例如电弧故障等)不能实现全面的保护。
发明内容
本发明为了解决现有漏电保护装置功能单一的问题,提出了一种具有电弧检测功能的漏电保护装置,可以为家电设备用电环境中出现的电弧故障和漏电故障实施全面的检测和及时的保护。
为了解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案予以实现:
一种具有电弧检测功能的漏电保护装置,应用在具有火线、零线、地线的交流供电线路中,设置有:
电源电路,连接交流输入电源的火线与零线,将输入的交流电源转换成低压直流电源输出;
控制器,连接电源电路,在接收到电源电路输出的低压直流电源后启动运行,生成开关控制信号输出;
开关电路,受控于所述的控制器,在接收到控制器输出的开关控制信号后,将连接在交流输入电源与交流负载之间的火线、零线和地线连通;
漏电检测电路,将交流输入电源的火线、零线、地线均穿过电流互感器,作为电流互感器的初级绕组;电流互感器的次级绕组在所述初级绕组的电流矢量和不为零时输出感应信号至控制器,所述控制器在检测到感应信号超过设定阈值时,判定发生漏电故障;
串联电弧检测电路,采集交流输入电源的火线或者零线中的电流波形,将采集到的电流波形与发生串联电弧时所对应的电流波形进行对比,以判断串联电弧故障;
并联电弧检测电路,采集交流输入电源的火线与零线之间的电压波形,将采样到的电压波形与发生并联电弧时所对应的电压波形进行对比,以判断并联电弧故障;
所述控制器在检测到漏电故障、串联电弧故障或者并联电弧故障时,控制开关电路切断交流输入电源与交流负载之间的交流供电线路,实施故障保护。
进一步的,在所述漏电检测电路中,交流输入电源的火线、零线、地线以相同的方向、相同的匝数穿过电流互感器,形成电流互感器的初级绕组。
为了尽量降低用电设备因L-N对地线漏电导致用电设备误停机的概率,本发明优选设定当所述电流互感器的初级绕组的电流矢量和大于10mA时,通过电流互感器的次级绕组输出的感应信号大于设定阈值,此时判定为漏电故障,可以在保证用户人身安全的同时,降低用电设备误断电的概率,保证用电设备能够正常使用。
优选的,所述匝数优选设置为1匝,以减小漏电保护装置的体积。
优选的,在所述串联电弧检测电路中,在交流输入电源的火线或者零线中串联电阻,采集电阻两端的电压值,传输至控制器;所述控制器结合所述电阻的阻值换算形成电流波形,与发生串联电弧时所对应的电流波形进行对比,若相符,则判定为串联电弧故障。
优选的,在所述并联电弧检测电路中,在交流输入电源的火线和零线之间跨接分压电路,采集分压电路的分压节点处的电压值,传输至控制器以形成所述的电压波形,与发生并联电弧时所对应的电压波形进行对比,若相符,则判定为并联电弧故障。
优选的,在所述分压电路中设置有两个分压电阻,两个分压电阻串联后跨接在交流输入电源的火线与零线之间,两个分压电阻的中间节点连接控制器,所述控制器根据接收到的电压采样值结合两个分压电阻的阻值,换算形成火线与零线之间的电压波形。
进一步的,所述电源电路的交流输入侧的零线端直接连接交流输入电源的零线,火线端通过一启动按键连接交流输入电源的火线;所述启动按键与开关电路的其中一路开关通路相并联,所述开关通路串联在交流输入电源与交流负载之间的火线中。
优选的,在所述开关电路中设置有继电器和NPN型三极管,在所述继电器中,电磁线圈的一端连接通过电源电路输出的低压直流电源,另一端连接NPN型三极管的集电极,所述NPN型三极管的发射极接地,基极连接控制器,接收控制器输出的开关控制信号,继电器的三路活动触点分别对应串联在交流输入电源与交流负载之间的火线、零线和地线中。
基于上述具有电弧检测功能的漏电保护装置的结构设计,本发明还提出了一种采用所述具有电弧检测功能的漏电保护装置设计的用电设备,包括用于连接火线、零线、地线的三相插头、交流负载和漏电保护装置,所述漏电保护装置应用在具有火线、零线、地线的交流供电线路中,设置有:
