断电跳闸保护插头

摘要

本发明公开一种断电跳闸保护插头，包括放大电路、脱扣器、超温检测电路、整流二极管、电源指示灯电路、降压电路、可控硅、零序电流互感器和地线电流互感器，还设有缺相保护电路；所述缺相保护电路包括脱扣器的电磁线圈、防逆流二极管、储能电容、第一二极管和保护二极管，所述储能电容正极连接防逆流二极管和电磁线圈，所述保护二极管负极连接储能电容正极，保护二极管正极连接电磁线圈的另一端，所述第一二极管连接在可控硅和电磁线圈之间。本发明实现了缺相保护(含L,N,E相接触不良)，地线开路保护和墙体带电保护。

权利要求

1.一种断电跳闸保护插头，包括放大电路、脱扣器、超温检测电路、整流二极管D1、电源指示灯电路、降压电路、可控硅SCR1、零序电流互感器ZCT1和地线电流互感器，其特征在于：还设有缺相保护电路；

所述缺相保护电路包括脱扣器的电磁线圈L1、防逆流二极管D4、储能电容C5、第一二极管D6和保护二极管D5，所述储能电容C5正极连接防逆流二极管D4和电磁线圈L1，所述保护二极管D5负极连接储能电容C5正极，保护二极管D5正极连接电磁线圈L1的另一端，所述第一二极管D6连接在可控硅SCR1和电磁线圈L1之间；

在地线E和墙体之间还设有墙体和地线E保护电路；

所述墙体和地线保护电路包括第一电容C4、第二电容C3、第二二极管D3、三极管Q2和第一保护电阻R6，所述第一电容C4一端连接地线E、另一端连接第二二极管D3正极和第二电容C3，所述第二电容C3的另一端连接墙体，所述第二二极管D3的负极通过第一保护电阻R6连接三极管Q2的基极；

还包括储能电容C2、三极管Q3，其中，储能电容C2正极与三极管Q3基极进行电气连接；

当火线L或零线N端开路或接触不良，储能电容C2电压不足以维持三极管Q3导通，三极管Q3截止后，储能电容C5端电压送至可控硅SCR1触发极，可控硅SCR1导通，储能电容C5端电压瞬间施加在电磁线圈L1上，使脱扣器动作，切断负载电源起到安全保护作用。

2.根据权利要求1所述的断电跳闸保护插头，其特征在于：所述墙体和地线保护电路包括第三电容、第四电容、地线电压互感器和转换开关，所述第三电容一端连接墙体，另一端连接第四电容的一端和地线电压互感器初级线圈，所述第四电容的另一端连接地线E，所述地线电压互感器和地线电流互感器通过转换开关相互切换。

3.根据权利要求1所述的断电跳闸保护插头，其特征在于：所述地线E和零线N之间设有地线E带电指示电路。

4.根据权利要求3所述的断电跳闸保护插头，其特征在于：所述零序电流互感器ZCT1的初级线圈还设有测试电路。

说明书

断电跳闸保护插头

技术领域

[0001] 本发明涉及用电安全保护技术领域,尤其是涉及断电跳闸保护插头。

背景技术

[0002] 现有的漏电保护技术主要是零线(N),相线(L)同时穿过零序互感线全做漏电保护器使用,以及地线带电检测(电压检测及电流检测),此类技术均建立在电源电压必须持续供电的基础上才能够提供相应的保护功能,若当供电系统之零线开路或接触不良时正遇上地线带电或机器绝缘出现异常时,保护器断开系统因机械自锁造成无法复位脱扣，地线带电电压或因绝缘损坏之漏电电流使机器带电,若人体触及后造成触电行为,为解决此类供电异常现象,市场上也出现断电跳闸保护器，由于此类保护器是由供电系统将电磁线圈持续吸合,使脱扣机构触点闭合达到持续供电目的,当供电系统断电或缺相时,电磁线圈因无法吸合造成保护器无法给负载供电来达到保护原理,该保护方式之弊端是:电磁线圈持续供电造成线圈发热,长时间严重发热影响保护器使用寿命及存在安全隐患,极端条件下保护器将失去保护功能造成严重后果。

发明内容

[0003] (一)要解决的技术问题

[0004] 本发明的目的就是要克服上述缺点，旨在提供一种断电跳闸保护插头。

[0005] (二)技术方案

[0006] 为解决上述问题，本发明提出一种断电跳闸保护插头，包括放大电路、脱扣器、超温检测电路、整流二极管、电源指示灯电路、降压电路、可控硅、零序电流互感器和地线电流互感器，还设有缺相保护电路；

[0007] 所述缺相保护电路包括脱扣器的电磁线圈、防逆流二极管、储能电容、第一二极管和保护二极管，所述储能电容正极连接防逆流二极管和电磁线圈，所述保护二极管负极连接储能电容正极，保护二极管正极连接电磁线圈的另一端，所述第一二极管连接在可控硅和电磁线圈之间；

