漏电保护断路器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种漏电保护断路器，该漏电保护断路器包括：脱扣器；控制电路，与脱扣器相连接，用于触发脱扣器工作；漏电保护电路，与脱扣器相连接，用于出现漏电时触发脱扣器工作；以及隔离电路，包括输入端和输出端，输入端与控制电路相连接，输出端与漏电保护电路相连接。通过本发明，提高了漏电保护断路器的安全性。
【专利说明】漏电保护断路器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电器领域，具体而言，涉及一种漏电保护断路器。
【背景技术】
[0002] 对于农村地区配电网供电而言，存在的主要问题是农村地区居民用电安全意识淡 薄，线路安装铺设难W严格按照标准要求，造成用电端带电，使得用电末端保护无法正常投 入运行。虽然居民户内安装有漏电保护断路器，但会因为漏电保护断路器年久失修，从而导 致性能下降、功能失效、多次跳间等情况发生，给用户带来不便。
[0003] 按照国家对电力企业的相关规定，末端保护装置属于用户资产，供电企业只有监 管权力，没有更换和补装的权力，因此造成现在多数农村配电网存在用电末端未能全部安 装漏电断路器，部分漏电断路器老旧损坏而未及时更换W及用户私自拆除漏电断路器等诸 多问题，很容易导致整个配电网的保护网络全部痛疾失效，使得配电网运行可靠性日渐下 降。同时，在配电网的H级保护中，如果末端保护不健全，分支断路器就会频繁动作，供电企 业的工作人员就会忙于处理各项由于分支断路器就会频繁动作而发生的事故，工作效率大 大降低。
[0004] 传统漏电保护断路器一般不具有供电企业监管功能，供电企业难W实现人工控制 漏电保护短路器W切断电源，W及难W提高漏电保护器安全性。只有在电气回路出现漏电 流时，漏电保护断路器能够自动断开电源，保证用电人员的人身安全的作用。而传统预付费 电表专用断路器只具有防止用户拖欠电费的功能和防止用户窃电的功能，而不具有漏电保 护功能。
[0005] 针对现有技术中漏电保护断路器难W提高漏电保护断路器的安全性的问题，目前 尚未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0006] 本发明的主要目的在于提供一种漏电保护断路器，W解决现有技术中难W提高漏 电保护断路器的安全性的问题。
[0007] 为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种漏电保护断路器。根据本 发明的漏电保护断路器包括：脱扣器；控制电路，与脱扣器相连接，用于触发脱扣器工作； 漏电保护电路，与脱扣器相连接，用于出现漏电时触发脱扣器工作；W及隔离电路，包括输 入端和输出端，输入端与控制电路相连接，输出端与漏电保护电路相连接。
[0008] 进一步地，控制电路包括：稳压电路，与交流电源相连接，用于提供稳定恒压源信 号；反向非口电路，与电表信号接入端和稳压电路分别相连接，用于控制稳定恒压源信号的 输出；W及触发脱扣电路，与稳压电路、隔离电路和脱扣器分别相连接，用于接收稳定恒压 源信号并触发脱扣器工作。
[0009] 进一步地，稳压电路包括；第一二极管，阳极与交流电源相连接；第一电阻，第一 接线端与第一二极管的阴极相连接；稳压二极管，阴极与第一电阻的第二接线端相连接； w及第二二极管，阳极与稳压二极管的阳极相连接，阴极与交流电源相连接。
[0010] 进一步地，反向非口电路包括：第二电阻，第一接线端与电表信号接入端相连接； 第H二极管，阳极与第二电阻的第二接线端相连接；第H电阻，第一接线端与第H二极管的 阴极相连接；第一电容，正极与第H二极管的阴极相连接，负极与稳压二极管的阳极相连 接；W及H极管，基极与第H电阻的第二接线端相连接，发射极与第一电容的负极相连接， 集电极与稳压二极管的阴极相连接。
