节电型接地故障断路器制造技术

本发明专利技术涉及一种节电型接地故障断路器，包括设于外壳体内的电子线路板，以及安装于电子线路板上且受其控制的断路器开关，在电子线路板上设有以下电路：电源电路、试验电路、工作指示电路、漏电检测电路、中性线接地故障检测电路、可控硅触发电路、及IC集成电路，特征在于：该断路器还包括并联于电源电路上的双线圈合闸电路。有益效果是：通过给两个线圈同时供电，瞬间产生强大电磁吸力使接地故障断路器开关快速合闸。合闸后，利用电容特性来给其中一个线圈关闭电流，采用单线圈通电维持接地故障断路器开关导通的状态。当电路故障发生时，再利用可控硅来促使工作中的单线圈失电而进一步使接地故障断路器开关断开，达到安全保护的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电器设备保护装置
，尤其是涉及一种利用双线圈进行快速合闸后只留一个线圈维持断路开关闭合状态的节电型接地故障断路器。
技术介绍
接地故障断路器(下文简称GFCI)，是按照美国UL943标准的要求来进行设计制造的。目前，现有的GFCI其内部继电器螺线管都需要一个高电压大功率的供电模式，这样就会使得螺线管式继电器处于一个大电流、大功率的状态，进而使螺线管处于一个持久的发热状态，继电器螺线管被烧坏的可能性就大大增加。为了解决现有技术所存在的不足，本案专利技术人设计了一种新的完全由电子电路来控制断路开关开合闸的GFCI，最终实现更加省电的模式。
技术实现思路
为了实现上述功能，同时解决现有技术所存在的不足，本专利技术提供了一种具有更省电模式的GFCI，并采用以下技术方案来实现：节电型接地故障断路器(下文同样简称GFCI)，包括一种设置于由底座和上盖密封连接而形成的外壳体内的电子线路板，以及安装于所述电子线路
板上且受其所控制的断路器开关，其中，在所述电子线路板上设有以下电路：电源电路，至少由零线N、火线L、以及串联在所述零线N与火线L上的断路开关SK1所构成：试验电路，串联于所述电源电路上，至少由试验电阻Rs与试验按钮开关SK2串联所构成；工作指示电路，串联于所述电源电路上，至少由电阻R13与LED灯串联所构成；漏电检测电路，串联于所述电源电路上，至少由漏电检测互感器L3、电容C6、以及电容C7所构成；中性线接地故障检测电路，串联于所述电源电路上，至少由中性线接地故障检测互感器L4、电容C8、以及电容C9所构成；可控硅触发电路，至少由电容C5、可控硅SCR、以及触发开关SK3所构成；IC集成电路，与所述漏电检测电路以及所述中性线接地故障检测电路进行电连接，接收漏电故障以及接地故障信号，还与所述可控硅触发电路进行电连接，发出整形后的漏电及接地故障触发信号；其特征在于：该接地故断路器还包括并联于所述电源电路上的双线圈合闸电路，所述双线圈合闸电路包括：由二极管D1、电阻R2、电容C1、线圈L1、三极管Q1、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C3、以及电容C10所构成的第一合闸电路；以及与上述第一合闸电路并联且由二极管D1、电阻R1、电容C2、线圈L2、三极管Q2、电阻R9、电阻R10、二极管D3、以及电容C4所构成的第
二合闸电路；其中，所述线圈L1与所述线圈L2电流流向相同，以便通电后瞬间形成电磁合闸合力。电流在经过所述二极管D1的整流后至少形成以下闭合回路：第一个闭合回路，由所述电阻R2与电容C1所构成，当电容C1充满电后，将无电流通过，该回路无法形成闭合；第二个闭合回路，由所述电阻R2、线圈L1、三极管Q1，以及电阻R5、电阻R6、电阻R7、三极管Q1所构成，用以使所述线圈L1带电进而驱动所述断路开关SK1合闸；第三个闭合回路，由所述电阻R5与电容C10所构成，当电容C10充满电后，将无电流通过，该回路无法形成闭合；第四个闭合回路，由所述电阻R5、电阻R6、以及所述触发开关SK3所构成，其中，所述触发开关SK3在没有电路故障、或GFCI正常通电工作时保持断开