专利名称：一种用于漏电保护装置的零线及地线发生异常的检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于漏电保护装置的零线及地线发生异常的检测装置，属于低压电 器的保护装置技术领域。
背景技术：
随着我国的经济发展，各种家用电器日益增多， 一方面表明人们物质生活提高，办 公条件改善，但另一方面隐含有诸多有失安全的隐患。这里所讲的安全隐患主要有以下 几个方面 一是线路质量低劣造成电器外壳带电；二是用户敷设线路有失规范；三是电 器插座接线错误；四是电网不稳定。上述隐患中，所用电器的外壳及地线带电最为突出， 导致的触电事故的情形较多。现有的地线可断开的漏电保护装置在一定程度上能避免前 述的事故而起到安全保障作用，但是，现有地线可断开的漏电保护装置产品中所用的检 测报警技术中对地线异常带电的检测方法存在隐患。现有地线可断开的漏电保护装置产 品中对地线异常带电检测报警的第一种方法是在漏电保护装置中，将地线异常带电检 测电路接在零线和地线之间，用零线作为参考来对地线作带电检测，但此种方法存在隐 患，例如当用户插座上的相、零线被接反(此种情况在我国较为普遍)，使插在插座上的漏 电保护装置的零线带电，如果此时发生地线异常带电，由于异常带电的地线和被接反的 零线电位相同，因此不能检测出地线异常带电，无法对地线异常带电作出报警，存在隐 患。现有地线可断开的漏电保护装置产品中对地线异常带电检测报警的第二种方法是 在漏电保护装置中，将地线异常带电检测电路接在可断开的地线触点之间，此种方法主 要用于电热水器产品，有以下隐患电器在通电使用状态下(此时可断开的地线触点闭合， 地线异常带电检测电路的检测端被短路)，此时如果发生地线异常带电，将无法对地线异 常带电作出检测报警。国家也对一些常用的家用电器产品作出了安全规定，如国家标准 4706.12-2006《家用和类似用途电器的安全储热式热水器的特殊要求》中AA,22.7规定 "热水器上应采取一旦外部接地系统异常情况出现时的报警措施，报警应能持续到人工 切断电源为止"。可见现有漏电保护装置产品由于存在某些情况下地线发生异常带电而 不能作出报警的死角，不能达到相关国标的规定，存在安全隐患。
发明内容
本发明的任务在于提供一种用于漏电保护装置的零线及地线发生异常的检测装置，它对地线或零线检测时能够正确检测出被检测的电源地线或零线是否带电，如果带电则 会输出信号。
本发明的任务是这样来完成的， 一种用于漏电保护装置的零线及地线发生异常的检 测装置，它包括设置在漏电保护装置外壳面板SFP上的合闸手柄HD;导电电极P，导 电电极P与合闸手柄HD连接；第一电抗元件Zl,第一电抗元件Z1—端1与导电电极 P连接或与第一微电流检测电路Ul的检测端4连接，第一电抗元件Zl另一端2与第一 微电流检测电路Ul的另一检测端3或与电源零线N或地线PE连接；第一微电流检测电 路U1，第一微电流检测电路Ul的另一检测端3与第一电抗元件Z1的另一端2或导电电 极P连接，第一微电流检测电路Ul的检测端4与电源零线N或地线PE或与第一电抗元 件Zl的一端1连接，第一微电流检测电路Ul的信号输出端为5和6。
本发明所述的第一微电流检测电路Ul的检测端4与电源零线N和第二微电流检测 电路U2的检测端8连接，第二微电流检测电路U2的另一检测端7与第二电抗元件Z2 的一端连接，第二微电流检测电路U2的输出端为9、 10，第二电抗元件Z2的另一端与 电源地线PE和第三电抗元件Z3的一端连接，第三电抗元件Z3的另一端与电源相线L 连接。
