CN220291654U - 漏电检测保护装置、电连接设备和用电器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种漏电检测保护装置。该装置包括漏电检测模块，其包括第一漏电检测线、第二漏电检测线、信号线以及至少一个阻性元件和/或至少一个半导体元件，并且被配置为检测第一载流线和第二载流线上的漏电流信号，并在检测到漏电流信号时产生漏电故障信号，第一漏电检测线和第二漏电检测线彼此电气绝缘，并分别至少包覆第一载流线和第二载流线中的一个，第一漏电检测线和第二漏电检测线串联连接的一端与信号线相连，进而分别与信号线形成电流回路，以用于检测漏电检测模块是否发生故障，至少一个阻性元件和/或至少一个半导体元件连接在电流回路中。本实用新型通过检测漏电检测线是否发生故障来确保漏电检测保护装置的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气领域，尤其涉及一种漏电检测保护装置、电连接设备和用电器。
背景技术
电源线漏电检测保护装置(以下简称“LCDI装置”)是一种用电火灾安全保护装置，其主要结构是带有插头的电源线，主要功能是检测供电插头到负载电器(例如空调机、除湿机)之间的电源线火线、零线等与导线防护层(屏蔽)之间发生的泄漏电流，并切断用电设备电源，阻止火灾的产生，以提供安全保护。因此，LCDI装置能够防止因电源线中的火线(L线)、零线(N线)、地线老化、磨损、挤压或动物啃咬等造成的电源线损伤、绝缘强度下降引起的电弧故障火灾。
在现有的LCDI装置中，当电源线中火线或零线的漏电检测线因开路或断路而不具有保护功能时，产品仍能正常工作，因此存在发生火灾或其它用电安全的隐患。
因此，亟需一种能够对漏电检测线进行检测的漏电检测保护装置。
实用新型内容
基于上述问题，本实用新型的第一方面提出了一种漏电检测保护装置，包括：漏电检测模块，其包括第一漏电检测线、第二漏电检测线、信号线以及至少一个阻性元件和/或至少一个半导体元件，并且被配置为检测第一载流线和第二载流线上的漏电流信号，并在检测到所述漏电流信号时产生漏电故障信号，其中，
所述第一漏电检测线和所述第二漏电检测线彼此电气绝缘，并分别至少包覆所述第一载流线和所述第二载流线中的一个，所述第一漏电检测线和所述第二漏电检测线串联连接的一端与所述信号线相连，进而分别与所述信号线形成电流回路，以用于检测所述漏电检测模块是否发生故障，并且，所述至少一个阻性元件和/或所述至少一个半导体元件连接在所述电流回路中。
在一些实施例中，所述第一漏电检测线通过所述至少一个阻性元件和/或所述至少一个半导体元件与所述第二漏电检测线串联连接。
在一些实施例中，所述第一漏电检测线和所述第二漏电检测线均具有靠近所述第一载流线和所述第二载流线的输入端的第一端以及靠近所述第一载流线和所述第二载流线的输出端的第二端，并且，所述第一漏电检测线的第二端通过所述至少一个阻性元件和/或所述至少一个半导体元件连接至所述第二漏电检测线的第二端。
在一些实施例中，所述第一漏电检测线和所述第二漏电检测线串联连接的一端通过所述至少一个阻性元件和/或所述至少一个半导体元件与所述信号线相连。
在一些实施例中，所述信号线具有靠近所述第一载流线和所述第二载流线的输入端的第一端以及靠近所述第一载流线和所述第二载流线的输出端的第二端，并且，所述第一漏电检测线和所述第二漏电检测线串联连接的一端通过所述至少一个阻性元件和/或所述至少一个半导体元件连接至所述信号线的第二端。
在一些实施例中，所述至少一个阻性元件包括电阻、电容、电感和/或导线。
在一些实施例中，所述至少一个半导体元件包括二极管、双极型晶体管、场效应晶体管和/或可控硅。
在一些实施例中，漏电检测保护装置还包括：检测监控模块，其耦合至所述漏电检测模块，并且被配置为经由所述电流回路检测所述第一漏电检测线和所述第二漏电检测线是否发生开路故障，并在发生所述开路故障时产生开路故障信号。
在一些实施例中，所述检测监控模块包括至少一个电阻和/或至少一个二极管。
在一些实施例中，漏电检测保护装置还包括：开关模块，其被配置为控制所述第一载流线和所述第二载流线的输入端与输出端之间的电力连接；以及驱动模块，其耦合至所述漏电检测模块和/或所述检测监控模块，并且被配置为响应于所述漏电故障信号和/或所述开路故障信号而驱动所述开关模块断开所述电力连接。
在一些实施例中，所述第一漏电检测线和所述第二漏电检测线中的至少一个外侧包覆有绝缘结构。
在一些实施例中，所述绝缘结构由塑料一体成型或者由绝缘纸和/或绝缘棉构成。
在一些实施例中，所述第一漏电检测线和/或所述第二漏电检测线的一侧为绝缘材料，另一侧为导电材料。
在一些实施例中，漏电检测保护装置还包括：测试模块，其耦合至所述漏电检测模块并包括测试开关，并且被配置为在操作所述测试开关时经由所述电流回路产生模拟的所述漏电故障信号，以检测所述漏电检测保护装置是否正常工作。
本实用新型的第二方面提出了一种电连接设备，包括：壳体；以及根据第一方面的各实施例中任一个的漏电检测保护装置，所述漏电检测保护装置容纳在所述壳体中。
本实用新型的第三方面提出了一种用电器，包括：负载设备；以及电连接设备，其耦合在供电线路与所述负载设备之间，用于向所述负载设备供电，其中，所述电连接设备包括根据第一方面的各实施例中任一个的漏电检测保护装置。