[0008] 在地线和墙体之间还设有墙体和地线保护电路。

[0009] 进一步，所述墙体和地线保护电路包括第一电容、第二电容、第二二极管、三极管和第一保护电阻，所述第一电容一端连接地线、另一端连接第二二极管正极和第二电容，所述第二电容的另一端连接墙体，所述第二二极管的负极通过第一保护电阻连接三极管的基极。

[0010] 进一步，所述墙体和地线保护电路包括第三电容、第四电容、地线电压互感器和转换开关，所述第三电容一端连接墙体，另一端连接第四电容的一端和地线电压互感器初级线圈，所述第四电容的另一端连接地线，所述地线电压互感器和地线电流互感器通过转换开关相互切换。

[0011] 进一步，所述地线和零线之间设有地线带电指示电路。

[0012] 进一步，所述零序电流互感器的初级线圈还设有测试电路。

[0013] (三)有益效果

[0014] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：1缺相保护(含L,N,E相接触不良)，通电状态下的保护器,因L或N端供电中断或接触不良时,检测三极管Q3截止,电容C5储能电压经电阻R12,二极管D6至可控硅SCR1导通,电磁线圈吸合,机械自锁触点释放,切断负载供电；2开路保护，通电状态下,接地线E,Eo端开路时,E线上的感应电压经电容C4,二极管D3,电阻R6,三极管Q2,三极管Q1,二极管D7至可控硅SCR1,可控硅导通,电磁线圈吸合,机械自锁触点释放,切断负载供电；3墙体带电保护通电状态,E端无接地,接地线Ee端或Eo端带电,带电电流经检测放大后送至电阻D7,SCR1可控硅导通,电磁线圈吸合,机械自锁触点释放,切断负载供电。

附图说明

[0015] 图1为本发明的断电跳闸保护插头的实施例一的电路原理示意图；

[0016] 图2为本发明的断电跳闸保护插头的实施例二的电路原理示意图。

具体实施方式

[0017] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

[0018] 实施例一

[0019] 如图1所示，本发明提出一种断电跳闸保护插头，包括放大电路IC1、脱扣器、超温检测电路、整流二极管D1、电源指示灯电路、降压电路由电阻R4组成、可控硅SCR1、零序电流互感器ZCT1和地线电流互感器ZCT3，其中，超温保护电路由电压基准源、三极管Q1、电阻R7至电阻R9以及热敏电阻组成，电源指示灯电路由LED1和电阻R3串联组成，还设有缺相保护电路；

[0020] 所述缺相保护电路包括脱扣器的电磁线圈L1、防逆流二极管D4、储能电容C5、第一二极管D6和保护二极管D5，所述储能电容C5正极连接防逆流二极管D4和电磁线圈L1，所述保护二极管D5负极连接储能电容C5正极，保护二极管D5正极连接电磁线圈L1的另一端，所述第一二极管D6连接在可控硅SCR1和电磁线圈L1之间；

[0021] 在地线E和墙体Ee之间还设有墙体和地线保护电路。

[0022] 所述墙体和地线保护电路包括第一电容C4、第二电容C3、第二二极管D3、三极管Q2和第一保护电阻R6，所述第一电容C4一端连接地线E、另一端连接第二二极管D3正极和第二电容C3，所述第二电容C3的另一端连接墙体Ee，所述第二二极管D3的负极通过第一保护电阻R6连接三极管Q2的基极。

[0023] 所述地线E和零线N之间设有地线带电指示电路，该地线带电指示电路由电容C1、电阻R1、氖灯X1组成。

[0024] 所述零序电流互感器ZCT1的初级线圈还设有测试电路，该电路由开关K1、电阻R2组成。

[0025] 该电路的工作原理如下：

[0026] 1负载零,相线漏电保护

[0027] 保护器插头接入220V输入电源后,压按复位件开关S1,S2闭合,工作指示LED1点亮,电源电压经D1整流,D4反向隔离给C5电容器充电,C5端电压经保护线圈L1后提供给可控硅SCR1,可控硅获电并处于保护检测状态；与此同时,电流经电阻R4限流,C2电容滤波给IC1供电,保护器获电工作(此过程下文简称:保护器获电工作)；当负载端(输出端)Lo或No任意端输出漏电时,互感线圈ZCT1输出感应电压,一端经ZCT3后送入IC1检测驱动电路之1与2脚,当漏电电流达到预设值时,7脚输出高电平经D2,D7至可控硅触发极,可控硅导通,C5端电压瞬间施加在L1电磁线圈两端,线圈吸合带动脱扣机构使闭合触点(S2,S1)断开,切断负载电源起到安全保护的作用；