本发明所述的第一微电流检测电路Ul的检测端4与第二电抗元件Z2的一端、第三 电抗元件Z3的一端和电源地线PE连接，第三电抗元件Z3的另一端与电源相线L连接， 第二电抗元件Z2的另一端与第二微电流检测电路U2的另一检测端7连接，第二微电流 检测电路U2的检测端8与电源零线N连接，第二微电流检测电路U2的输出端为9、 10。 本发明所述的第一电抗元件Zl的另一端2和第一微电流检测电路Ul的另一检测端 3与第二电抗元件Z2的一端连接,第二电抗元件Z2的另一端与电源地线PE和第三电抗 元件Z3的一端连接，第三电抗元件Z3的另一端与电源相线L连接，第一微电流检测电 路Ul的检测端4与电源零线N连接。
本发明所述的第一电抗元件Z1可以是电阻或电容或电阻与电容串联中的一种组成。 本发明所述的第二电抗元件Z2可以是电阻或电容或电阻与电容串联中的一种组成。 本发明所述的第三电抗元件Z3可以是电阻或电容或电阻与电容串联中的一种组成。 本发明应用于漏电保护装置中，每当用户需要使用电器，人体手指操作合闸手柄HD 接通电源时，人体的手指与导电电极P接触或导电接触，如果此时被检测的电源零线N 带电或者被检测的地线PE异常带电，电流将从带电的电源零线N或异常带电的地线PE 经过微电流检测电路U1、电抗元件Z1、与人体手指电接触或导电接触的检测电极P、人体流入大地，设置电抗元件zi的阻抗使得流过人体的检测电流为一个安全的、人体不可 觉察的微电流，此时微电流检测电路U1的输出端5、 6输出一个信号，此输出信号配合相 应的控制装置可以用来报警和控制漏电保护装置切断电源。
图1为本发明的一个电路电原理图。
图2为本发明的另一个电路电原理图。
图3为本发明与控制装置配合的电路电原理图。
图4为本发明的一个实施例的电路电原理图。
图5为本发明的另一个实施例的电路电原理图。
图6为本发明的再一个实施例的电路电原理图。
图7为本发明的第一电抗元件Z1、第二电抗元件Z2、第三电抗元件Z3由电阻组成 的电路图。
图8为本发明的第一电抗元件Z1、第二电抗元件Z2、第三电抗元件Z3由电容组成 的电路图。
图9为本发明的第一电抗元件Z1、第二电抗元件Z2、第三电抗元件Z3由电阻、电 容串联组成的电路图。
图10为本发明的第一微电流检测电路Ul、第二微电流检测电路U2的一个实施例的 电路电原理图。
图11为本发明的第一微电流检测电路U1、第二微电流检测电路U2的第二个实施例 的电路电原理图。
图12为本发明的第一微电流检测电路Ul、第二微电流检测电路U2的第三个实施例 的电路电原理图。
图13为本发明的第一微电流检测电路Ul、第二微电流检测电路U2的第四个实施例 的电路电原理图。
具体实施例方式
参见图1、图2，合闸手柄HD设置在漏电保护装置外壳面板SFP上，导电电极P 与合闸手柄HD连接，如果合闸手柄HD为导电物，则合闸手柄HD和导电电极P为一 体。如果合闸手柄HD为不导电物，当人体手指在操作合闸手柄HD时，人体手指与导 电电极P有一个小的间隙，此间隙使人体手指与导电电极P之间形成一个电容，此电容 能够通过本检测装置在检测时产生安全的交流微电流，此时人体手指与导电电极P存在导电接触。图i中第一电抗元件zi连接在导电电极p和第一微电流检测电路m之间，
图2中第一电抗元件Zl连接在第一微电流检测电路Ul和电源零线N或地线PE之间， 其工作原理是相同的。设置第一电抗元件zi的阻抗使得流过人体的检测电流为一个安全
的、人体不可觉察的微电流。
参见图3，是本发明与相应的控制装置连接后用来报警和控制漏电保护装置切断电源 的电路。当电源零线N和地线PE异常带电，此时第一微电流检测电路U1的输出端5、 6输出一个信号，此输出信号输出至控制装置CU1，由控制装置CU1控制电磁铁KB将 可能已经合闸的三极开关KA快速断开，同时控制装置CU1控制报警装置ALU1发出报 警指示，警告用户供电线路发生异常，不要使用电器，以保护人身安全。
第一电抗元件Zl、第二电抗元件Z2、第三电抗元件Z3可由图7、图8、图9的中 的一种形式构成。
在图7中，第一电抗元件Z1、第二电抗元件Z2、第三电抗元件Z3由一个电阻R1 构成，电抗元件的阻抗Z-R
其中，R为电阻R1的电阻值。
