防触电保护装置及方法与流程

1.本发明属于市内用电安全保护领域，尤其涉及一种防触电保护装置和方法。


背景技术：

2.断路器是一种安全用电保护装置，它的最简单的一种形式是保险丝，但保险丝只能发挥一次作用，即，每当保险丝被烧断后，就必须换一个新的。市面上的断路器一般由操作机构、触点、脱扣器、灭弧系统组成，正常状态下，触点闭合，脱扣器将触点锁在合闸位置上。当电路发生短路或严重过载时，漏电电流使脱扣器对触点解锁，并产生磁力或热量，当漏电电流较小时，不足以驱动所述操作机构，只有当漏电电流足够大，才能使触点跳闸、断开电路。这样的断路器，在电路故障时，能自动切断电路，保护用电设备的安全，防止事故扩大。
3.触点跳闸、断开电路时的漏电电流就是脱扣电流，因为一般断路器的脱扣电流远大于人体能承受的安全电流，所以在电路发生故障，但漏电电流较小时，电路未被自动切断，却可能使人体触电而产生伤害。因而现有的以断路器为主要部件的用电安全保护装置，虽能保护用电设备的安全，但对人体具有安全隐患。
4.这是现有技术的缺陷。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：
6.提供一种防触电保护装置，它在保护用电设备的基础上，消除了对人体的安全隐患。
7.本发明的技术方案是：
8.一种防触电保护装置，包括外壳和内置在该外壳里的pcb板和断路器，外壳上设有pe端口、l端口和n端口，l端口的输出端连接到所述pcb板，pe端口的输出端接地，所述pcb板上设有功率隔离电阻电路和可控硅阻抗控制电路，当所述pe输出端口有漏电流时，所述可控硅阻抗控制电路被启动，所述功率隔离电阻电路的回路阻抗增大，电流减小直至其低于预设的人体安全电流值。
9.所述pcb上还设有指示电路模块，当断路器合闸通电后，所述指示电路模块显示模块工作状态。
10.所述外壳内置有另一pcb板，所述另一pcb板上设有漏电保护模块，所述漏电保护模块采集漏电电流，当该漏电电流值大于预设的人体安全电流值时，所述断路器机械传动部分被触发，使其断开供电。
11.所述漏电保护模块包括电流检测接口、脱口电路接口和mcu控制器,所述mcu控制器的输入端连接所述电流检测接口，输出端连接所述脱口电路接口，所述电流检测接口连接有电流检测传感器，其上设有被所述断路器输出端引线穿过的圆孔。
12.本发明的防触电保护装置在工作中的技术效果是：
13.一、当接地的pe输出端口产生较小电流的漏电时，本发明的可控硅阻抗控制电路被启动，并联的功率隔离电阻的回路阻抗增大，因而通往pe输出端口的电流进一步减小，直至随着所述阻抗的进一步增大，漏电电流低于人体安全电流值，这样，当漏电电流较小时使其进一步降低的基础上，初步消除了对人体的安全隐患。
14.二、由于本发明进一步设置了漏电保护模块，如果漏电电流较大，还可直接触发断路器的机械传动部分，使其工作，直至脱扣断开供电。这样，当漏电电流较大时保证断开供电的基础上，本发明进一步消除了对人体的安全隐患。
附图说明
15.图1是本发明的防触电保护装置的功能方框图。
16.图2是图1中的第一pcb板上的电原理图
17.图3是图1中的第二pcb板上的电原理图。
具体实施方式
18.现结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
19.参考图1～图3，本发明的防触电保护装置，是在断路器的现有技术的基础上改进得来的，具体说来，包括一外壳1和内置的两个pcb板21、22，第一pcb板21也称为pe板，第二pcb板22也称漏保板，外壳上设有pe端口、l端口和n端口，所述端口均包括输入、输出端口。pe输出端口pe_out接入大地，接入大地的pe_out提供一个人为设置“0”电位场，断路器设置于l输入端口l_in和l输出端口l_out之间，l输出端l_out和n输出端连接到第二pcb板22上。
20.第一pcb板21上设有可控硅阻抗控制电路211、指示电路212和功率隔离电阻电路213，它们并联地设置于pe输入端口和pe输出端口之间。所述的功率隔离电阻电路213由两个功率电阻r1、r2通过pcb线路连接组成；所述的可控硅阻抗控制电路211，由电阻r5、r6、可控硅u1、二极管d3、r7、r8、通过pcb线路连接组成。所述指示电路212由电阻r4、发光二极管d5，二极管d2通过pcb线路连接组成。
21.断路器合闸通电后模块处于工作状态，指示电路显示模块工作状态。当pe输出端口有漏电流时，通过可控硅阻抗控制电路的控制，功率隔离电阻电路的阻抗随之增大，减小电流，使得漏电电流衰减，直到低于人体感知电流值，从而达到保护人体安全的目的。
22.上述技术手段只是初步消除对人体的安全隐患。本发明设计了位于第二pcb板上的漏电保护模块，以获得进一步的消除安全隐患的效果。漏电保护模块包括mcu、脱扣电路接口221和电流检测接口222，脱扣电路接口221由电阻r43，电容c34、c35、c37和mcu通过pcb线路连接组成，电流检测接口222由电阻r42、r46，电容c32、c36和mcu通过pcb线路板连接组成，所述mcu是高速mcu控制器。
23.断路器脱扣电路30由电阻r48、r50、r10、r52、r49，电容c39、c55、c40、c38，二极管d2，三极管cr1、光耦u5,线圈jm2通过pcb线路连接组成,所述电流检测接口222进一步连接一精密电流检测传感器，该电流检测传感器上设有一圆孔，断路器的输出端引线刚好穿过所述圆孔，从而来自断路器中的漏电电流可被电流检测传感器采集，并经由电流检测接口输送到mcu模块，mcu模块将它与设定值比较，如果漏电电流大于设定值，则经由脱扣电路接口输出信号，触发断路器机械传动部分工作，脱扣断开供电，及时保护用电设备和人体安
全。
24.以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。