[0011] 进一步地，触发脱扣电路包括；第四二极管，阳极与稳压二极管的阴极相连接；第 二电容，正极与第四二极管的阴极相连接；第四电阻，第一接线端与第四二极管的阴极相连 接；第五电阻，第一接线端与第四电阻的第二接线端相连接，第一接线端与第二电容的负极 相连接；第H电容，正极与第五电阻的第一接线端相连接，负极与第五电阻的第二接线端相 连接；W及第一晶间管，阳极与稳压二极管的阴极相连接，阴极与第H电容的负极和隔离电 路分别相连接，n极与第H电容的正极相连接。
[0012] 进一步地，控制电路还包括；第一压敏电阻，连接在电表信号接入端与交流电源之 间。
[0013] 进一步地，漏电保护电路包括：漏电电流采样电路，用于采样漏电电流信号；漏电 保护芯片，与漏电电流采样电路相连接，用于处理漏电电流信号并输出控制信号；旁路吸收 电路，与漏电保护芯片和脱扣器分别相连接，用于接收控制信号W触发脱扣器工作；W及整 流电路，交流侧与交流电源和脱扣器相连接，直流侧与漏电保护芯片和旁路吸收电路分别 相连接，用于将交流电转化为直流电。
[0014] 进一步地，漏电保护电路还包括：直流电处理电路，连接在整流电路直流侧和漏电 保护芯片之间，用于处理整流电路输出的直流电。
[0015] 进一步地，漏电保护电路还包括；第二压敏电阻连接在交流电源两接线端之间。
[0016] 进一步地，隔离电路为第五二极管，阳极与控制电路相连接，阴极与漏电保护电路 相连接。
[0017] 通过本发明，采用漏电保护器包括脱扣器；控制电路，与所述脱扣器相连接，用于 触发所述脱扣器工作；漏电保护电路，与所述脱扣器相连接，用于出现漏电时触发所述脱扣 器工作；W及隔离电路，包括输入端和输出端，所述输入端与所述控制电路相连接，所述输 出端与所述漏电保护电路相连接，解决了现有技术中难W提高漏电保护断路器的安全性的 问题，进而达到了增强供电企业对用户端的监管力度，提升用户端供电安全性和可靠性的 效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0019] 图1是根据本发明实施例的漏电保护断路器结构示意图；
[0020] 图2是根据本发明实施例的控制电路示意图；
[0021] 图3是根据本发明实施例的漏电保护电路示意图；
[0022] 图4是根据本发明实施例的隔离电路示意图；W及
[0023] 图5是根据本发明实施例的漏电保护断路器内部电路示意图。
【具体实施方式】
[0024] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可W相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0025] 图1是根据本发明实施例的漏电保护断路器结构示意图。如图1所示，本发明实 施例提供的一种漏电保护断路器包括；脱扣器，控制电路，漏电保护电路和隔离电路。控制 电路与脱扣器相连接，可W用于触发脱扣器工作，主要用于接收电表信号并通过电表信号 触发脱扣器工作，促使漏电保护断路器自动断开。漏电保护电路与脱扣器相连接，可W用于 出现漏电时触发脱扣器工作。隔离电路包括输入端和输出端，输入端与控制电路相连接，输 出端与漏电保护电路相连接。隔离电路主要起隔离控制电路和漏电保护电路的作用，使两 部分电路各自实现本身的功能而不受到相互之间的干扰。