在图8中，第一电抗元件Z1、第二电抗元件Z2、第三电抗元件Z3由一个电容Cl 构成，电抗元件的阻抗^l/2兀fC。
其中，f为交流电的频率，在我国f-50Hz， C为电容C1的电容值。
在图9中，第一电抗元件Z1、第二电抗元件Z2、第三电抗元件Z3由一个电阻R1 和一个电容ci串联构成，电抗元件的阻抗Z=R+l/2 f C。
其中，R为电阻R1的电阻值，f为交流电的频率在我国f-50Hz， C为电容C1的电 容值。
第一微电流检测电路Ul、第二微电流检测电路U2可根据情况由图10至图13的中 一种形式组成。
在图10中，第一微电流检测电路U1、第二微电流检测电路U2由一个氖气灯泡XD 和一个光敏元件G彼此靠近组成，氖气灯泡XD的二个脚分别作为第一微电流检测电路 Ul的检测端4或第二微电流检测电路U2的检测端8和第一微电流检测电路Ul的另一 检测端3或第二微电流检测电路U2的另一检测端7,光敏元件G的输出端作为第一微电 流电测电路U1的输出端5和6和第二微电流检测电路U2输出端9、 10。此电路的工作 原理当第一微电流检测电路Ul的检测端4或第二微电流检测电路U2的检测端8和第 一微电流检测电路Ul的另一检测端3或第二微电流检测电路U2的另一检测端7有微电流流过时，接在检测端4和另一检测端3之间的氖气灯泡XD发光，与之靠近的光敏元 件G接收到光线，此时光敏元件G产生光电效应，与光敏元件G连接的第一微电流检测 电路Ul输出端5和6或第二微电流检测电路U2的输出端9、10之间产生输出变化信号。
在图11中，第一微电流检测电路Ul和第二微电流检测电路U2由一个微电流互感 器CT构成，微电流互感器CT由绕在同一个的铁芯上的初级绕组Tl和次级绕组T2组 成，铁芯由高导磁材料制成，初级绕组T1的二根引线分别作为第一微电流检测电路U1 的检测端4或第二微电流检测电路U2的检测端8和第一微电流检测电路Ul的另一检测 端3或第二微电流检测电路U2的另一检测端7，次级绕组T2的二根引线分别作为为第 一微电流检测电路m输出端5和6或第二微电流检测电路U2的输出端9、 10。工作原 理第一当微电流检测电路Ul的检测端4或第二微电流检测电路U2的检测端8和第一 微电流检测电路Ul的另一检测端3或第二微电流检测电路U2的另一检测端7有微电流 流过时，与之连接的初级绕组T1中有微电流流过，此电流在铁芯中产生磁通变化，此时 次级绕组T2中产生感应电动势，与次级绕组T2连接的第一微电流检测电路Ul输出端5 和6之间产生感应电动势输出信号。
在图12中，第一微电流检测电路U1和第二微电流检测电路U2由一个电流放大器A 构成，电流放大器A由单独的直流电源DC供电。电流放大器A的二个电流输入端IN1、 IN2分别作为第一微电流检测电路Ul的检测端4或第二微电流检测电路U2的检测端8 和第一微电流检测电路Ul的另一检测端3或第二微电流检测电路U2的另一检测端7， 电流放大器A输出端OUT1与第一微电流检测电路Ul输出端5或第二微电流检测电路 U2输出端9连接，电流放大器A的输入端IN2与第一微电流检测电路Ul输出端6或第 二微电流检测电路U2输出端10连接。工作原理当第一微电流检测电路Ul的检测端4 或第二微电流检测电路U2的检测端8和第一微电流检测电路U1的另一检测端3或第二 微电流检测电路U2的另一检测端7有微电流流过时，与之连接的电流放大器A的输入 端IN1、 IN2有电流流入，电流放大器A将此电流放大后在第一微电流检测电路U1输出 端5和6或第二微电流检测电路U2输出端9、 IO之间输出。