状态；第五个闭合回路，由所述电阻R5、电阻R6、电阻R7、以及电阻R8所构成；第六个闭合回路，由所述电阻R5、电阻R6、电阻R7、以及电容C3所构成，当电容C3充满电后，将无电流通过，该回路无法形成闭合；第七个闭合回路，由所述电阻R5、电阻R6、电容C4、以及二极管D3所构成，当电容C4充满电后，将无电流通过，该回路无法形成闭合；第八个闭合回路，由所述电阻R5、电阻R6、电容C4、电阻R9、以及电阻R10所构成，当电容C4充满电后，将无电流通过，该回路无法形成闭合；第九个闭合回路，由所述第一合闸电路中的电阻R5、电阻R6，与所述第二合闸电路中的电容C4、电阻R9、三极管Q2，以及所述第二合闸电路中的电阻R1、线圈L2、三极管Q2共同所构成；电流在经过所述二极管D2的整流后至少形成以下闭合回路：第十个闭合回路，由所述电阻R1与电容C2所构成，当电容C2充满电后，将无电流通过，该回路无法形成闭合；第十一个闭合回路，由所述第二合闸电路中的电阻R1、线圈L2、三极管Q2，与所述第一合闸电路中的电阻R5、电阻R6，以及所述第二合闸电路中的电容C4、电阻R9、三极管Q2共同所构成，用以使所述线圈L2带电进而驱动所述断路开关SK1合闸。在上述闭合回路中，当所述电容C1、C2、C3、C4、以及C10充满电后，只有所述第二个闭合回路及第五个闭合回路处于闭合状态：此时，所述线圈L1带电并持续产生电磁场维持所述断路开关SK1处于合闸状态，所述线圈L2将由于所述电容C4的断电致使所述三极管Q2不导通而处于失电状态，且无力吸合所述断路开关SK1。当所述漏电检测电路、或所述中性线接地故障检测电路检测到电路故障时，瞬间将该信号发送给所述IC集成电路，经所述IC集成电路整形后给所述可控硅触发电路触发信号。这时，所述触发开关SK3被触发闭合，进而致使所述电阻R7处的电压值极速趋于零，此时所述线圈L1将由于所述三极管Q1的不导通而处于失电状态，且无力吸合所述断路开关SK1。在所述第一合闸电路与第二合闸电路中，所述电阻R2与电阻R5并联后与所述二极管D1串联；所述线圈L1与所述三极管Q1串联后与所述电容C1并联，且并联后的整体与所述电阻R2串联；所述电阻R6与电容C10并联后与所述电阻R5串联；所述触发开关SK3与所述电容C4、所述电阻R7相互并联后与所述电阻R6串联；所述电阻R8与所述电容C3、所述三极管Q1并联后与所述电阻R7串联；所述电阻R1与所述二极管D2/M7串联；所述线圈L2与所述三极管Q2串联后与所述电阻R1串联；所述三极管Q2与所述电阻R10并联后与所述电阻R9串联；所述电阻R9与所述二极管D3并联后与所述电容C4串联。本专利技术与现有技术相比，所具有的有益效果是：通过给两个线圈同时供电，而瞬间产生强大的电磁吸力使断路开关快速合闸。合闸后，利用电容的特性来给其中一个线圈关闭电流，采用单线圈通电维持断路开关导通的状态。当电路故障发生时，再利用可控硅来促使工作中的单线圈失电而进一步使断路开关断开电源，达到安全保护的目的。附图说明图1为本专利技术GFCI的总体电路结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本专利技术。在本GFCI内部设有两个工作位置，分别为“ON”和“OFF”。当本GFCI在“ON”位置时，电源和负载接通。当处“OFF”工作位置时，负载和电源断开。本GFCI可以在负载端产生漏电故障和接地故障的情况下断开连通电源和负载的导线上的电流，以保护人身和设备的安全。参照图1所示的本GFCI，其电路结构如下所述：包括电源电路C001，至少由零线N、火线L、以及串联在所述零线N与火线L上的断路开关SK1所构成：试验电路C002，串联于所述电源电路C001上，至少由试验电阻Rs与试验按钮开关SK2串联所构成；工作指示电路C003，串联于所述电源电路C001上，至少由电阻R13与LED灯串联所构成；漏电检测电路C004，串联于所述电源电路C001上，至少由漏电检测互感器L3本文档来自技高网...