技术特征：
1.一种防触电保护装置，包括外壳和内置在该外壳里的pcb板和断路器，外壳上设有pe端口、l端口和n端口，l端口的输出端连接到所述pcb板和断路器，pe端口的输出端接地，其特征是：所述pcb板上设有功率隔离电阻电路和可控硅阻抗控制电路，当所述pe输出端口有漏电流时，所述可控硅阻抗控制电路被启动，所述功率隔离电阻电路的回路阻抗增大，电流减小直至其低于预设的人体安全电流值。2.如权利要求1所述的防触电保护装置，其特征是：所述pcb上还设有指示电路模块，当断路器合闸通电后，所述指示电路模块显示模块工作状态。3.如权利要求1或2所述的防触电保护装置，其特征是：所述外壳内置有另一pcb板，所述另一pcb板上设有漏电保护模块，所述漏电保护模块采集漏电电流，当该漏电电流值大于预设的人体安全电流值时，所述断路器的机械传动部分被触发，使其断开供电。4.如权利要求3所述的防触电保护装置，其特征是：所述漏电保护模块包括电流检测接口、脱口电路接口和mcu控制器,所述mcu控制器的输入端连接所述电流检测接口，输出连接所述脱口电路接口，所述电流检测接口连接有电流检测传感器，其上设有被所述断路器输出端引线穿过的圆孔。5.一种防触电保护的方法，其特征是包括如下步骤：当pe输出端口有漏电流时，可控硅阻抗控制电路被启动；功率隔离电阻电路的回路阻抗增大；电流减小，直至其低于人体安全电流值。6.如权利要求5所述的一种防触电保护的方法，其特征是还包括如下步骤：电流检测传感器采集断路器中的漏电电流；将所述电流经由电流检测接口输送到mcu模块；mcu模块将所述电流与设定值比较；如果漏电电流大于设定值，则经由脱扣电路接口输出信号，触发断路器机械传动部分工作，脱扣断开供电。

技术总结
本发明公开了一种防触电保护装置，包括外壳和内置在该外壳里的PCB板和断路器，外壳上设有PE端口、L端口和N端口，L端口的输出端连接到所述PCB板和断路器，PE端口的输出端接地，所述PCB板上设有功率隔离电阻电路和可控硅阻抗控制电路，当所述PE输出端口有漏电流时，所述可控硅阻抗控制电路被启动，所述功率隔离电阻电路的回路阻抗增大，电流减小直至其低于人体安全电流值。所述外壳内置有另一PCB板，所述另一PCB板上设有漏电保护模块，所述漏电保护模块采集漏电电流，当该漏电电流值大于预设的人体安全电流值时，所述断路器机械传动部分被触发，使其断开供电。本发明在保护用电设备的基础上，消除了对人体的安全隐患。消除了对人体的安全隐患。消除了对人体的安全隐患。


技术研发人员：林伟华
受保护的技术使用者：深圳市鑫盟智能有限公司
技术研发日：2022.06.07
技术公布日：2022/8/19