在图13中，第一微电流检测电路U1和第二微电流检测电路U2由一个电阻R2和一 个晶体管Q1组成，电阻R2的二端分别与晶体管Ql的基极b、发射极e连接，电阻R2 的二端也分别与第一微电流检测电路Ul的检测端4或第二微电流检测电路U2的检测端 8和第一微电流检测电路Ul另一检测端3或第二微电流检测电路U2的另一检测端7相 连接，晶体管Ql的集电极c连接第一微电流检测电路Ul的输出端5或第二微电流检测电路U2的输出端9，晶体管Ql的发射极e连接第一微电流检测电路Ul的输出端6或 第二微电流检测电路U2的输出端10。工作原理当第一微电流检测电路U1的检测端4 或第二微电流检测电路U2的检测端8和第一微电流检测电路Ul另一检测端3或第二微 电流检测电路U2的另一检测端7没有电流或有交流负半周的微电流流过时，与之连接的 晶体管Q1为截止状态，晶体管Ql的集电极c和发射极e之间为高阻抗状态，与晶体管 Ql的集电极c和发射极e连接的第一微电流检测电路Ul输出端5和6或第二微电流检 测电路U2输出端9和10之间输出高阻抗状态；当第一微电流检测电路Ul的检测端4 或第二微电流检测电路U2的检测端8和第一微电流检测电路Ul另一检测端3或第二微 电流检测电路U2的另一检测端7有交流正半周微电流流过时，与之连接的晶体管Ql由 截至状态变为导通状态，晶体管Ql的集电极c和发射极e之间为导通状态，与晶体管 Ql的集电极c和发射极e连接的第一微电流检测电路Ul输出端5和6或第二微电流检 测电路U2输出端9和10之间的输出变为导通状态。 实施例l
在本发明的一个具体应用在漏电保护装置中的实施例，参见图4，在此实施例中，本 发明的一个电原理电路中，增加第二电抗元件Z2、第三电抗元件Z3和第二微电流检测 电路U2，用于对电源地线PE异常带电以及地线PE悬空而未能与大地连接的状况进行 检测，第一微电流检测电路Ul的检测端4与电源零线N连接，用于在人体手指操作合闸 手柄时对电源零线N是否带电进行检测。在此实施例中，直接用可导电的合闸手柄HD 作为导电电极P，导电电极P与电抗元件Z1的一端1连接、第一电抗元件Z1的另一端 2与第一微电流检测电路Ul的另一检测端3连接，第一微电流检测电路Ul的检测端4 连接电源零线N，第一微电流检测电路U1的输出信号通过输出端5、 6输出，第二电抗 元件Z2的一端与与地线PE连接，第二电抗元件Z2的另一端与第二微电流检测电路U2 另一检测端7连接，第二微电流电测电路U2检测端8连接电源零线N,第二微电流检测 电路U2的输出信号通过输出端9、 IO输出，第三电抗元件Z3的一端与地线PE连接， 另一端与电源相线L连接。第一电抗元件Z1、第二电抗元件Z2、第三电抗元件Z3可以 是电阻或电容或电阻与电容串联中的一种形式，如图7、图8、图9所示，设置第一电抗 元件Z1的阻抗使得人体手指在操作合闸手柄时流过人体的检测电流为一个安全的、人体 不可觉察的微电流。第一微电流检测电路U1可根据情况由图10至图13的中一种形式组 成，第一微电流检测电路U1的输出端5、 6可连接与之相配合的控制装置。第二微电流
检测电路U2可根据情况由图10至图13的中一种形式的组成，第二微电流检测电路U2的输出端9、 10可连接与之相配合的控制装置。此实施例的工作原理按照5种情况分别 说明如下
1. 电源的相线L、零线N、地线PE接线正确并且电源地线PE与大地连接的情况下， 用户用手操作合闸手柄HD,人体手指与导电电极P发生接触，此时由于电源零线N,电 源地线PE和站在地上的人体电位相同，都是零电位，第一微电流检测电路U1无电流流 过，第一微电流检测电路U1无异常信号输出，同样第二微电流检测电路U2无电流流过， 第二微电流检测电路U2无异常信号输出，可以将第一微电流检测电路Ul和第二微电流 检测电路U2输出信号分别连接至与之配合的控制装置，控制装置不会发出报警和切断开 关动作，因此用户能够正常合闹接通开关使用电器。能够正常合闸说明漏电保护装置在 合闸通电时的电源线和地线的连接状态是正确的。