电源电路,连接交流输入电源的火线与零线,将输入的交流电源转换成低压直流电源输出;
控制器,连接电源电路,在接收到电源电路输出的低压直流电源后启动运行,生成开关控制信号输出;
开关电路,受控于所述的控制器,在接收到控制器输出的开关控制信号后,将连接在交流输入电源与交流负载之间的火线、零线和地线连通;
漏电检测电路,将交流输入电源的火线、零线、地线均穿过电流互感器,作为电流互感器的初级绕组;电流互感器的次级绕组在所述初级绕组的电流矢量和不为零时输出感应信号至控制器,所述控制器在检测到感应信号超过设定阈值时,判定发生漏电故障;
串联电弧检测电路,采集交流输入电源的火线或者零线中的电流波形,将采集到的电流波形与发生串联电弧时所对应的电流波形进行对比,以判断串联电弧故障;
并联电弧检测电路,采集交流输入电源的火线与零线之间的电压波形,将采样到的电压波形与发生并联电弧时所对应的电压波形进行对比,以判断并联电弧故障;
所述控制器在检测到漏电故障、串联电弧故障或者并联电弧故障时,控制开关电路切断交流输入电源与交流负载之间的交流供电线路,实施故障保护。
与现有技术相比,本发明的优点和积极效果是:本发明的具有电弧检测功能的漏电保护装置可以对用电设备实现外壳和地线的带电检测、火线与地线的反接检测以及串联电弧和并联电弧等异常状况的检测保护功能,为用电设备的用电安全提供了全面保护,切实保障了用户的人身安全,解决了现有漏电保护产品功能单一,因只对L-N线漏电流进行检测所导致的漏电保护产品易出现误动作的问题,避免了因漏电保护产品误动作所导致的用电设备误断电问题的发生,显著提高了用电设备运行的可靠性。
结合附图阅读本发明实施方式的详细描述后,本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所提出的具有电弧检测功能的漏电保护装置的一种实施例的电路原理框图;
图2是图1所示漏电保护装置的一种实施例的具体电路原理图;
图3是图1中开关电源的一种实施例的具体电路原理图;
图4是发生串联电弧故障时所对应的电流波形曲线图;
图5是发生并联电弧故障时所对应的电流波形曲线图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。
本发明针对现有漏电保护产品功能单一的问题,提出了一种具有电弧检测功能的漏电保护装置,连接在电源插座与用电设备之间,或者内置于用电设备中并连接在其内部交流负载的火线、零线、地线的交流供电线路中,从而可以为用电设备提供漏电保护、火线与地线反接保护、串联电弧和并联电弧的故障检测和保护功能,在全面保障用电设备安全用电的同时,在很大程度上降低了用电设备因L-N对地线漏电所导致的用电设备误停机问题出现的概率,提高了用户对用电设备使用的满意度。
下面结合图1-图3对本发明所提出的具有电弧检测功能的漏电保护装置的具体电路组建结构及其工作原理进行详细地阐述。
实施例一,参见图1所示,在本实施例的漏电保护装置中设置有电源电路、控制器、开关电路、漏电检测电路和电弧检测电路等主要组成部分。其中,电源电路用于将输入的交流电源(例如220V交流市电)转换成低压直流电源,为所述的控制器和开关电路等直流负载提供其运行所需的低压工作电源。在本实施例中,所述电源电路可以采用开关电源或者阻容降压方式设计的AC-DC转换电路设计实现,当然,本实施例并不仅限于上述两种设计方式。将所述电源电路的交流输入侧对应连接至交流输入电源的火线L和零线N,接收输入的交流电源,直流输出侧连接控制器的供电端。当外部有交流电源接入时,通过电源电路转换输出控制器所需的低压直流电源VCC2(例如+5V直流电源),为控制器供电,使控制器启动运行。设置控制器在启动运行后,生成有效的开关控制信号KZ(例如高电平信号)输出至开关电路的控制端,控制开关电路的开关通路闭合,以接通连接在交流输入电源与交流负载之间的交流供电线路,即接通交流输入电源与交流负载之间的火线、零线和地线,控制用电设备中的交流负载通电。