本实用新型通过检测漏电检测线是否发生故障来确保漏电检测保护装置的可靠性。此外，本实用新型提供的漏电检测保护装置电路结构简单、成本低且安全性高。
附图说明
参考附图示出并阐明实施例。这些附图用于阐明基本原理，从而仅仅示出了对于理解基本原理必要的方面。这些附图不是按比例的。在附图中，相同的附图标记表示相似的特征。另外，架构图中每个框之间的连线表示两个框之间是电气耦合，两个框之间没有连线并不表示该两个框没有耦合。
图1示出了传统的漏电检测保护装置的原理图；
图2示出了根据本实用新型实施例的漏电检测保护装置的架构图；
图3示出了根据本实用新型的漏电检测保护装置的第一实施例的原理图；
图4示出了根据本实用新型的漏电检测保护装置的第二实施例的原理图；
图5示出了根据本实用新型的漏电检测保护装置的第三实施例的原理图；
图6示出了根据本实用新型的漏电检测保护装置的第四实施例的原理图；
图7示出了根据本实用新型的漏电检测保护装置的第五实施例的原理图；
图8示出了根据本实用新型的漏电检测保护装置的外形结构示意图；
图9示出了根据本实用新型的漏电检测保护装置的电源线的一个实施例的横截面视图；以及
图10示出了根据本实用新型的漏电检测保护装置的电源线的另一个实施例的横截面视图。
具体实施方式
在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本实用新型一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本实用新型的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本实用新型的所有实施例。可以理解，在不偏离本实用新型的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本实用新型的范围由所附的权利要求所限定。
在介绍本实用新型的实施例之前，首先对本实用新型中涉及到的部分术语进行解释，以便更好地理解本实用新型。
本实用新型所使用的术语“连接”、“耦合”或“耦接”及类似术语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“一个”、“一组”或者“一”等类似的词语不表示数量限制，而是表示存在至少一个。
本实用新型所使用的术语“包括”、“包含”及类似术语应该被理解为是开放性的术语，即“包括/包含但不限于”，表示还可以包括其他内容。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”等等。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
图1示出了传统的漏电检测保护装置的原理图。如图1中示出的，电源线2包括第一载流线(如火线L)21、第二载流线(如零线N)22、第三载流线(如地线G)23和漏电检测线24。当漏电检测线24因开路或断路而不具有保护功能时，LCDI装置仍能正常工作，因此存在发生火灾或其它用电安全的隐患。
本实用新型旨在提出一种漏电检测保护装置，在该装置中，通过检测漏电检测线是否发生故障来确保漏电检测保护装置的可靠性。
图2示出了根据本实用新型的漏电检测保护装置的架构图。如图2中示出的，漏电检测保护装置200包括漏电检测模块204。漏电检测模块204设置在第一载流线21和第二载流线22的输入端201与输出端202之间，用于检测第一载流线21和第二载流线22上的漏电流信号，并在检测到漏电流信号时产生漏电故障信号。漏电检测模204包括第一漏电检测线、第二漏电检测线、信号线以及至少一个阻性元件和/或至少一个半导体元件(图2中未示出)。具体地，漏电检测模块204可以仅包括一个阻性元件或一个半导体元件，一个阻性元件及一个半导体元件的组合，可以包括多于一个的阻性元件，多于一个的半导体元件，一个阻性元件及多于一个的半导体元件的组合，一个半导体元件及多于一个的阻性元件的组合，或者也可以包括多于一个的阻性元件及多于一个的半导体元件的组合，等等。阻性元件例如可以包括电阻、电容、电感和具有一定阻值的导线中的任意一种或多种。半导体元件例如可以包括二极管、双极型晶体管、场效应晶体管和可控硅中的任意一种或多种。例如，漏电检测模块204可以包括一个或多个电阻，一个或多个二极管，电阻和二极管的组合，电阻、二极管和晶体管的组合，等等。第一漏电检测线和第二漏电检测线彼此电气绝缘，并分别至少包覆第一载流线和第二载流线中的一个。第一漏电检测线和第二漏电检测线串联连接的一端与信号线相连，进而分别与信号线形成电流回路，以用于检测漏电检测模块204是否发生故障。至少一个阻性元件和/或至少一个半导体元件连接在电流回路中。漏电检测模块204的故障例如可以包括第一漏电检测线和第二漏电检测线的开路故障。该装置200通过检测漏电检测线是否发生故障来确保漏电检测保护装置的可靠性，电路结构简单、成本低且安全性高。
在一些实施例中，第一漏电检测线通过至少一个阻性元件和/或至少一个半导体元件与第二漏电检测线串联连接。
在一些实施例中，第一漏电检测线和第二漏电检测线串联连接的一端通过至少一个阻性元件和/或至少一个半导体元件与信号线相连。