2. 电源的相线L、零线N接线正确，但发生电源地线PE异常带电时，异常带电的电 源地线PE与电源零线N之间存在电位差，电流从异常带电的电源地线PE端经过第二电 抗元件Z2、第二微电流检测电路U2的另一检测端7、第二微电流检测电路U2的检测端 8流入电源零线N，第二微电流检测电路U2检测出有电流流过，第二微电流检测电路 U2输出端9、 IO有输出信号。可以将此输出信号连接至与之配合的控制装置，由控制装 置将可能已经合闸接通的电源相线L、零线N和地线PE快速断开，并发出报警，警示 用户电源线发生异常，有安全隐患，不要使用电器。
3. 电源的相线L、零线N接线正确，但发生电源地线PE悬空未能与大地连接，此时 电流从电源相线L经过第三电抗元件Z3、第二电抗元件Z2、第二微电流检测电路U2的 另一检测端7、第二微电流检测电路U2的检测端8流入电源零线N,第二微电流检测电 路U2检测出有电流流过，第二微电流检测电路U2输出端9、 IO有输出信号。可以将此 输出信号连接至与之配合的控制装置，由控制装置将可能已经合闸接通的电源相线L、 零线N和地线PE快速断开，并发出报警，警示用户电源线发生异常，有安全隐患，不 要使用电器。
4. 电源地线PE接线正确，并与大地连接，但电源的相线L、零线N接反使电源的零 线N带电，此时电流从带电的电源零线N经过第二微电流检测电路U2的检测端8、微电 流检测电路U2的另一检测端7、第二电抗元件Z2、电源地线PE流入大地，第二微电流 检测电路U2检测出有电流流过，第二微电流检测电路U2的输出端9、 IO有输出信号。 可以将此输出信号连接至与之配合的控制装置，由控制装置将可能已经合闸接通的电源 相线L、零线N和地线PE快速断开，并发出报警，警示用户电源线发生异常，有安全隐患，不要使用电器。
5.电源的相线L、零线N接反使电源零线N带电，电源地线PE悬空未能与大地连 接或者发生电源地线PE异常带电的情况下，用户用手操作合闸手柄HD将漏电保护装置 的开关合闸接通时，人体手指与导电电极P发生接触，此时电流从带电的电源零线N经 过第一微电流检测电路U1的检测端4、第一微电流检测电路U1的另一检测端3、第一 电抗元件Z1、与人体接触的导电电极P、人体流入大地，第一微电流检测电路U1检测 出有电流流过，第一微电流检测电路m输出端5、 6有输出信号。可以将此输出信号连 接至与之配合的控制装置，由控制装置将合闸机构控制在分断状态使之不能合闸接通， 并发出报警，警示用户电源线发生异常，有安全隐患，不要使用电器。
实施例2
在本发明的又一个具体应用在漏电保护装置中的实施例，参见图5，在此实施例中， 在本发明的一个电原理电路中增加第二电抗元件Z2、第三电抗元件Z3和第二微电流检 测电路U2，用于对电源相线L、零线N被接反使电源零线N带电的状况进行检测，第一 微电流检测电路U1的检测端4与电源地线PE连接，用于在人体手指操作合闸手柄时对电 源地线PE是否带电以及电源地线PE悬空而未能与大地连接的状况进行检测。在此实施 例中，直接用(为)可导电的合闹手柄HD作为导电电极P，导电电极P与第一电抗元件 Zl的一端1连接，第一电抗元件Zl的另一端2与第一微电流检测电路Ul的另一检测端 3连接，第一微电流检测电路U1的检测端4连接电源地线PE,第一微电流检测电路U1 的输出信号通过输出端5、 6输出，第二电抗元件Z2的一端与电源地线PE连接，第二 电抗元件Z2的另一端与第二微电流电测电路U2另一检测端7连接，第二微电流检测电 路U2检测端8连接电源零线N,第二微电流检测电路U2的输出信号通过输出端9、 10 输出，第三电抗元件Z3的一端与电源地线PE连接，另一端与电源相线L连接。第一电 抗元件Z1、第二电抗元件Z2、第三电抗元件Z3可以是电阻或电容或电阻电容串联中的 一种形式，如图7、图8、图9所示，设置第一电抗元件Z1的阻抗使得人体手指在操作 合闸手柄时流过人体的检测电流为一个安全的、人体不可觉察的微电流。第一微电流检 测电路Ul可根据情况由图10至图13的中一种形式的组成，第一微电流检测电路Ul 的输出端5、 6可连接与之相配合的控制装置。第二微电流检测电路U2可根据情况由图 10至图13的中一种形式的组成，第二微电流检测电路U2的输出端9、 10可连接与之相 配合的控制装置。此实施例的工作原理按照5种情况分别说明如下