为了方便用户对用电设备的交流供电进行控制,本实施例在所述漏电保护装置上还设置有一启动按键SW1,参见图1所示。所述启动按键SW1优选采用无按压保持功能的手动开关,连接在电源电路的交流输入侧的火线端与交流输入电源的火线L之间,将电源电路的交流输入侧的零线端直接连接交流输入电源的零线N,当需要为用电设备供电时,只需按压所述的启动按键SW1,即可接通电源电路的交流供电回路,进而控制用电设备中的交流负载上电。
在本实施例中,所述启动按键SW1可以并联在开关电路中用于接通火线L的一路开关通路的两端,结合图1、图2所示。由于本实施例采用火线L、零线N、地线G同时断开的控制方式,断电后对于后端的用电设备与市电没有直接连接,因此没有用电危险。本实施例将电源电路的零线直接连接到交流市电的零线N,将电源电路的火线连接到后端用电设备的火线L,当按下启动按键SW1时,电源电路才通过启动按键SW1形成回路开始工作,提供低压直流电源给开关电路,控制开关电路接通用电设备的交流供电线路,通过交流市电为后端的用电设备供电。此时,启动按键SW1断开,电源电路仍持续工作。当遇到异常情况致使开关电路切断用电设备的交流供电线路时,本实施例的漏电保护装置断开后端用电设备的供电,也同时断开自身的供电电源,由此可起到更好的保护作用。
在本实施例中,所述控制器可以采用单片机等具有控制功能的集成芯片,对漏电保护装置中的功能电路进行协调控制。选择单片机的其中一路IO口作为开关控制信号KZ的输出端,连接开关电路的控制端。在单片机开机运行后,通过所述IO口输出高电平有效的开关控制信号KZ,控制开关电路的开关通路闭合,以接通交流输入电源与交流负载之间的供电线路。
在本实施例中,所述开关电路优选采用继电器K1、K2配合NPN型三极管N1、N2连接而成,参见图2所示。其中,所述继电器K1、K2优选采用交流接触器,可以设置一个,也可以设置多个。当仅设置一个继电器时,可以选择所述继电器中的三组常开触点分别对应串联在交流输入电源与交流负载之间的火线L、零线N和地线G中,用于对用电设备中交流负载的交流供电线路进行通断控制。将所述继电器的电磁线圈的一端连接至电源电路,接收电源电路输出的一路低压直流电源VCC1,例如+24V直流电源,将电磁线圈的另一端连接至所述NPN型三极管的集电极,NPN型三极管的发射极接地,基极连接单片机的所述IO口,接收单片机输出的开关控制信号KZ。当设置两个继电器时,例如K1、K2,可以选择其中一个继电器K1中的两组常开触点对应串联在交流输入电源与交流负载之间的火线L和零线N中,选择另外一个继电器K2的其中一组常开触点串联在交流输入电源与交流负载之间的地线G中。将两个继电器K1、K2中的电磁线圈的一端连接至电源电路,接收电源电路输出的低压直流电源VCC1,另一端分别与两路NPN型三极管N1、N2的集电极一一对应连接。将两路NPN型三极管N1、N2的发射极接地,基极分别连接至单片机的IO口,接收单片机输出的开关控制信号KZ。当采用两个继电器K1、K2设计所述的开关电路时,可以利用单片机的一路IO口输出所述的开关控制信号KZ,控制两个继电器K1、K2同时动作;也可以利用单片机的两路IO口,例如IO1、IO2接口,输出两路开关控制信号KZ1、KZ2,分别对两个继电器K1、K2进行独立控制,如图2所示。当采用对两个继电器K1、K2进行独立控制的设计方式时,可以按照后续交流负载供电端的实际连接需要,选择仅闭合火线L和零线N,或者将所述火线L、零线N和地线G同时闭合或者分时闭合,以满足后续交流负载的接线和供电要求。