[0026] 本发明实施例的漏电保护断路器既能够实现漏电保护功能，又能实现供电企业对 漏电保护断路器进行控制的功能。当用电线路中出现漏电时，漏电保护断路器通过漏电保 护电路触发脱扣器工作，实现漏电保护功能；当用户端出现安全隐患或者未能按照要求铺 设用电线路时，供电企业可W通过电表通信网络输出电表信号，并通过控制控制电路触发 脱扣器工作，切断供电，使得供电企业能够从监控上位机上强制切断用户端的供电，实现从 供电企业进行人工控制漏电保护断路器的功能，增强了供电企业对用户端的监管力度，提 升了用户端供电安全性和可靠性。
[0027] 控制电路包括：稳压电路，反向非口电路和触发脱扣电路。稳压电路与交流电源相 连接，可W用于提供稳定恒压源信号。反向非口电路与电表信号接入端S和稳压电路分别 相连接，可W用于控制稳定恒压源信号的输出，当反向非口电路接收电表信号工作时，控制 稳压电路输出稳定恒压源信号电压为0. 3V，触发脱扣电路停止工作；电表信号消失时，反 向非口电路通知工作，稳压电路输出稳定恒压源信号电压为6. 2V，触发脱扣电路触发脱扣 器工作。触发脱扣电路与稳压电路、隔离电路和脱扣器分别相连接，用于接收稳定恒压源信 号并触发脱扣器工作，使漏电断路器自动跳间。其中触发脱扣电路还具有延时功能，触发脱 扣电路接收稳定恒压源信号后经过延时后触发脱扣器工作。
[0028] 图2是根据本发明实施例的控制电路示意图。如图2所示，具体地，稳压电路包 括；第一二极管D6,第一电阻R7和稳压二极管D9。第一二极管D6的阳极与交流电源L端 相连接；第一电阻R7包括第一接线端和第二接线端，第一接线端与第一二极管D6的阴极相 连接；稳压二极管D9的阴极与第一电阻R7的第二接线端相连接；第二二极管D10的阳极与 所述稳压二极管D9的阳极相连接，阴极与交流电源N端相连接。
[0029] 优选地，稳压二极管D9采用规格为6. 2V/1W/玻璃的稳压二极管，主要用于控制稳 定恒压源信号电压稳定在6. 2V，W供触发脱扣电路进行工作。其中稳定恒压源信号电压为 稳压二极管D9阴极端电压。
[0030] 具体地，反向非口电路包括：第二电阻R9,第H二极管D8,第H电阻R10,第一电容 C9和H极管Q3。第二电阻R9包括第一接线端和第二接线端，第一接线端与电表信号接入 端S相连接；第H二极管D8的阳极与第二电阻R9的第二接线端相连接；第H电阻R10包括 第一接线端和第二接线端，第一接线端与第H二极管D8的阴极相连接；第一电容C9的正极 与第H二极管D8的阴极相连接，负极与稳压二极管D9的阳极相连接；H极管Q3的基极与 第H电阻RIO的第二接线端相连接，发射极与第一电容C9的负极相连接，集电极与稳压二 极管D9的阴极相连接。
[0031] 优选地，第一电容C9选择1UF/35V粗电容。
[0032] 具体地，触发脱扣电路包括：第四二极管D7,第二电容C8,第四电阻R8,第五电阻 R12,第H电容CIO和第一晶间管Q2。第四二极管D7的阳极与稳压二极管D9的阴极相连 接；第二电容C8的正极与第四二极管D7的阴极相连接；第四电阻R8包括第一接线端和第 二接线端，第一接线端与第四二极管D7的阴极相连接；第五电阻R12包括第一接线端和第 二接线端，第一接线端与第四电阻R8的第二接线端相连接，第一接线端与第二电容C8的负 极相连接；第H电容CIO的正极与第五电阻R12的第一接线端相连接，负极与第五电阻R12 的第二接线端相连接；第一晶间管Q2,阳极与稳压二极管D9的阴极相连接，阴极与第H电 容CIO的负极和隔离电路分别相连接，n极与第H电容CIO的正极相连接。
[0033] 优选地，第二电容C8选择2.化F/35V粗电容，第H电容CIO选择470UF/10V铅电 解电容。
[0034] 优选地，控制电路还包括；第一压敏电阻R11，连接在电表信号接入端S与交流电 源N之间。第一压敏电阻R11主要起到对漏电保护断路器遭受雷击浪涌时的保护作用。