l.电源的相线L、零线N、地线PE接线正确并且电源地线PE与大地连接的情况下，用户用手操作合闸手柄HD，人体手指与导电电极P发生接触，此时由于电源零线N，电 源地线PE和站在地上的人体电位相同，都是零电位，第一微电流检测电路U1无电流流 过，第一微电流检测电路U1无异常信号输出，同样第二微电流检测电路U2无电流流过， 第二微电流检测电路U2无异常信号输出，可以将第一微电流检测电路U1和第二微电流 检测电路U2输出信号分别连接至与之配合的控制装置，控制装置不会发出报警和切断开 关动作，因此用户能够正常合闸接通开关使用电器。能够正常合闸说明漏电保护装置在 合闸通电时的电源线和地线的连接状态是正确的。
2. 电源的相线L、零线N接线正确，但发生电源地线PE异常带电时，异常带电的电 源地线PE与电源零线N之间存在电位差，电流从异常带电的电源地线PE经过第二电抗 元件Z2、第二微电流检测电路U2的另一检测端7、第二微电流检测电路U2的检测端8 流入电源零线N,第二微电流检测电路U2检测出有电流流过，第二微电流检测电路U2 输出端9、 10有输出信号。可以将此输出信号连接至与之配合的控制装置，由控制装置 将可能已经合闸接通的电源相线L、零线N和地线PE快速断开，并发出报警，警示用 户电源线发生异常，有安全隐患，不要使用电器。
3. 电源的相线L、零线N接线正确，但发生电源地线PE悬空未能与大地连接，此时 电流从电源相线L经过第三电抗元件Z3、第二电抗元件Z2、第二微电流检测电路U2的 另一检测端7、第二微电流检测电路U2的检测端8流入电源零线N，第二微电流检测电 路U2检测出有电流流过，第二微电流检测电路U2输出端9、 IO有输出信号。可以将此 输出信号连接至与之配合的控制装置，由控制装置将可能已经合闸接通的电源相线L、 零线N和地线PE快速断开，并发出报警，警示用户电源线发生异常，有安全隐患，不 要使用电器。
4. 电源地线PE接线正确，并与大地连接，但电源的相线L、零线N接反使电源的零 线N带电，此时电流从带电的电源零线N经过第二微电流检测电路U2的检测端8、第 二微电流检测电路U2的另一检测端7、第二电抗元件Z2、电源地线PE流入大地，第二 微电流检测电路U2检测出有电流流过，第二微电流检测电路U2的输出端9、 IO有输出 信号。可以将此输出信号连接至与之配合的控制装置，由控制装置将可能已经合闸接通 的电源相线L、零线N和地线PE快速断开，并发出报警，警示用户电源线发生异常， 有安全隐患，不要使用电器。
5. 电源的相线L、零线N接反使电源零线N带电，电源地线PE悬空未能与大地连
接或者发生电源地线PE异常带电的情况下，用户用手操作合闸手柄HD将漏电保护装置的开关合闸接通时，人体手指与导电电极P发生接触，此时电流从带电的电源地线PE
经过第一微电流检测电路m的检测端4、第一微电流检测电路m的另一检测端3、第 一电抗元件zi、与人体接触的导电电极p、人体流入大地，第一微电流检测电路ui检
测出有电流流过，微电流检测电路U1输出端5、 6有输出信号。可以将此输出信号连接
至与之配合的控制装置，由控制装置将合闸机构控制在分断状态使之不能合闸接通，并 发出报警，警示用户电源线发生异常，有安全隐患，不要使用电器。
实施例3