在一些实施例中，第一漏电检测线和第二漏电检测线中的至少一个外侧可以包覆有绝缘结构，从而使得第一漏电检测线和第二漏电检测线彼此电气绝缘。绝缘结构可以由塑料一体成型，包覆在第一漏电检测线和/或第二漏电检测线的外侧。或者，绝缘结构也可以为绝缘纸、绝缘棉或任意其它绝缘材料，包覆在第一漏电检测线和/或第二漏电检测线的外侧。也可以不设置单独的绝缘结构，而是使用一侧(如外侧)为绝缘材料，另一侧为导电材料的片状材料制造第一漏电检测线和/或第二漏电检测线，从而实现第一漏电检测线和第二漏电检测线之间的电气绝缘。
在一些实施例中，漏电检测保护装置200还可以包括检测监控模块(图2中未示出)。该检测监控模块耦合至漏电检测模块，经由第一漏电检测线、信号线、至少一个阻性元件和/或半导体元件和第二漏电检测线形成的电流回路检测第一漏电检测线和第二漏电检测线是否发生开路故障，并在发生开路故障时产生开路故障信号。检测监控模块可以包括至少一个电阻和/或至少一个二极管。
在一些实施例中，漏电检测保护装置200还可以包括开关模块和驱动模块(图2中未示出)。开关模块控制第一载流线和第二载流线的输入端与输出端之间的电力连接。驱动模块耦合至漏电检测模块204和/或检测监控模块，并响应于漏电故障信号和/或开路故障信号而驱动开关模块断开电力连接，从而进一步提高漏电检测保护装置200的可靠性。
在一些实施例中，漏电检测保护装置200还可以包括测试模块(图2中未示出)。测试模块耦合至漏电检测模块204并包括测试开关。测试模块在操作测试开关时经由第一漏电检测线、信号线、至少一个阻性元件和/或半导体元件和第二漏电检测线形成的电流回路产生模拟的漏电故障信号，以检测漏电检测保护装置200是否正常工作，从而进一步提高漏电检测保护装置200的可靠性。
图3示出了根据本实用新型的漏电检测保护装置的第一实施例的原理图。如图3所示，漏电检测保护装置300包括开关模块203、漏电检测模块204、检测监控模块205、驱动模块206和测试模块207。电源线包括第一载流线21、第二载流线22和地线23。
开关模块203包括复位开关RESET，用于控制第一载流线21和第二载流线22的输入端LINE与输出端LOAD之间的电力连接。漏电检测模块204包括第一漏电检测线241、第二漏电检测线242、信号线25以及电阻R7-R9。在该实施例中，第一漏电检测线241的第一端B、第二漏电检测线242的第一端A和信号线25的第一端为靠近输入端LINE的一端，在图3中位于左侧；第一漏电检测线241的第二端C、第二漏电检测线242的第二端D和信号线25的第二端为靠近输出端LOAD的一端，在图3中位于右侧。
如图3中示出的，第一漏电检测线241通过电阻R9和R7与第二漏电检测线242串联连接后，再通过电阻R8与信号线25相连。更具体地，第一漏电检测线241的第一端B与测试模块207的开关TEST的一端和检测监控模块205的电阻R5B的一端相连；第二漏电检测线242的第一端A与检测监控模块205的电阻R5C相连；信号线25的第一端与检测监控模块205的电阻R5A和驱动模块206的电阻R2的一端相连。第一漏电检测线241的第二端C连接到电阻R9的一端，第二漏电检测线242的第二端D连接到电阻R7的一端，信号线25的第二端连接到电阻R8的一端，电阻R7、R8和R9的另一端相连，形成连接点E。第一漏电检测线241、R9、R8和信号线25形成一个电流回路；第二漏电检测线242、R7、R8和信号线25形成一个电流回路。电阻R5B和R5C的另一端经由二极管D3连接到第一载流线21和开关模块203的复位开关RESET。电阻R5A的另一端连接到驱动模块206的可控硅SCR的阳极。驱动模块206还包括电容C1、电阻R1、R3以及二极管D1、D2和发光二极管LED。电容C1与电阻R3并联后连接到可控硅SCR的控制极。可控硅SCR的阳极连接到螺线管SOL的一端，螺线管SOL的另一端连接到第二载流线22和复位开关RESET。二极管D1的阳极与可控硅SCR的阴极相连，其阴极连接到第一载流线21和复位开关RESET。二极管D2的阳极与可控硅SCR的阴极相连，阴极与可控硅SCR的阳极相连。
测试模块207包括串联连接的电阻R4和测试开关TEST。电阻R4还连接到第一载流线21和复位开关RESET。在该实施例中，第一载流线21、电阻R4、测试开关TEST、第一漏电检测线241、电阻R9、电阻R8、信号线25、电阻R2、电阻R3、二极管D2、螺线管SOL和第二载流线22形成测试电路。
在漏电检测保护装置300正常工作情况下，通过对电阻R7、R8、R9、R5A、R5B和R5C的阻值进行设置，将a点电压限制在较低电位，从而将可控硅SCR的控制极电压限制在极低水平，可控硅SCR不会被触发，开关模块203处于闭合状态，装置300正常工作。
当第一载流线21发生漏电故障(即存在漏电流信号)时，第一漏电检测线241带电，导致a点电位升高，当第一载流线21上的漏电流超过设定阈值时，电流(即漏电故障信号)流经第一载流线21-第一漏电检测线241-R9-R8-信号线25-R2触发可控硅SCR导通。当可控硅SCR导通时，形成第二载流线22-SOL-SCR-D1-第一载流线21的脱扣回路，螺线管SOL上将产生较大的电流，形成足够大的磁场，使得复位开关RESET脱扣，进而切断输入端LINE与输出端LOAD之间的电力连接。
