[發明專利]一種具有電弧檢測功能的漏電保護裝置及用電設備

有效

• 申請號: 201410130412.7
• 申請日: 2014-04-02
• 公開（公告）號: CN104979797B
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 孫書波
• 申請（專利權）人: 海爾集團公司;青島海爾科技有限公司
• 主分類號: H02H3/32
• 分類號: H02H3/32;G01R31/02;G01R31/12
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司37101
• 代理人: 邵新華

1.一種具有電弧檢測功能的漏電保護裝置，應用在具有火線、零線、地線的交流供電線路中，其特征在于：設置有

電源電路，連接交流輸入電源的火線與零線，將輸入的交流電源轉換成低壓直流電源輸出；

控制器，連接電源電路，在接收到電源電路輸出的低壓直流電源后啟動運行，生成開關控制信號輸出；

開關電路，受控于所述的控制器，在接收到控制器輸出的開關控制信號后，將連接在交流輸入電源與交流負載之間的火線、零線和地線連通；

漏電檢測電路，將交流輸入電源的火線、零線、地線均穿過電流互感器，作為電流互感器的初級繞組；電流互感器的次級繞組在所述初級繞組的電流矢量和不為零時輸出感應信號至控制器，所述控制器在檢測到感應信號超過設定閾值時，判定發生漏電故障；

串聯電弧檢測電路，采集交流輸入電源的火線或者零線中的電流波形，將采集到的電流波形與發生串聯電弧時所對應的電流波形進行對比，以判斷串聯電弧故障；

并聯電弧檢測電路，采集交流輸入電源的火線與零線之間的電壓波形，將采樣到的電壓波形與發生并聯電弧時所對應的電壓波形進行對比，以判斷并聯電弧故障；在所述并聯電弧檢測電路中，在交流輸入電源的火線和零線之間跨接分壓電路，采集分壓電路的分壓節點處的電壓值，傳輸至控制器以形成所述的電壓波形，與發生并聯電弧時所對應的電壓波形進行對比，若相符，則判定為并聯電弧故障；

所述控制器在檢測到漏電故障、串聯電弧故障或者并聯電弧故障時，控制開關電路切斷交流輸入電源與交流負載之間的交流供電線路，實施故障保護。

2.根據權利要求1所述的具有電弧檢測功能的漏電保護裝置，其特征在于：在所述漏電檢測電路中，交流輸入電源的火線、零線、地線以相同的方向、相同的匝數穿過電流互感器，形成電流互感器的初級繞組。

3.根據權利要求2所述的具有電弧檢測功能的漏電保護裝置，其特征在于：當所述電流互感器的初級繞組的電流矢量和大于10mA時，通過電流互感器的次級繞組輸出的感應信號大于設定閾值，判定為漏電故障。

4.根據權利要求2所述的具有電弧檢測功能的漏電保護裝置，其特征在于：所述匝數為1。

5.根據權利要求1所述的具有電弧檢測功能的漏電保護裝置，其特征在于：在所述串聯電弧檢測電路中，在交流輸入電源的火線或者零線中串聯電阻，采集電阻兩端的電壓值，傳輸至控制器；所述控制器結合所述電阻的阻值換算形成電流波形，與發生串聯電弧時所對應的電流波形進行對比，若相符，則判定為串聯電弧故障。

6.根據權利要求1所述的具有電弧檢測功能的漏電保護裝置，其特征在于：在所述分壓電路中設置有兩個分壓電阻，兩個分壓電阻串聯后跨接在交流輸入電源的火線與零線之間，兩個分壓電阻的中間節點連接控制器，所述控制器根據接收到的電壓采樣值結合兩個分壓電阻的阻值，換算形成火線與零線之間的電壓波形。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的具有電弧檢測功能的漏電保護裝置，其特征在于：所述電源電路的交流輸入側的零線端直接連接交流輸入電源的零線，火線端通過一啟動按鍵連接交流輸入電源的火線；所述啟動按鍵與開關電路的其中一路開關通路相并聯，所述開關通路串聯在交流輸入電源與交流負載之間的火線中。

8.根據權利要求1至6中任一項所述的具有電弧檢測功能的漏電保護裝置，其特征在于：在所述開關電路中設置有繼電器和NPN型三極管，在所述繼電器中，電磁線圈的一端連接通過電源電路輸出的低壓直流電源，另一端連接NPN型三極管的集電極，所述NPN型三極管的發射極接地，基極連接控制器，接收控制器輸出的開關控制信號，繼電器的三路活動觸點分別對應串聯在交流輸入電源與交流負載之間的火線、零線和地線中。

9.一種用電設備，包括用于連接火線、零線、地線的三相插頭和交流負載，其特征在于：還設置有如權利要求1至8中任一項權利要求所述的具有電弧檢測功能的漏電保護裝置。