在本发明的又一个具体应用在漏电保护装置中的实施例，参见图6 ，在此实施例中， 第一微电流检测电路Ul的检测端4与电源零线N连接,用于在人体手指操作合闸手柄时 对电源零线N是否带电进行检测，第二电抗元件Z2、第三电抗元件Z3用于对电源地线 PE异常带电以及电源地线PE悬空而未能与大地连接的状况进行检测。在此实施例中， 直接用(为)可导电的合闸手柄HD作为导电电极P，导电电极P第一与电抗元件Z1的一 端1连接、第一电抗元件Z1另一端2与第一微电流检测电路U1的另一检测端3连接， 第一微电流检测电路Ul的检测端4连接电源零线N，第二电抗元件Z2的一端与第一电 抗元件Z1—端2连接，第二电抗元件Z2的另一端与电源地线PE连接，第三电抗元件 Z3的一端与电源地线PE连接，另一端与电源相线L连接，第一微电流检测电路Ul的 输出信号通过输出端5、 6输出。第一电抗元件Z1、第二电抗元件Z2、第三电抗元件Z3 可以是电阻或电容或电阻电容串联中的一种形式。如图7、图8、图9所示，设置第一电 抗元件Z1的阻抗使得人体手指在操作合闸手柄时流过人体的检测电流为一个安全的、人 体不可觉察的微电流。第一微电流检测电路U1可根据情况由图10至图13的中一种形式 的组成。此实施例的工作原理按照5种情况分别说明如下
1. 电源的相线L、零线N、地线PE接线正确并且电源地线PE与大地连接的情况下， 用户用手操作合闸手柄HD，人体手指与导电电极P发生接触，此时由于电源零线N,电 源地线PE和站在地上的人体电位相同，都是零电位，第一微电流检测电路U1无电流流 过，第一微电流检测电路U1无异常信号输出。可以将此输出信号连接至与之配合的控制 装置，控制装置不会发出报警和切断开关动作，因此用户能够正常合闸接通开关使用电 器。保证了在漏电保护装置在合闸通电时的电源线和地线的连接状态是正确的。
2. 电源的相线L、零线N接线正确，但发生电源地线PE异常带电时，异常带电的电 源地线PE与电源零线N之间存在电位差，电流从异常带电的电源地线PE端经过第二电
抗元件Z2、第一微电流检测电路U1的另一检测端3、第一微电流检测电路U1的检测端4流入电源零线N,第一微电流检测电路Ul检测出有电流流过，第一微电流检测电路 Ul输出端5、 6有输出信号。可以将此输出信号连接至与之配合的控制装置，由控制装 置将可能已经合闸接通的电源相线L、零线N和地线PE快速断开，并发出报警，警示 用户电源线发生异常，有安全隐患，不要使用电器。
3. 电源的相线L、零线N接线正确，但发生电源地线PE悬空未能与大地连接，此时 电流从电源相线L经过第三电抗元件Z3、第二电抗元件Z2、第一微电流检测电路U1的 另一检测端3、第一微电流检测电路U1的检测端4流入电源零线N，第一微电流检测电 路U1检测出有电流流过，第一微电流检测电路U1输出端5、 6有输出信号。可以将此 输出信号连接至与之配合的控制装置，由控制装置将可能已经合闸接通的电源相线L、 零线N和地线PE快速断开，并发出报警，警示用户电源线发生异常，有安全隐患，不 要使用电器。
4. 电源地线PE接线正确，并与大地连接，但电源的相线L、零线N接反，此时电流 从带电的电源零线N经过第一微电流检测电路Ul的检测端4、第一微电流检测电路m 的另一检测端3、第二电抗元件Z2、电源地线PE流入大地，第一微电流检测电路U1检 测出有电流流过，第一微电流检测电路U1输出端5、 6有输出信号。可以将此输出信号 连接至与之配合的控制装置，由控制装置将可能已经合闸接通的电源相线L、零线N和 地线PE快速断开，并发出报警，警示用户电源线发生异常，有安全隐患，不要使用电器。
5. 电源的相线L、零线N接反使电源零线N带电，电源地线PE悬空未能与大地连 接或者发生电源地线PE异常带电的情况下,用户用手操作合闸手柄HD将漏电保护装置 的开关合闸接通时，人体手指与导电电极P发生接触，此时电流从带电的电源零线N经 过第一微电流检测电路U1的检测端4、第一微电流检测电路U1的另一检测端3、第一 电抗元件Z1、与人体接触的导电电极P、人体流入大地，第一微电流检测电路U1检测 出有电流流过，第一微电流检测电路U1输出端5、 6有输出信号。可以将此输出信号连 接至与之配合的控制装置，由控制装置将合闸机构控制在分断状态使之不能合闸接通， 并发出报警，警示用户电源线发生异常，有安全隐患，不要使用电器。