当第二载流线22发生漏电故障(即存在漏电流信号)时，第二漏电检测线242带电，导致a点电位升高，当第二载流线22上的漏电流超过设定阈值时，电流(即漏电故障信号)流经第二载流线22-第二漏电检测线242-R7-R8-信号线25-R2触发可控硅SCR导通。当可控硅SCR导通时，形成上述脱扣回路，螺线管SOL上将产生较大的电流，形成足够大的磁场，使得复位开关RESET脱扣，进而切断输入端LINE与输出端LOAD之间的电力连接。
当第一漏电检测线241开路或断路时，电流(即开路故障信号)流经第二载流线22-SOL-R5A-信号线25-R8-R7-第二漏电检测线242-R5C-D3-第一载流线21，a点电位升高，电阻R3两端的电压上升，触发可控硅SCR导通。当可控硅SCR导通时，形成上述脱扣回路，螺线管SOL上将产生较大的电流，形成足够大的磁场，使得复位开关RESET脱扣，进而切断输入端LINE与输出端LOAD之间的电力连接。
当第二漏电检测线242开路或断路时，电流(即开路故障信号)流经第二载流线22-SOL-R5A-信号线25-R8-R9-第一漏电检测线241-R5B-D3-第一载流线21，a点电位升高，电阻R3两端的电压上升，触发可控硅SCR导通。当可控硅SCR导通时，形成上述脱扣回路，螺线管SOL上将产生较大的电流，形成足够大的磁场，使得复位开关RESET脱扣，进而切断输入端LINE与输出端LOAD之间的电力连接。
漏电检测保护装置300还具有测试功能。可以通过测试模块207进行漏电检测模块204的故障测试。当闭合测试开关TEST，即测试电路为闭合回路时，第一载流线21-R4-TEST-第一漏电检测线241-R9-R8-信号线25-R2-R3-D2-SOL-第二载流线22的回路中流过电流，即模拟的漏电故障信号。该电流将使得电阻R3两端的电压上升，进而触发可控硅SCR导通。当可控硅SCR导通时，形成上述脱扣回路，螺线管SOL上将产生较大的电流，形成足够大的磁场，使得复位开关RESET脱扣，进而切断输入端LINE与输出端LOAD之间的电力连接。
如果第一漏电检测线241和信号线25中任意一个开路或断路，或者两者都开路或断路，则闭合测试开关TEST时，测试电路无法形成闭合回路，将不会有电流流过该测试电路，无法触发可控硅SCR，复位开关RESET也不会脱扣。此时提示用户第一漏电检测线241和信号线25可能存在开路或断路的情况。因此，用户可通过操作测试开关TEST来检测第一漏电检测线241和信号线25是否完好。可以理解，除了检测漏电检测模块204的故障以外，测试模块207还可用于检测测试电路中其它元件是否发生故障。
图4示出了根据本实用新型的漏电检测保护装置的第二实施例的原理图。与图3的实施例相比，区别主要在于在漏电检测模块204中，用二极管D4和D5代替电阻R7-R9。
在漏电检测保护装置400中，第一漏电检测线241的第二端C直接与第二漏电检测线242的第二端D串联连接。二极管D4的阳极与二极管D5的阴极相连，并连接到信号线25的第二端；二极管D4的阴极与二极管D5的阳极相连，并与第一漏电检测线241的第二端C和第二漏电检测线242的第二端D相连，形成连接点E。
在漏电检测保护装置400正常工作情况下，通过对电阻R5A、R5B和R5C的阻值进行设置，将a点电压限制在较低电位，从而将可控硅SCR的控制极电压限制在极低水平，可控硅SCR不会被触发，开关模块203处于闭合状态，装置400正常工作。
当第一载流线21发生漏电故障(即存在漏电流信号)时，第一漏电检测线241带电，导致a点电位升高，当第一载流线21上的漏电流超过设定阈值时，电流(即漏电故障信号)流经第一载流线21-第一漏电检测线241-D5-信号线25-R2触发可控硅SCR导通。当可控硅SCR导通时，形成第二载流线22-SOL-SCR-D1-第一载流线21的脱扣回路，螺线管SOL上将产生较大的电流，形成足够大的磁场，使得复位开关RESET脱扣，进而切断输入端LINE与输出端LOAD之间的电力连接。
当第二载流线22发生漏电故障(即存在漏电流信号)时，第二漏电检测线242带电，导致a点电位升高，当第二载流线22上的漏电流超过设定阈值时，电流(即漏电故障信号)流经第二载流线22-第二漏电检测线242-D5-信号线25-R2触发可控硅SCR导通。当可控硅SCR导通时，形成上述脱扣回路，螺线管SOL上将产生较大的电流，形成足够大的磁场，使得复位开关RESET脱扣，进而切断输入端LINE与输出端LOAD之间的电力连接。
当第一漏电检测线241开路或断路时，电流(即开路故障信号)流经第二载流线22-SOL-R5A-信号线25-D4-第二漏电检测线242-R5C-D3-第一载流线21，a点电位升高，电阻R3两端的电压上升，触发可控硅SCR导通。当可控硅SCR导通时，形成上述脱扣回路，螺线管SOL上将产生较大的电流，形成足够大的磁场，使得复位开关RESET脱扣，进而切断输入端LINE与输出端LOAD之间的电力连接。
当第二漏电检测线242开路或断路时，电流(即开路故障信号)流经第二载流线22-SOL-R5A-信号线25-D4-第一漏电检测线241-R5B-D3-第一载流线21，a点电位升高，电阻R3两端的电压上升，触发可控硅SCR导通。当可控硅SCR导通时，形成上述脱扣回路，螺线管SOL上将产生较大的电流，形成足够大的磁场，使得复位开关RESET脱扣，进而切断输入端LINE与输出端LOAD之间的电力连接。
