[發明專利]單相供電淋浴用電熱水器無接地漏電保護電路

無效

• 申請號: 201210021649.2
• 申請日: 2012-01-31
• 公開（公告）號: CN102570383A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 馮德仁;馬麗華;李小龍;丁鑫龍;侯慶蛟
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: H02H3/32
• 分類號: H02H3/32
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本發明屬于保護電路領域，更具體地說，涉及一種單相供電淋浴用電熱水器無接地漏電保護電路。

背景技術

淋浴用電熱水器在使用過程中，如果出現漏電情況，將會直接導致用噴淋熱水帶電，由于環境潮濕，使用者很難在短期內脫離危險區域，最終導致觸電。

為了防止以上情況的發生，淋浴用電熱水器一般都加裝漏電保護器，當出現漏電時，漏電保護器動作，切斷主電源，從而確保人身安全。

目前，為了達到用電安全，人們也采取了一些漏電保護措施，其主要是加裝漏電保護器和采用防電墻技術。

漏電保護器正常工作需要接地線，由于歷史原因，在農村或一些城市老舊居民區，未鋪設地線，所以單相供電的電熱水器無法接入漏電保護器，存在漏電時，電熱水器同樣正常工作，因此使用者使用時存在嚴重的安全隱患。另外，漏電保護器是通過比較火線和零線的電流差來工作的，動作電流在30毫安，然而人的感知電流約為1毫安，擺脫電流約為16毫安，最大安全電流為30毫安。因此，在農村以及城市老舊居民區，通常都需要重新敷設地線來確保漏電流在30毫安以下用電安全，改造成本較高。

防電墻技術是利用了水本身所具有的電阻，通過對電熱水器內通水管材質的選擇（絕緣材料），管徑和距離的確定形成“隔電墻”。當電熱水器通電工作時，加熱內膽的水即使有電，也會在通過“隔電墻”時被水本身的電阻衰減掉而達到將電隔離的目的，使熱水器進出水兩端達到幾乎為零的電壓和0.25mA/kw以下的極微弱電流，然而由于我國幅員遼闊，各地水質的差異懸殊，導致電熱水器的通水管道的材質選擇、管徑以及距離等等各不相同，防電水平也是不相同的，仍存在用電安全隱患。如《電熱水器防電墻的安全性和合理性?》，鄭濤，家電科技，2009第22期及《三向防電墻技術及其應用》，諸永定、趙雪剛，中國標準化，2009第12期。這些文章中對防電墻技術的原理給予了詳細的說明，也對其防電能力做了測試，但是，文章并未說明不同水質、管徑、材料等以及長時間的使用對放電水平的影響。

綜上所述，人們在使用單相供電淋浴用電熱水器時仍然存在安全隱患。

發明內容

本發明要解決的技術問題

針對現有技術中單相供電的電熱水器無法檢測漏電的不足，本發明提供了一種單相供電淋浴用電熱水器無接地漏電保護電路，它可以有效進行漏電檢測，保護人身安全。

技術方案

本發明的原理：通過高靈敏度的電流互感器和電流-電壓轉換電路實時檢測電熱水器的漏電流并對其進行放大與轉換，經過精密整流電路將轉換后的電壓整流成直流信號并與預先設置好的基準信號比較，產生繼電器觸發信號，切斷主電路，保障用戶的用電安全。在故障消除后可復位保護器以使主電路恢復通電。

本發明的技術方案如下:

單相供電淋浴用電熱水器無接地漏電保護電路，包括微弱電流檢測電路、微弱電流放大電路、精密整流電路和繼電器控制電路。

所述的微弱電流檢測電路包括工頻電流互感器和電阻R1，所述工頻電流互感器和電阻R1并聯后與微弱電流放大電路的兩輸入端連接，工頻電流互感器的一端接地；

所述的精密整流電路包括高頻二極管D1和電容C2，高頻二極管D1的陽極與微弱電流放大電路的輸出端連接，高頻二極管D1的陰極與電容C2連接，電容C2的另一端接地。

所述的繼電器控制電路包括滑動變阻器R11、運算放大器U3、復位開關S1、穩壓二極管D2、JK觸發器U4、電阻R10、開關管T1、蜂鳴器、蜂鳴器暫斷開關S2和繼電器；運算放大器U3的反相端接精密整流電路中高頻二極管D1的陰極，其同相端接在滑動變阻器R11的公共端上，滑動變阻器R11的兩端分別接地和電源；運算放大器U3的輸出端、復位開關S1和穩壓二極管D2的陰極共同接在JK觸發器U4的時鐘信號CK端，復位開關S1的另一端接工作電源，穩壓二極管D2的陽極接地；JK觸發器U4的J、K端共同接在電源上，JK觸發器U4的Q端接在開關管T1的柵極，開關管T1的漏極通過電阻R10接在電源上，開關管T1的源極接在繼電器的控制引腳的一端，繼電器控制引腳的另一端接地，繼電器與電熱水器的主回路連接；蜂鳴器與蜂鳴器暫斷開關S2串聯后與繼電器并聯。

優選地，工頻電流互感器設置在電熱水器淋浴出水口。工頻電流互感器設置在電熱水器淋浴出水口可準確采集到漏電流。