权利要求
1、一种用于漏电保护装置的零线及地线发生异常的检测装置，其特征在于它包括设置在漏电保护装置外壳面板(SFP)上的合闸手柄(HD)；导电电极(P)，导电电极(P)与合闸手柄(HD)连接；第一电抗元件(Z1)，第一电抗元件(Z1)一端1与导电电极(P)连接或与第一微电流检测电路(U1)的检测端4连接，第一电抗元件(Z1)另一端2与第一微电流检测电路(U1)的另一检测端3或与电源零线(N)或地线(PE)连接；第一微电流检测电路(U1)，第一微电流检测电路(U1)的另一检测端3与第一电抗元件(Z1)的另一端2或导电电极(P)连接，第一微电流检测电路(U1)的检测端4与电源零线(N)或地线(PE)或与第一电抗元件(Z1)的一端1连接，第一微电流检测电路(U1)的信号输出端为5和6。
2、 根据权利要求1所述的一种用于漏电保护装置的零线及地线发生异常的检测装置， 其特征在于所述的第一微电流检测电路(U1)的检测端4与电源零线(N)和第二微电流检测 电路(U2)的检测端8连接，第二微电流检测电路(U2)的另一检测端7与第二电抗元件(Z2) 的一端连接，第二微电流检测电路(U2)的输出端为9、 10，第二电抗元件(Z2)的另一端与 电源地线(PE)和第三电抗元件(Z3)的一端连接，第三电抗元件(Z3)的另一端与电源相线(L) 连接。
3、 根据权利要求1所述的一种用于漏电保护装置的零线及地线发生异常的检测装置， 其特征在于所述的第一微电流检测电路(U1)的检测端4与第二电抗元件(Z2)的一端、第三 电抗元件(Z3)的一端和电源地线(PE)连接，第三电抗元件(Z3)的另一端与电源相线(L)连 接，第二电抗元件(Z2)的另一端与第二微电流检测电路(U2)的另一检测端7连接，第二微 电流检测电路(U2)的检测端8与电源零线(N)连接，第二微电流检测电路(U2)的输出端为9、 10。
4、 根据权利要求1所述的一种用于漏电保护装置的零线及地线发生异常的检测装置， 其特征在于所述的第一电抗元件(Z1)的另一端2和第一微电流检测电路(U1)的另一检测端 3与第二电抗元件(Z2)的一端连接，第二电抗元件(Z2)的另一端与电源地线(PE)和第三电 抗元件(Z3)的一端连接，第三电抗元件(Z3)的另一端与电源相线(L)连接，第一微电流检测 电路(U1)的检测端4与电源零线(N)连接。
5、 根据权利要求1所述的一种用于漏电保护装置的零线及地线发生异常的检测装置， 其特征在于所述的第一电抗元件(Z1)可以是电阻或电容或电阻与电容串联中的一种组成。
6、 根据权利要求2或3或4所述的一种用于漏电保护装置的零线及地线发生异常的 检测装置，其特征在于所述的第二电抗元件(Z2)可以是电阻或电容或电阻与电容串联中的 一种组成。
7、 根据权利要求2或3或4所述的一种用于漏电保护装置的零线及地线发生异常的 检测装置，其特征在于所述的第三电抗元件(Z3)可以是电阻或电容或电阻与电容串联中的 一种组成。
全文摘要
一种用于漏电保护装置的零线及地线发生异常的检测装置，属于低压电器的保护装置技术领域。包括合闸手柄；与合闸手柄连接的导电电极；第一电抗元件，第一电抗元件一端与导电电极连接或与第一微电流检测电路的检测端连接，第一电抗元件另端与第一微电流检测电路的另一检测端或与电源零线或地线连接；第一微电流检测电路，第一微电流检测电路的另一检测端与第一电抗元件的另端或导电电极连接，第一微电流检测电路的检测端与电源零线或地线或与第一电抗元件的一端连接。优点对地线或零线检测时能够正确检测出被检测的电源地线或零线是否带电，如果带电则会输出信号。
文档编号H02H3/14GK101533059SQ20091003112
公开日2009年9月16日 申请日期2009年4月28日 优先权日2009年4月28日
发明者章祖德 申请人:章祖德