漏电检测保护装置400还具有测试功能。可以通过测试模块207进行漏电检测模块204的故障测试。当闭合测试开关TEST，即测试电路为闭合回路时，第一载流线21-R4-TEST-第一漏电检测线241-D5-信号线25-R2-R3-D2-SOL-第二载流线22的回路中流过电流，即模拟的漏电故障信号。该电流将使得电阻R3两端的电压上升，进而触发可控硅SCR导通。当可控硅SCR导通时，形成上述脱扣回路，螺线管SOL上将产生较大的电流，形成足够大的磁场，使得复位开关RESET脱扣，进而切断输入端LINE与输出端LOAD之间的电力连接。
如果第一漏电检测线241和信号线25中任意一个开路或断路，或者两者都开路或断路，则闭合测试开关TEST时，测试电路无法形成闭合回路，将不会有电流流过该测试电路，无法触发可控硅SCR，复位开关RESET也不会脱扣。此时提示用户第一漏电检测线241和信号线25可能存在开路或断路的情况。因此，用户可通过操作测试开关TEST来检测第一漏电检测线241和信号线25是否完好。可以理解，除了检测漏电检测模块204的故障以外，测试模块207还可用于检测测试电路中其它元件是否发生故障。
图5示出了根据本实用新型的漏电检测保护装置的第三实施例的原理图。与图3的实施例相比，区别主要在于在漏电检测模块204中，用二极管D4-D7和电阻R6代替电阻R7-R9。
在漏电检测保护装置500中，第一漏电检测线241的第二端C通过二极管D4-D7与第二漏电检测线242的第二端D串联连接。二极管D4的阳极与二极管D5的阴极相连，并连接到第二漏电检测线242的第二端D；二极管D6的阴极和二极管D7的阳极相连，并连接到第一漏电检测线241的第二端C；电阻R6的一端连接到信号线25的第二端；二极管D4的阴极、二极管D5的阳极、二极管D6的阳极、二极管D7的阴极和电阻R6的另一端相连，形成连接点E。
在漏电检测保护装置500正常工作情况下，通过对电阻R6、R5A、R5B和R5C的阻值进行设置，将a点电压限制在较低电位，从而将可控硅SCR的控制极电压限制在极低水平，可控硅SCR不会被触发，开关模块203处于闭合状态，装置500正常工作。
当第一载流线21发生漏电故障(即存在漏电流信号)时，第一漏电检测线241带电，导致a点电位升高，当第一载流线21上的漏电流超过设定阈值时，电流(即漏电故障信号)流经第一载流线21-第一漏电检测线241-D7-R6-信号线25-R2触发可控硅SCR导通。当可控硅SCR导通时，形成第二载流线22-SOL-SCR-D1-第一载流线21的脱扣回路，螺线管SOL上将产生较大的电流，形成足够大的磁场，使得复位开关RESET脱扣，进而切断输入端LINE与输出端LOAD之间的电力连接。
当第二载流线22发生漏电故障(即存在漏电流信号)时，第二漏电检测线242带电，导致a点电位升高，当第二载流线22上的漏电流超过设定阈值时，电流(即漏电故障信号)流经第二载流线22-第二漏电检测线242-D4-R6-信号线25-R2触发可控硅SCR导通。当可控硅SCR导通时，形成上述脱扣回路，螺线管SOL上将产生较大的电流，形成足够大的磁场，使得复位开关RESET脱扣，进而切断输入端LINE与输出端LOAD之间的电力连接。
当第一漏电检测线241开路或断路时，电流(即开路故障信号)流经第二载流线22-SOL-R5A-信号线25-R6-D5-第二漏电检测线242-R5C-D3-第一载流线21，a点电位升高，电阻R3两端的电压上升，触发可控硅SCR导通。当可控硅SCR导通时，形成上述脱扣回路，螺线管SOL上将产生较大的电流，形成足够大的磁场，使得复位开关RESET脱扣，进而切断输入端LINE与输出端LOAD之间的电力连接。
当第二漏电检测线242开路或断路时，电流(即开路故障信号)流经第二载流线22-SOL-R5A-信号线25-R6-D6-第一漏电检测线241-R5B-D3-第一载流线21，a点电位升高，电阻R3两端的电压上升，触发可控硅SCR导通。当可控硅SCR导通时，形成上述脱扣回路，螺线管SOL上将产生较大的电流，形成足够大的磁场，使得复位开关RESET脱扣，进而切断输入端LINE与输出端LOAD之间的电力连接。
漏电检测保护装置500还具有测试功能。可以通过测试模块207进行漏电检测模块204的故障测试。当闭合测试开关TEST，即测试电路为闭合回路时，第一载流线21-R4-TEST-第一漏电检测线241-D7-R6-信号线25-R2-R3-D2-SOL-第二载流线22的回路中流过电流，即模拟的漏电故障信号。该电流将使得电阻R3两端的电压上升，进而触发可控硅SCR导通。当可控硅SCR导通时，形成上述脱扣回路，螺线管SOL上将产生较大的电流，形成足够大的磁场，使得复位开关RESET脱扣，进而切断输入端LINE与输出端LOAD之间的电力连接。
如果第一漏电检测线241和信号线25中任意一个开路或断路，或者两者都开路或断路，则闭合测试开关TEST时，测试电路无法形成闭合回路，将不会有电流流过该测试电路，无法触发可控硅SCR，复位开关RESET也不会脱扣。此时提示用户第一漏电检测线241和信号线25可能存在开路或断路的情况。因此，用户可通过操作测试开关TEST来检测第一漏电检测线241和信号线25是否完好。可以理解，除了检测漏电检测模块204的故障以外，测试模块207还可用于检测测试电路中其它元件是否发生故障。