[0035] 下面根据图2对控制电路的工作情况进行详细描述。本发明实施例中的电表信号 采用预付费电表信号，在控制电路工作过程中，稳压电路主要用于向触发脱扣电路提供稳 定恒压源信号。当反向非口电路接收到电表信号时，第H二极管D8导通，H极管Q3的基极 接收到电压信号使得H极管Q3的集电极与发射集之间导通，形成通路。稳压电路的稳压二 极管D9的阳极和阴极被短接，致使稳定恒压源信号电压为0. 3V(此时稳定恒压源信号电压 为第二二极管D10的阳极端电压)，使得第四二极管D7阳极的电压为0. 3V，第四二极管D7 未被导通，触发脱扣电路停止工作。
[003引当电表信号消失时，反向非口电路的第立二极管D8未被导通，立极管Q3的基极未 接收到电压信号，H极管Q3的集电极与发射集之间断开，稳压二极管D9产生6. 2V稳定恒 压源信号，促使第四二极管D7导通，第一晶间管Q2的口极接收到触发信号，使得第一晶间 管Q2的阳极和阴极之间导通，经过延时控制后输出控制信号控制脱扣器工作，使得漏电保 护断路器跳间，切断用户端电源。
[0037] 图3是根据本发明实施例的漏电保护电路示意图。如图3所示，本实施例的漏电 保护短路器中的漏电保护电路包括；漏电电流采样电路，漏电保护芯片U1，旁路吸收电路 和整流电路。漏电电流采样电路可W用于采样漏电电流信号；漏电保护芯片U1与漏电电流 采样电路相连接，可W用于处理漏电电流信号并输出控制信号，其中漏电保护芯片U1包括 第1接口，第2接口，第3接口，第4接口，第5接口，第6接口，第7接口和第8接口；旁路 吸收电路与漏电保护芯片U1和脱扣器分别相连接，用于接收控制信号W触发脱扣器工作； 整流电路的交流侧与交流电源和脱扣器的脱扣线圈LG1相连接，直流侧与漏电保护芯片U1 和旁路吸收电路分别相连接，用于将交流电转化为直流电。
[003引具体地，漏电电流采样电路包括；零序电流互感器ZCT，第六电阻R6,第四电容C6， 第五电容C7和第走电阻R4。零序电流互感器ZCT与第六电阻R6并联，第六电阻R6与第五 电容C7并联，零序电流互感器ZCT的第一接线端与漏电保护芯片U1的第1接口相连接，零 序电流互感器ZCT的第二接线端与第走电阻R4的第一接线端相连接，第走电阻R4的第二 接线端与漏电保护芯片U1的第2接口相连接。零序电流互感器ZCT的第一接线端与第四 电容C6的第一接线端相连接，第四电容C6的第二接线端与漏电保护芯片U1第3接口相连 接。零序电流互感器ZCT采样到漏电电流后，将漏电电流信号送入漏电保护芯片U1，漏电保 护芯片U1通过对漏电电流信号进行采样放大处理后，触发旁路吸收电路促使脱扣器动作， 使得漏电保护断路器跳间。其中，第六电阻R6为采样电阻，第走电阻R4为保护电阻，用于 保护漏电保护芯片U1避免遭受大电流的损害。
[0039] 具体地，旁路吸收电路包括第六电容C2,第走电容巧和第二晶间管Q1。第六电容 C2的第一接线端与漏电保护芯片U1的第6接口相连接，第六电容C2的第二接线端与漏电 保护芯片U1的第7接口相连接。第走电容巧的第一接线端与第四电容C6的第二接线端 相连接并接地，第走电容巧的第二接线端与漏电保护芯片U1的第7接口相连接。第二晶 间管Q1的口极与漏电保护芯片U1的第7接口相连接，第二晶间管Q1的阳极与整流电路的 直流侧相连接，第二晶间管Q1的阴极与第走电容巧的第一接线端相连接，并接地。旁路吸 收电路主要用于接收漏电保护芯片U1对漏电电流信号进行处理后的控制信号，W触发第 二晶间管Q1，使得第二晶间管Q1的阳极和阴极之间导通，使得脱扣器工作，漏电保护断路 器跳间。