采用上述电路组建结构,当电源插座发生L-G反接故障时,由于电源电路的交流输入侧连接的是零线N和地线G,因此无交流电源输入,电源电路不工作,无低压直流电源VCC1、VCC2输出。此时,由于单片机处于断电关机状态,因此不会输出有效的开关控制信号KZ控制开关电路动作,因而使得用电设备中交流负载的交流供电线路保持断开状态。由于用电设备未通电,因此不会导致用电设备的外壳带电,不会引发触电事故。
在用电设备中的交流负载的交流供电线路接通后,为了对用电设备实现漏电保护,本实施例在所述漏电保护装置中设置了漏电检测电路。在设计所述漏电检测电路时,考虑到现有的漏电保护产品只检测L-N线的电流差值,当所述电流差值达到一定值时,即会执行保护动作,不考虑地线G是否良好接地。这种漏电保护方式增加了用电设备误断电的概率,导致用电设备无法正常使用,给用户的使用带来很多麻烦,也使得很多用电设备无法普遍使用漏电保护装置。为了最大限度地降低用电设备因L-N对地线G漏电导致用电设备误停机的概率,本实施例在设计所述漏电检测电路时,将交流输入电源的火线L、零线N和地线G三线均穿过电流互感器LN,作为电流互感器LN的初级绕组,参见图2所示;将电流互感器LN的次级绕组连接单片机,或者将电流互感器LN的次级绕组的两端各自通过一阻容滤波电路R14/C8或者R15/C9连接至单片机,以用于检测L、N、G三线的电流差值。
作为本实施例的一种优选设计方案,优选将所述交流输入电源的火线L、零线N和地线G以相同的方向和相同的匝数穿过电流互感器LN,作为电流互感器LN的初级绕组。当通过电流互感器LN的初级绕组的电流矢量和不为零时,通过电流互感器LN的次级绕组输出感应信号至单片机,所述单片机在检测到感应信号后,不会立即触发保护动作,而是在检测到感应信号超过设定阈值时,才判定发生漏电故障。
本实施例所设计的漏电保护装置允许火线L对地线G有一定的漏电流,解决了现有漏电保护产品只检测L-N线漏电流导致用电设备误断电的问题。设定所述设定阈值大于等于当电流互感器的初级绕组的电流矢量和等于10mA时,通过电流互感器的次级绕组输出的感应信号所对应的值,所述10mA为人体所能承受的最大安全电流值。当用电设备因各种原因导致外壳或地线G带电时,若人体接触漏电流小于人体所能承受的最大安全电流值,则说明用户家中的***地线接地良好或者地线安全可靠不带电,用电设备可正常运行,不执行漏电保护动作。若漏电流超过人体所能承受的最大安全电流值,即单片机检测到通过电流互感器的次级绕组输出的感应信号超过设定阈值时,单片机立即将其输出的开关控制信号KZ置为无效状态,例如低电平状态,控制继电器K1、K2的活动触点断开,切断交流输入电源与交流负载之间的交流供电线路,使用电设备断电停机,保证人身安全。
出于减小漏电保护装置的整体体积,以方便其在小型化用电设备中应用等方面的考虑,本实施例优选设置穿过交流互感器LN的火线L、零线N和地线G的匝数为1匝,由此便可以选用内孔较小的电流互感器LN,以方便漏电保护装置的小型化设计。
为了使本实施例所提出的漏电保护装置具有电弧检测功能,本实施例在所述漏电保护装置中还设置有电弧检测电路,具体分为串联电弧检测电路和并联电弧检测电路,分别用于检测***中是否存在串联电弧故障和并联电弧故障。
为了实现串联电弧检测,本实施例在交流输入电源的火线L或者零线N中串联一电阻R16,采集电阻R16两端的电压值,传输至单片机,单片机根据接收到的电压值并结合电阻R16的阻值,即可形成流过火线L或者零线N中的电流所对应的电流波形I-test。
由于交流供电线路在发生串联电弧故障时,其电流波形是可以预知的,如图4所示,其电流波形i的特性是在每次电流过零时出现肩部平坦的波形,即图4中A箭头所指的部位。单片机将通过串联电弧检测电路采集到的电流波形I-test与图4所示的发生串联电弧故障时所对应的电流波形i进行对比,若相符,则判定发生了串联电弧故障;若不相符,则继续进行采样检测。