图6示出了根据本实用新型的漏电检测保护装置的第四实施例的原理图。与图3的实施例相比，区别主要在于在漏电检测模块204中用D4和D5代替R8，并且在检测监控模块205中省略了二极管D3。
在漏电检测保护装置600中，第一漏电检测线241的第二端C通过电阻R7和R9与第二漏电检测线242的第二端D串联连接后，再通过二极管D4和D5与信号线25的第二端相连。二极管D4的阳极与二极管D5的阴极相连，并连接到信号线25的第二端；电阻R9的一端连接到第一漏电检测线241的第二端C；电阻R7的一端连接到第二漏电检测线242的第二端D；二极管D4的阴极、二极管D5的阳极以及电阻R7和R9的另一端相连，形成连接点E。
在漏电检测保护装置600正常工作情况下，通过对电阻R7、R9、R5A、R5B和R5C的阻值进行设置，将a点电压限制在较低电位，从而将可控硅SCR的控制极电压限制在极低水平，可控硅SCR不会被触发，开关模块203处于闭合状态，装置600正常工作。
当第一载流线21发生漏电故障(即存在漏电流信号)时，第一漏电检测线241带电，导致a点电位升高，当第一载流线21上的漏电流超过设定阈值时，电流(即漏电故障信号)流经第一载流线21-第一漏电检测线241-R9-D5-信号线25-R2触发可控硅SCR导通。当可控硅SCR导通时，形成第二载流线22-SOL-SCR-D1-第一载流线21的脱扣回路，螺线管SOL上将产生较大的电流，形成足够大的磁场，使得复位开关RESET脱扣，进而切断输入端LINE与输出端LOAD之间的电力连接。
当第二载流线22发生漏电故障(即存在漏电流信号)时，第二漏电检测线242带电，导致a点电位升高，当第二载流线22上的漏电流超过设定阈值时，电流(即漏电故障信号)流经第二载流线22-第二漏电检测线242-R7-D5-信号线25-R2触发可控硅SCR导通。当可控硅SCR导通时，形成上述脱扣回路，螺线管SOL上将产生较大的电流，形成足够大的磁场，使得复位开关RESET脱扣，进而切断输入端LINE与输出端LOAD之间的电力连接。
当第一漏电检测线241开路或断路时，电流(即开路故障信号)流经第二载流线22-SOL-R5A-信号线25-D4-R7-第二漏电检测线242-R5C-第一载流线21，a点电位升高，电阻R3两端的电压上升，触发可控硅SCR导通。当可控硅SCR导通时，形成上述脱扣回路，螺线管SOL上将产生较大的电流，形成足够大的磁场，使得复位开关RESET脱扣，进而切断输入端LINE与输出端LOAD之间的电力连接。
当第二漏电检测线242开路或断路时，电流(即开路故障信号)流经第二载流线22-SOL-R5A-信号线25-D4-R9-第一漏电检测线241-R5B-第一载流线21，a点电位升高，电阻R3两端的电压上升，触发可控硅SCR导通。当可控硅SCR导通时，形成上述脱扣回路，螺线管SOL上将产生较大的电流，形成足够大的磁场，使得复位开关RESET脱扣，进而切断输入端LINE与输出端LOAD之间的电力连接。
漏电检测保护装置500还具有测试功能。可以通过测试模块207进行漏电检测模块204的故障测试。当闭合测试开关TEST，即测试电路为闭合回路时，第一载流线21-R4-TEST-第一漏电检测线241-R9-D5-信号线25-R2-R3-D2-SOL-第二载流线22的回路中流过电流，即模拟的漏电故障信号。该电流将使得电阻R3两端的电压上升，进而触发可控硅SCR导通。当可控硅SCR导通时，形成上述脱扣回路，螺线管SOL上将产生较大的电流，形成足够大的磁场，使得复位开关RESET脱扣，进而切断输入端LINE与输出端LOAD之间的电力连接。
如果第一漏电检测线241和信号线25中任意一个开路或断路，或者两者都开路或断路，则闭合测试开关TEST时，测试电路无法形成闭合回路，将不会有电流流过该测试电路，无法触发可控硅SCR，复位开关RESET也不会脱扣。此时提示用户第一漏电检测线241和信号线25可能存在开路或断路的情况。因此，用户可通过操作测试开关TEST来检测第一漏电检测线241和信号线25是否完好。可以理解，除了检测漏电检测模块204的故障以外，测试模块207还可用于检测测试电路中其它元件是否发生故障。
图7示出了根据本实用新型的漏电检测保护装置的第五实施例的原理图。与图3的实施例相比，区别主要在于监测监控模块205不包括二极管D3，电阻R5B和R5C连接到二极管D1的阳极，二极管D1为监测监控模块205和驱动模块206的共用二极管。
在漏电检测保护装置700正常工作情况下，通过对电阻R7、R8、R9、R5A、R5B和R5C的阻值进行设置，将a点电压限制在较低电位，从而将可控硅SCR的控制极电压限制在极低水平，可控硅SCR不会被触发，开关模块203处于闭合状态，装置700正常工作。
当第一载流线21发生漏电故障(即存在漏电流信号)时，第一漏电检测线241带电，导致a点电位升高，当第一载流线21上的漏电流超过设定阈值时，电流(即漏电故障信号)流经第一载流线21-第一漏电检测线241-R9-R8-信号线25-R2触发可控硅SCR导通。当可控硅SCR导通时，形成第二载流线22-SOL-SCR-D1-第一载流线21的脱扣回路，螺线管SOL上将产生较大的电流，形成足够大的磁场，使得复位开关RESET脱扣，进而切断输入端LINE与输出端LOAD之间的电力连接。