【技术保护点】
节电型接地故障断路器，包括：电源电路，至少由零线N、火线L、以及串联在所述零线N与火线L上的断路开关SK1所构成：试验电路，串联于所述电源电路上，至少由试验电阻Rs与试验按钮开关SK2串联所构成；工作指示电路，串联于所述电源电路上，至少由电阻R13与LED灯串联所构成；漏电检测电路，串联于所述电源电路上，至少由漏电检测互感器L3、电容C6、以及电容C7所构成；中性线接地故障检测电路，串联于所述电源电路上，至少由中性线接地故障检测互感器L4、电容C8、以及电容C9所构成；可控硅触发电路，至少由电容C5、可控硅SCR、以及触发开关SK3所构成；IC集成电路，与所述漏电检测电路以及所述中性线接地故障检测电路进行电连接，接收漏电及接地故障信号，还与所述可控硅触发电路进行电连接，发出整形后的漏电及接地故障触发信号；其特征在于：该接地故障断路器还包括并联于所述电源电路上的双线圈合闸电路，所述双线圈合闸电路包括：由二极管D1、电阻R2、电容C1、线圈L1、三极管Q1、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C3、以及电容C10所构成的第一合闸电路；与上述第一合闸电路并联且由二极管D2、电阻R1、电容C2、线圈L2、三极管Q2、电阻R9、电阻R10、二极管D3、以及电容C4所构成的第二合 闸电路；其中，所述线圈L1与所述线圈L2电流流向相同，以便通电后瞬间形成电磁合闸合力。...

【技术特征摘要】
1.节电型接地故障断路器，包括：电源电路，至少由零线N、火线L、以及串联在所述零线N与火线L上的断路开关SK1所构成：试验电路，串联于所述电源电路上，至少由试验电阻Rs与试验按钮开关SK2串联所构成；工作指示电路，串联于所述电源电路上，至少由电阻R13与LED灯串联所构成；漏电检测电路，串联于所述电源电路上，至少由漏电检测互感器L3、电容C6、以及电容C7所构成；中性线接地故障检测电路，串联于所述电源电路上，至少由中性线接地故障检测互感器L4、电容C8、以及电容C9所构成；可控硅触发电路，至少由电容C5、可控硅SCR、以及触发开关SK3所构成；IC集成电路，与所述漏电检测电路以及所述中性线接地故障检测电路进行电连接，接收漏电及接地故障信号，还与所述可控硅触发电路进行电连接，发出整形后的漏电及接地故障触发信号；其特征在于：该接地故障断路器还包括并联于所述电源电路上的双线圈合闸电路，所述双线圈合闸电路包括：由二极管D1、电阻R2、电容C1、线圈L1、三极管Q1、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电容C3、以及电容C10所构成的第一合闸电路；与上述第一合闸电路并联且由二极管D2、电阻R1、电容C2、线圈L2、三极管Q2、电阻R9、电阻R10、二极管D3、以及电容C4所构成的第二合 闸电路；其中，所述线圈L1与所述线圈L2电流流向相同，以便通电后瞬间形成电磁合闸合力。2.根据权利要求1所述的节电型接地故障断路器，其特征在于：所述二极管D1将电流整流后至少形成以下闭合回路：第一个闭合回路，由所述电阻R2与电容C1所构成；第二个闭合回路，由所述电阻R2、线圈L1、三极管Q1，以及电阻R5、电阻R6、电阻R7、三极管Q1所构成，用以使所述线圈L1通电进而驱动所述断路开关SK1合闸；第三个闭合回路，由所述电阻R5与电容C10所构成；第四个闭合回路，由所述电阻R5、电阻R6、以及所述触发开关SK3所构成，其中，所述触发开关SK3在没有电路故障时保持断开状态；第五个闭合回路，由所述电阻R5、电阻R6、电阻R7、以及电阻R...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国久，
申请(专利权)人：上海蕴原电器有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31