这里的相符,是指电流波形的变化规律相似,也会在近似正弦变化的波形上,每次电流过零的位置出现肩部平坦的部位。
为了提高采样精度,本实施例优选将所述电阻R16的一端I1P通过由电阻R17和电容C11组成的滤波电路连接至单片机的其中一路ADC端口ADC1,将电阻R16的另一端I1N通过由电阻R18和电容C12组成的滤波电路连接至单片机的另外一路ADC端口ADC2,利用单片机中的ADC转换器将采集到的模拟电压转换成数字信号,将通过两路ADC端口ADC1、ADC2转换输出的两个数字信号求差,即可获得电阻R16两端的电压值,进一步结合电阻R16的阻值,即可形成电流波形I-test。
为了实现并联电弧检测,本实施例在交流输入电源的火线L和零线N之间跨接一分压电路,优选采用电阻分压电路,例如将分压电阻R23、R24串联后连接在火线L与零线N之间,以用于检测交流输入电源的线线电压。将分压电路的分压节点,例如分压电阻R23、R24的中间节点连接单片机,例如单片机的一路ADC端口ADC3,采集L-N的线线电压V-test。单片机根据采集到的线线电压V-test结合分压电阻R23、R24的阻值,即可形成火线L与零线N之间的电压波形。
由于交流供电线路在发生并联电弧故障时,其电压波形是可以事先获知的,如图5所示,其电压波形u的特性是除在电弧点燃时刻和熄弧部分以外出现近似矩形波,即图5中B箭头所指的部位。单片机将通过并联电弧检测电路采集到的电压波形V-test与图5所示的发生并联电弧故障时所对应的电压波形u进行对比,若相符,则判定发生了并联电弧故障;若不相符,则继续进行采样检测。
同样的,这里的相符也是指电压波形的变化规律相似,也会在近似正弦变化的波形的波峰部位出现近似矩形波。
为了在发生电弧故障时,能够对用电设备实施安全保护,本实施例设置单片机在判定发生串联电弧故障或者并联电弧故障时,执行保护动作,立即通过其IO口输出无效状态的开关控制信号KZ,例如置开关控制信号KZ为低电平,从而控制继电器K1、K2的活动触点断开,切断用电设备的交流供电线路,使用电设备断电停机,避免事故的进一步扩大。
图3示出了开关电源的一种电路组建结构,包括整流桥BD1、降压电路IC1、滤波电路及稳压芯片IC3。将整流桥BD1的交流侧连接交流输入电源,将接收到的交流电源整流成整流电压输出至降压电路IC1进行降压处理后,经由电容C2、E4、E5以及电感L2等元件构成的滤波电路进行滤波处理后,输出继电器K1、K2所需的+12V直流电源VCC1。将所述+12V直流电源通过稳压芯片IC3进行稳压处理后,形成+5V直流电源VCC2,为单片机供电。
本实施例所提出的具有电弧检测功能的漏电保护装置可以安装在与用电设备外接的三相插头(即用于连接交流输入电源的L、N、G三线的电源插头)中,也可以直接内置于用电设备的外壳中,对用电设备的漏电状况以及用电环境出现的故障进行全面地检测和及时地保护,从而有效保障了用电设备的使用安全以及用户的人身安全。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种具有电弧检测功能的漏电保护装置,应用在具有火线、零线、地线的交流供电线路中,其特征在于:设置有
电源电路,连接交流输入电源的火线与零线,将输入的交流电源转换成低压直流电源输出;
控制器,连接电源电路,在接收到电源电路输出的低压直流电源后启动运行,生成开关控制信号输出;
开关电路,受控于所述的控制器,在接收到控制器输出的开关控制信号后,将连接在交流输入电源与交流负载之间的火线、零线和地线连通;