[0040] 具体地，整流电路包括；第六二极管D1，第走二极管D2,第八二极管D3和第九二极 管D4。第六二极管D1的阳极与交流电源的L端相连接，阴极与第走二极管D2的阴极相连 接，同时与第二晶间管Q1的阳极相连接。第走二极管D2的阳极通过脱扣器的脱扣线圈LG1 与交流电源的N端相连接。第八二极管D3的阳极与第九二极管D4的阳极相连接，并接地， 阴极与交流电源的L端相连接。第九二极管D4的阳极与第八二极管D3的阳极相连接，并 接地，阴极通过脱扣器的脱扣线圈LG1与交流电源的N端相连接。整流电路为桥式整流电 路。
[0041] 优选地，漏电保护电路还包括：直流电处理电路，连接在整流电路直流侧和漏电保 护芯片U1之间，用于处理整流电路输出的直流电。直流电处理电路包括第八电容C1，第八 电阻R1，第九电阻R3和第九电容C3。其中，第九电阻R3第一接线端与整流电路的直流侧 的一端W及第二晶间管Q1的阳极分别相连接，第二接线端与第九电容C3的第一接线端相 连接。第九电容C3第二接线端与整流电路的直流侧的另一端相连接，并接地。第八电阻R1 第一接线端与第九电阻R3第一接线端相连接，第八电阻R1第二接线端与第八电容C1的第 一接线端相连接，同时与漏电保护芯片U1的第8接口相连接。第八电容C1的第二接线端 与第九电容C3的第二接线端相连接，并接地。其中第九电阻R3和第九电容C3构成的电路 具有阻容吸收的作用，第八电阻R1能够对整流电路输出的直流电起到限流作用，第八电容 C1整流电路输出的直流电起到滤波作用。
[0042] 优选地，漏电保护电路还包括；第二压敏电阻R5,第十电阻R2,第十电容C4和信号 输入端T。第二压敏电阻R5连接在交流电源的L端和N段之间，主要起到对漏电保护断路 器遭受雷击浪涌时的保护作用。第二压敏电阻R5连接在信号输入端T和交流电源的L端 之间。第十电容C4的第一接线端与漏电保护芯片U1的第4接口和第5接口分别相连接， 第二接线端与第四电容C6的第二接线端相连接，并接地。第十电容C4可W对漏电保护芯 片U1起到旁路作用。
[0043] 优选地，隔离电路为第五二极管D5幼日图4所示)，阳极与控制电路相连接，阴极与 漏电保护电路相连接。主要是用于隔离控制电路和漏电保护电路的作用，使两部分电路各 自实现本身的功能而不受到相互之间的干扰。由于第五二极管D5具有单向导通性，使得漏 电保护电路在工作时不会影响控制电路的工作。
[0044] 图5是根据本发明实施例的漏电保护断路器内部电路示意图。如图5所示，漏电 保护断路器内部电路包括控制电路，漏电保护电路和隔离电路，控制电路通过隔离电路与 漏电保护电路相连接。其中控制电路，漏电保护电路和隔离电路为本实施例中所提到的控 制电路，漏电保护电路和隔离电路。该漏电保护断路器内部电路包括由稳压电路，反向非口 电路和触发脱扣电路等组成的控制电路，其中稳压电路包括：第一二极管D6,第一电阻R7 和稳压二极管D9 ;反向非口电路包括第二电阻R9,第H二极管D8,第H电阻R10 ;触发脱扣 电路包括；第四二极管D7,第二电容C8,第四电阻R8,第五电阻R12,第H电容CIO和第一晶 间管Q2。同时控制电路还包括；第一压敏电阻R11。
[004引如图5所示，该漏电保护断路器内部电路还包括由漏电电流采样电路，漏电保护 芯片U1，旁路吸收电路和整流电路等组成的漏电保护电路。其中漏电电流采样电路包括： 零序电流互感器ZCT，第六电阻R6,第四电容C6,第五电容C7和第走电阻R4;旁路吸收电路 包括第六电容C2,第走电容巧和第二晶间管Q1 ;整流电路包括：第六二极管D1，第走二极 管D2,第八二极管D3和第九二极管D4 ;直流电处理电路包括第八电容C1，第八电阻R1，第 九电阻R3和第九电容C3。同时，漏电保护电路还包括；第二压敏电阻R5，第十电阻R2，第 十电容C4和信号输入端T。
[0046] 如图5所示，该漏电保护断路器内部电路还包括隔离电路，其中隔离电路为第 五二极管D5。