[0028] 2地线带电保护(E端)

[0029] 保护器获电工作,地线带电电流经E流出Eo端,其穿在E线上之感应线圈ZCT3输出感应电压,一路经ZCT1后分别送至IC1之1与2脚,当漏电电流达到预设值时,IC1之7脚输出高电平经D2,D7送至SCR1触发极,可控硅导通,C5端电压瞬间施加在L1电磁线圈两端,线圈吸合带动脱扣机构使闭合触点(S2,S1)断开,切断负载电源起到安全保护的作用；

[0030] 3缺相保护(L或N缺相)

[0031] 保护器获电工作,当供电L或N端开路或接触不良时(含AC220V输入端中断供电),C2端电压不足以维持Q3导通,Q3截止后,C5端电压经R12,D6送至SCR1触发极,可控硅导通,C5端电压瞬间施加在L1电磁线圈两端,线圈吸合带动脱扣机构使闭合触点(S2,S1)断开,切断负载电源起到安全保护的作用；

[0032] 4缺相保护(E,Eo缺相)

[0033] 保护器获电工作,当供电E及Eo端开路时,E端上将存在感应电压,该电压经C4,D3,R6送至Q2并导通,Q1受控导通,电源电压经Q1送到D7后触发SCR1,可控硅导通,C5端电压瞬间施加在L1电磁线圈两端,线圈吸合带动脱扣机构使闭合触点(S2,S1)断开,切断负载电源起到安全保护的作用；

[0034] 5墙体带电保护(Ee端)

[0035] 保护器获电工作,输入端x1跳线预置为开路状态,x2短接状态,墙体带电电压Ee经C3,D3,R6送至Q2并导通,Q1受控导通,电源电压经Q1送到D7后触发SCR1,可控硅导通,C5端电压瞬间施加在L1电磁线圈两端,线圈吸合带动脱扣机构使闭合触点(S2,S1)断开,切断负载电源起到安全保护的作用同时带电警示灯X1点亮；

[0036] 6保护器插头超温保护

[0037] 保护器获电工作,超温保护装置检测到保护器插头温度达到预设温度时,C2电压经R9,RT1送至U1,U1深度导通引起Q1导通,导通电流经D7后触发SCR1,可控硅导通,C5端电压瞬间施加在L1电磁线圈两端,线圈吸合带动脱扣机构使闭合触点(S2,S1)断开,切断负载电源起到安全保护的作用。

[0038] 本发明具有以下优点：1缺相保护(含L,N,E相接触不良)，通电状态下的保护器,因L或N端供电中断或接触不良时,检测三极管Q3截止,电容C5储能电压经电阻R12,二极管D6至可控硅SCR1导通,电磁线圈吸合,机械自锁触点释放,切断负载供电；2开路保护，通电状态下,接地线E,Eo端开路时,E线上的感应电压经电容C4,二极管D3,电阻R6,三极管Q2,三极管Q1,二极管D7至可控硅SCR1,可控硅导通,电磁线圈吸合,机械自锁触点释放,切断负载供电；3墙体带电保护通电状态,E端无接地,接地线Ee端或Eo端带电,带电电流经检测放大后送至电阻D7,SCR1可控硅导通,电磁线圈吸合,机械自锁触点释放,切断负载供电。

[0039] 实施例二

[0040] 本实施例和实施例一的结构基本相同，不同点在于如图2所示：所述墙体和地线保护电路包括第三电容C3、第四电容C4、地线电压互感器ZCT2和转换开关S3，所述第三电容C3一端连接墙体Ee，另一端连接第四电容C4的一端和地线电压互感器ZCT2初级线圈，所述第四电容C4的另一端连接地线E，所述地线电压互感器ZCT2和地线电流互感器ZCT3通过转换开关S3相互切换。本实施例的缺相保护(L或N缺相)过程如下：保护器获电工作,当供电L或N端开路或接触不良时(含AC220V输入端中断供电),C2端电压不足以维持Q3导通,Q3截止后,C5端电压经R12,D6送至SCR1触发极,可控硅导通,C5端电压瞬间施加在L1电磁线圈两端,线圈吸合带动脱扣机构使闭合触点(S2,S1)断开,切断负载电源起到安全保护的作用。缺相保护(E,Eo缺相)如下保护器获电工作,当供电E及Eo端开路时,E端上将存在感应电压,该电压经C4,ZCT2,R5及N端构成回路,ZCT2感应输出电压经S3切换开关及ZCT1后送入IC1之1与2脚,经IC1放大处理后7脚输出高电平,经D2送到D7后触发SCR1,可控硅导通,C5端电压瞬间施加在L1电磁线圈两端,线圈吸合带动脱扣机构使闭合触点(S2,S1)断开,切断负载电源起到安全保护的作用。

[0041] 以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。