漏电检测电路,将交流输入电源的火线、零线、地线均穿过电流互感器,作为电流互感器的初级绕组;电流互感器的次级绕组在所述初级绕组的电流矢量和不为零时输出感应信号至控制器,所述控制器在检测到感应信号超过设定阈值时,判定发生漏电故障;
串联电弧检测电路,采集交流输入电源的火线或者零线中的电流波形,将采集到的电流波形与发生串联电弧时所对应的电流波形进行对比,以判断串联电弧故障;
并联电弧检测电路,采集交流输入电源的火线与零线之间的电压波形,将采样到的电压波形与发生并联电弧时所对应的电压波形进行对比,以判断并联电弧故障;在所述并联电弧检测电路中,在交流输入电源的火线和零线之间跨接分压电路,采集分压电路的分压节点处的电压值,传输至控制器以形成所述的电压波形,与发生并联电弧时所对应的电压波形进行对比,若相符,则判定为并联电弧故障;
所述控制器在检测到漏电故障、串联电弧故障或者并联电弧故障时,控制开关电路切断交流输入电源与交流负载之间的交流供电线路,实施故障保护。
2.根据权利要求1所述的具有电弧检测功能的漏电保护装置,其特征在于:在所述漏电检测电路中,交流输入电源的火线、零线、地线以相同的方向、相同的匝数穿过电流互感器,形成电流互感器的初级绕组。
3.根据权利要求2所述的具有电弧检测功能的漏电保护装置,其特征在于:当所述电流互感器的初级绕组的电流矢量和大于10mA时,通过电流互感器的次级绕组输出的感应信号大于设定阈值,判定为漏电故障。
4.根据权利要求2所述的具有电弧检测功能的漏电保护装置,其特征在于:所述匝数为1。
5.根据权利要求1所述的具有电弧检测功能的漏电保护装置,其特征在于:在所述串联电弧检测电路中,在交流输入电源的火线或者零线中串联电阻,采集电阻两端的电压值,传输至控制器;所述控制器结合所述电阻的阻值换算形成电流波形,与发生串联电弧时所对应的电流波形进行对比,若相符,则判定为串联电弧故障。
6.根据权利要求1所述的具有电弧检测功能的漏电保护装置,其特征在于:在所述分压电路中设置有两个分压电阻,两个分压电阻串联后跨接在交流输入电源的火线与零线之间,两个分压电阻的中间节点连接控制器,所述控制器根据接收到的电压采样值结合两个分压电阻的阻值,换算形成火线与零线之间的电压波形。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的具有电弧检测功能的漏电保护装置,其特征在于:所述电源电路的交流输入侧的零线端直接连接交流输入电源的零线,火线端通过一启动按键连接交流输入电源的火线;所述启动按键与开关电路的其中一路开关通路相并联,所述开关通路串联在交流输入电源与交流负载之间的火线中。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的具有电弧检测功能的漏电保护装置,其特征在于:在所述开关电路中设置有继电器和NPN型三极管,在所述继电器中,电磁线圈的一端连接通过电源电路输出的低压直流电源,另一端连接NPN型三极管的集电极,所述NPN型三极管的发射极接地,基极连接控制器,接收控制器输出的开关控制信号,继电器的三路活动触点分别对应串联在交流输入电源与交流负载之间的火线、零线和地线中。
9.一种用电设备,包括用于连接火线、零线、地线的三相插头和交流负载,其特征在于:还设置有如权利要求1至8中任一项权利要求所述的具有电弧检测功能的漏电保护装置。
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CN201410130412.7A CN104979797B (zh) | 2014-04-02 | 2014-04-02 | 一种具有电弧检测功能的漏电保护装置及用电设备 |
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