当第二载流线22发生漏电故障(即存在漏电流信号)时，第二漏电检测线242带电，导致a点电位升高，当第二载流线22上的漏电流超过设定阈值时，电流(即漏电故障信号)流经第二载流线22-第二漏电检测线242-R7-R8-信号线25-R2触发可控硅SCR导通。当可控硅SCR导通时，形成上述脱扣回路，螺线管SOL上将产生较大的电流，形成足够大的磁场，使得复位开关RESET脱扣，进而切断输入端LINE与输出端LOAD之间的电力连接。
当第一漏电检测线241开路或断路时，电流(即开路故障信号)流经第二载流线22-SOL-R5A-信号线25-R8-R7-第二漏电检测线242-R5C-D1-第一载流线21，a点电位升高，电阻R3两端的电压上升，触发可控硅SCR导通。当可控硅SCR导通时，形成上述脱扣回路，螺线管SOL上将产生较大的电流，形成足够大的磁场，使得复位开关RESET脱扣，进而切断输入端LINE与输出端LOAD之间的电力连接。
当第二漏电检测线242开路或断路时，电流(即开路故障信号)流经第二载流线22-SOL-R5A-信号线25-R8-R9-第一漏电检测线241-R5B-D1-第一载流线21，a点电位升高，电阻R3两端的电压上升，触发可控硅SCR导通。当可控硅SCR导通时，形成上述脱扣回路，螺线管SOL上将产生较大的电流，形成足够大的磁场，使得复位开关RESET脱扣，进而切断输入端LINE与输出端LOAD之间的电力连接。
漏电检测保护装置700还具有测试功能。可以通过测试模块207进行漏电检测模块204的故障测试。当闭合测试开关TEST，即测试电路为闭合回路时，第一载流线21-R4-TEST-第一漏电检测线241-R9-R8-信号线25-R2-R3-D2-SOL-第二载流线22的回路中流过电流，即模拟的漏电故障信号。该电流将使得电阻R3两端的电压上升，进而触发可控硅SCR导通。当可控硅SCR导通时，形成上述脱扣回路，螺线管SOL上将产生较大的电流，形成足够大的磁场，使得复位开关RESET脱扣，进而切断输入端LINE与输出端LOAD之间的电力连接。
如果第一漏电检测线241和信号线25中任意一个开路或断路，或者两者都开路或断路，则闭合测试开关TEST时，测试电路无法形成闭合回路，将不会有电流流过该测试电路，无法触发可控硅SCR，复位开关RESET也不会脱扣。此时提示用户第一漏电检测线241和信号线25可能存在开路或断路的情况。因此，用户可通过操作测试开关TEST来检测第一漏电检测线241和信号线25是否完好。可以理解，除了检测漏电检测模块204的故障以外，测试模块207还可用于检测测试电路中其它元件是否发生故障。
图8示出了根据本实用新型的漏电检测保护装置的外形结构示意图。图9示出了根据本实用新型的漏电检测保护装置的电源线的一个实施例的横截面视图。同时参考图8和图9，漏电检测保护装置包括带有开关单元的插头部1和外置电源线2。插头部1还设置有测试开关TEST和复位开关RESET。电源线2包括第一载流线(如火线L)21、第二载流线(如零线N)22、第三载流线(如地线G)23、第一漏电检测线241、第二漏电检测线242、信号线25、电线填充物(或者填料)26、绝缘外被27和包覆在第一漏电检测线241外侧的绝缘结构28。信号线25为带有单独绝缘层的导体，可设置在电源线2中的任意位置。可以理解，信号线25可以被布置在任意适当的位置，而不仅限于图8和图9中示出的位置。
在图8和图9的实施例中，电源线2的外形为圆形。第一载流线21、第二载流线22和第三载流线23分别包覆有绝缘层，如绝缘层21A和22A。第一漏电检测线241包覆第一载流线21的绝缘层21A，第二漏电检测线242包覆第二载流线22的绝缘层22A。绝缘结构28包覆第一漏电检测线241。绝缘结构28可以用塑料材料一体成型，也可以用绝缘纸、绝缘棉等符合电气绝缘特性的材料包覆形成。在一些实施例中，第一漏电检测线241和第二漏电检测线242可以选用单面绝缘的材料(即一面为导电材料，另一面为绝缘材料)，将该面绝缘材料用作电气绝缘，而不需要单独的绝缘结构。在一些实施例中，第一漏电检测线241和第二漏电检测线242的外侧分别包覆有绝缘结构。第一漏电检测线241和第二漏电检测线242可以是金属(如铜、铝等)编织结构，可以是至少一根金属线所组成的缠绕结构，可以是金属箔包覆结构，还可以是其中任意结构的组合。
图10示出了根据本实用新型的漏电检测保护装置的电源线的另一个实施例的横截面视图。如图10中示出的，电源线2包括第一载流线(如火线L)21、第二载流线(如零线N)22、第三载流线(如地线G)23、第一漏电检测线241、第二漏电检测线242、信号线25和绝缘外被27。
在图10的实施例中，电源线2的外形为并排扁线。第一载流线21、第二载流线22和第三载流线23分别包覆有绝缘层。第一漏电检测线241包覆第一载流线21的绝缘层，第二漏电检测线242包覆第二载流线22的绝缘层。第一漏电检测线241和第二漏电检测线242通过绝缘外被27绝缘。绝缘外被27可以用塑料材料一体成型，也可以用绝缘纸、绝缘棉等符合电气绝缘特性的材料包覆形成。