[0047] 根据本发明实施例提供的漏电短路保护器的漏电特性如表1所示：
[0048] 表 1
[0049]
【权利要求】
1. 一种漏电保护断路器，其特征在于，包括： 脱扣器； 控制电路，与所述脱扣器相连接，用于触发所述脱扣器工作； 漏电保护电路，与所述脱扣器相连接，用于出现漏电时触发所述脱扣器工作；W及 隔离电路，包括输入端和输出端，所述输入端与所述控制电路相连接，所述输出端与所 述漏电保护电路相连接。
2. 根据权利要求1所述的漏电保护断路器，其特征在于，所述控制电路包括： 稳压电路，与交流电源相连接，用于提供稳定恒压源信号； 反向非口电路，与电表信号接入端（S)和所述稳压电路分别相连接，用于控制所述稳定 恒压源信号的输出；W及 触发脱扣电路，与所述稳压电路、所述隔离电路和所述脱扣器分别相连接，用于接收所 述稳定恒压源信号并触发所述脱扣器工作。
3. 根据权利要求2所述的漏电保护断路器，其特征在于，所述稳压电路包括： 第一二极管（D6)，阳极与交流电源（L)相连接； 第一电阻（R7)，第一接线端与所述第一二极管（D6)的阴极相连接； 稳压二极管（D9)，阴极与所述第一电阻（R7)的第二接线端相连接；W及 第二二极管（D10)，阳极与所述稳压二极管（D9)的阳极相连接，阴极与交流电源（N)相 连接。
4. 根据权利要求3所述的漏电保护断路器，其特征在于，所述反向非口电路包括： 第二电阻（R9)，第一接线端与所述电表信号接入端（S)相连接； 第H二极管（D8)，阳极与所述第二电阻（R9)的第二接线端相连接； 第H电阻（R10)，第一接线端与所述第H二极管（D8)的阴极相连接； 第一电容（C9)，正极与所述第H二极管（D8)的阴极相连接，负极与所述稳压二极管 (D9)的阳极相连接；W及 H极管（Q3)，基极与所述第H电阻（R10)的第二接线端相连接，发射极与所述第一电 容（C9)的负极相连接，集电极与所述稳压二极管（D9)的阴极相连接。
5. 根据权利要求3所述的漏电保护断路器，其特征在于，所述触发脱扣电路包括： 第四二极管（D7)，阳极与所述稳压二极管（D9)的阴极相连接； 第二电容（C8)，正极与所述第四二极管（D7)的阴极相连接； 第四电阻（R8)，第一接线端与所述第四二极管（D7)的阴极相连接； 第五电阻（R12)，第一接线端与所述第四电阻（R8)的第二接线端相连接，第一接线端 与所述第二电容（C8)的负极相连接； 第H电容（C10)，正极与所述第五电阻（R12)的第一接线端相连接，负极与所述第五电 阻（R12)的第二接线端相连接；W及 第一晶间管（Q2)，阳极与所述稳压二极管（D9)的阴极相连接，阴极与所述第H电容 (CIO)的负极和所述隔离电路分别相连接，n极与所述第H电容（CIO)的正极相连接。
6. 根据权利要求2所述的漏电保护断路器，其特征在于，所述控制电路还包括；第一压 敏电阻（R11)，连接在所述电表信号接入端（S)与交流电源（N)之间。
7. 根据权利要求1所述的漏电保护断路器，其特征在于，所述漏电保护电路还包括：第 二压敏电阻（R5)连接在交流电源两接线端之间。
8.根据权利要求1所述的漏电保护断路器，其特征在于，所述隔离电路为第四二极管 (D5)，阳极与所述控制电路相连接，阴极与所述漏电保护电路相连接。
【文档编号】H01H83/14GK104465257SQ201310444637
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月23日 优先权日:2013年9月23日
【发明者】曹增新, 于乐, 陈秀海, 王硕, 孙吉华, 汪源远, 梁慧鹏, 王岩, 刘新颖, 赵耀, 张少卿, 刘子源, 吴若彬 申请人:国家电网公司, 国网北京市电力公司, 北京正北元电器有限公司