在上述实施例中，通过检测漏电检测线是否发生故障来确保漏电检测保护装置的可靠性。此外，本实用新型提供的漏电检测保护装置电路结构简单、成本低且安全性高。
本实用新型的第二方面提出了一种电连接设备，包括：壳体；以及根据上述各实施例中任一个的漏电检测保护装置，该漏电检测保护装置容纳在所述壳体中。
本实用新型的第三方面提出了一种用电器，包括：负载设备；以及电连接设备，其耦合在供电线路与负载设备之间，用于向负载设备供电，电连接设备包括上述各实施例中任一个的漏电检测保护装置。
因此，虽然参照特定的示例来描述了本实用新型，其中这些特定的示例仅仅旨在是示例性的，而不是对本实用新型进行限制，但对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，在不脱离本实用新型的精神和保护范围的基础上，可以对所公开的实施例进行改变、增加或者删除。
Claims (16)
1.一种漏电检测保护装置，其特征在于，所述漏电检测保护装置包括：
漏电检测模块，其包括第一漏电检测线、第二漏电检测线、信号线以及至少一个阻性元件和/或至少一个半导体元件，并且被配置为检测第一载流线和第二载流线上的漏电流信号，并在检测到所述漏电流信号时产生漏电故障信号，其中，
所述第一漏电检测线和所述第二漏电检测线彼此电气绝缘，并分别至少包覆所述第一载流线和所述第二载流线中的一个，所述第一漏电检测线和所述第二漏电检测线串联连接的一端与所述信号线相连，进而分别与所述信号线形成电流回路，以用于检测所述漏电检测模块是否发生故障，并且，所述至少一个阻性元件和/或所述至少一个半导体元件连接在所述电流回路中。
2.根据权利要求1所述的漏电检测保护装置，其特征在于，所述第一漏电检测线通过所述至少一个阻性元件和/或所述至少一个半导体元件与所述第二漏电检测线串联连接。
3.根据权利要求2所述的漏电检测保护装置，其特征在于，所述第一漏电检测线和所述第二漏电检测线均具有靠近所述第一载流线和所述第二载流线的输入端的第一端以及靠近所述第一载流线和所述第二载流线的输出端的第二端，并且，所述第一漏电检测线的第二端通过所述至少一个阻性元件和/或所述至少一个半导体元件连接至所述第二漏电检测线的第二端。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的漏电检测保护装置，其特征在于，所述第一漏电检测线和所述第二漏电检测线串联连接的一端通过所述至少一个阻性元件和/或所述至少一个半导体元件与所述信号线相连。
5.根据权利要求4所述的漏电检测保护装置，其特征在于，所述信号线具有靠近所述第一载流线和所述第二载流线的输入端的第一端以及靠近所述第一载流线和所述第二载流线的输出端的第二端，并且，所述第一漏电检测线和所述第二漏电检测线串联连接的一端通过所述至少一个阻性元件和/或所述至少一个半导体元件连接至所述信号线的第二端。
6.根据权利要求1所述的漏电检测保护装置，其特征在于，所述至少一个阻性元件包括电阻、电容、电感和/或导线。
7.根据权利要求1所述的漏电检测保护装置，其特征在于，所述至少一个半导体元件包括二极管、双极型晶体管、场效应晶体管和/或可控硅。
8.根据权利要求1所述的漏电检测保护装置，其特征在于，所述漏电检测保护装置还包括：
检测监控模块，其耦合至所述漏电检测模块，并且被配置为经由所述电流回路检测所述第一漏电检测线和所述第二漏电检测线是否发生开路故障，并在发生所述开路故障时产生开路故障信号。
9.根据权利要求8所述的漏电检测保护装置，其特征在于，所述检测监控模块包括至少一个电阻和/或至少一个二极管。
10.根据权利要求8所述的漏电检测保护装置，其特征在于，所述漏电检测保护装置还包括：
开关模块，其被配置为控制所述第一载流线和所述第二载流线的输入端与输出端之间的电力连接；以及
驱动模块，其耦合至所述漏电检测模块和/或所述检测监控模块，并且被配置为响应于所述漏电故障信号和/或所述开路故障信号而驱动所述开关模块断开所述电力连接。
11.根据权利要求1所述的漏电检测保护装置，其特征在于，所述第一漏电检测线和所述第二漏电检测线中的至少一个外侧包覆有绝缘结构。
12.根据权利要求11所述的漏电检测保护装置，其特征在于，所述绝缘结构由塑料一体成型或者由绝缘纸和/或绝缘棉构成。
13.根据权利要求1所述的漏电检测保护装置，其特征在于，所述第一漏电检测线和/或所述第二漏电检测线的一侧为绝缘材料，另一侧为导电材料。
14.根据权利要求1所述的漏电检测保护装置，其特征在于，所述漏电检测保护装置还包括：
测试模块，其耦合至所述漏电检测模块并包括测试开关，并且被配置为在操作所述测试开关时经由所述电流回路产生模拟的所述漏电故障信号，以检测所述漏电检测保护装置是否正常工作。
15.一种电连接设备，其特征在于，所述电连接设备包括：
壳体；以及
根据权利要求1-14项中任一项所述的漏电检测保护装置，所述漏电检测保护装置容纳在所述壳体中。
16.一种用电器，其特征在于，所述用电器包括：
负载设备；
电连接设备，其耦合在供电线路与所述负载设备之间，用于向所述负载设备供电，其中，所述电连接设备包括根据权利要求1-14项中任一项所述的漏电检测保护装置。
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |