一种用电安全分析装置制造方法及图纸

本发明专利技术揭示了一种用电安全分析装置，包括接入机构、电源、开关选相电路、驱动电路、MCU、限流电路、滤波电路、分压电路、通讯电路、语音合成输出电路、显示电路和按键输入电路。本发明专利技术通过特有的电路结构，实时采集被测电路相关电气参数，并以此分析相关监测回路中是否有漏电、地线故障、地线不良、地线带电等危及生命安全的隐患，及时发出报警并通过提示告知现场人员如何应对，从而避免触电、火灾事故的发生。

An electrical safety analysis device

The invention discloses an electric safety analysis device, which comprises an access mechanism, a power supply, a switch phase selection circuit, a driving circuit, a MCU, a current limiting circuit, a filter circuit, a voltage divider circuit, a communication circuit, a voice synthesis output circuit, a display circuit and a key input circuit. The present invention by the unique circuit structure, real-time acquisition of the measured circuit electrical parameters, and to analyze whether there is leakage, ground fault, ground wire, ground wire and other life-threatening adverse safety monitoring circuit, alarm in time and by prompting the field staff informed of how to deal with, so as to avoid electric shock, fire accident.

【技术实现步骤摘要】
一种用电安全分析装置
本专利技术涉及配电系统线路安全
，具体涉及一种用电安全分析装置。
技术介绍
目前应用于配电系统防止电击的报警装置，都是以“剩余电流监测器(RCM)”为主，如CN201307756Y、CN202903936U都是属于通过零序电流互感器，采集被监测回路的泄露电流，当泄露电流超过预设值时，发出报警提示，但这类装置只能检测到被检测回路是否发生漏电，无法分析配线线序是否错误、地线是否存在或者故障、不良、带电等直接危及用电安全的隐患。“零序电流漏电保护器RCD”是目前配电系统的主要辅助漏电保护装置，其起到漏电保护作用有两个前提条件，一是自身工作正常，没有发生故障、失灵，二是被保护电器须接有接地线，这样当电器发生漏电时，对地才会产生零序电流，漏电保护器才会迅速切断电源，所以绝大多数由电器设备漏电导致的触电风险，都被接地保护和漏电保护器屏蔽掉，然而当漏电保护器故障失效，或者接地线故障、断线、没有接地保护的时候，偶发的电器漏电就会导致必然的触电事故，更为危险的是，如今绝大多数民房都没有做“等电位连接”当配电系统总地线突发断路故障时，如果系统内任何一台带接地线的电器发生漏电，该危险电压就会通过与之相连的地线，扩散到系统内所有带接地线的电器上，而此时如果发生触电事故，触电用户的漏电保护器是不会动作的，并且即使拉开自家总闸，地线仍然带电，这也是很多发生电击事故时，拉开总闸仍然带电的主要原因，然而RCD和接地保护的缺失、不良、失效、甚至带电，都是普通用户所无法知晓的。因电器导致的火灾，占到火灾总数的35-40％，而这其中很多是因为零火线序错误和线路漏电导致的，错误的零火线序使得原本被安装到火线上的过流或温度等保护元件，实际工作在了零线上，而电器一旦发生对地短路的时候，实际的火线上已没有任何保护元件，因此容易发生电器和线路的过热起火，而如此严重的隐患是目前广泛采用的“漏电保护器RCD”和“剩余电流监视器RCM”所不能发现的。因此，需要一种装置或方法通过对配电系统线路电气参数的在线分析，可以准确判断如：零火线序错误、地线缺失、地线接地质量、地线故障、地线带电等危及生命安全的隐患，从而防止电击、火灾等事故的发生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用电安全分析装置。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用电安全分析装置，包括接入机构，所述接入机构包括地线接口、火线接口、零线接口，以分别与被测电路的地线、火线、零线对接；电源，所述电源与所述接入机构的火线接口、零线接口电性连接；开关选相电路，所述开关选相电路通过驱动电路与MCU电性连接，以在MCU控制下通过接入机构与地线、火线、零线中的至少一条接通进行检测，通过MCU分析地线、火线、零线以及工作参考地与保护地之间的电压数据，判断被测电路是否存在安全隐患；限流电路，所述限流电路设置于所述开关选相电路和所述接入机构之间；滤波电路，所述滤波电路与MCU通信连接；分压电路，所述分压电路设置于所述滤波电路和所述开关选相电路之间；还包括与所述MCU通信连接的通讯电路、语音合成输出电路、显示电路和按键输入电路。进一步的，所述接入机构为三角插头或负载插座。进一步的，所述电源为电池或AC-DC隔离电源。相对于现有技术，本专利技术的技术效果在于：本专利技术通过特有的电路结构，实时采集被测电路相关电气参数，并以此分析相关监测回路中是否有漏电、地线故障、地线不良、地线带电等危及生命安全的隐患，及时发出报警并通过提示告知现场人员如何应对，从而避免触电、火灾事故的发生。附图说明图1是本专利技术实施例1中一种用电安全分析装置的电路结构示意图；图2是本专利技术实施例2中一种用电安全分析装置的电路结构示意图；图3是本专利技术实施例3中一种用电安全分析装置的电路结构示意图；图4是图1、2、3中开关选相电路的局部放大结构示意图；图5是电压数据示意图。具体实施方式以下将结合附图所示的具体实施方式对本专利技术进行详细描述。但这些实施方式并不限制本专利技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本专利技术的保护范围内。以下提供本专利技术的一种实施方式：请参见图1至5，一种用电安全分析装置，包括接入机构，所述接入机构包括地线接口、火线接口、零线接口，以分别与被测电路的地线(E)、火线(L)、零线(N)对接；电源，所述电源与所述接入机构的火线接口、零线接口电性连接；开关选相电路4，所述开关选相电路通过驱动电路12与MCU7电性连接，以在MCU控制下通过接入机构与地线、火线、零线中的至少一条接通进行检测，通过MCU分析地线、火线、零线以及工作参考地与保护地之间的电压数据，判断被测电路是否存在安全隐患；限流电路3，所述限流电路设置于所述开关选相电路和所述接入机构之间；滤波电路8，所述滤波电路与MCU通信连接；分压电路5，所述分压电路设置于所述滤波电路和所述开关选相电路之间；还包括与所述MCU通信连接的通讯电路10、语音合成输出电路9、显示电路6和按键输入电路11。本专利技术通过采集配电线路(被测电路)中的，火线(L)零线(N)地线(E)三者之间的电压数据，分析配电系统存在的安全隐患。分析LNE之间的电压关系，首先须确定LNE之间的线序是否正确，同时LNE之间的线序错误本身就是一种非常严重的安全隐患，但由于在实际应用中，正常的地线与零线的电气参数非常接近，无法直接用电路区分，并且如果地线与零线或者火线发生线序错误时，会导致负载无电或系统漏电保护开关跳闸，无法正常工作，所以在本专利技术中，默认地线线序正确，只对非常容易发生线序错误的火线、零线进行线序鉴别，由于交流电的特性是无极性的，所以如要区分LN的线序，就必须要有一个参考点，正常的地线可以作为参考点，但如果在地线缺失、断线、带电等情况下，就无法作为参考点使用，因此本专利技术采用开关选相电路4与MCU7配合，检测火线对检测电路工作参考地(GND)的感应电压，区分零火线，由于该电压是火线经过检测电路内阻，到检测电路工作参考地，再由检测电路工作参考地对大地之间的等效电容形成的，由于该等效电容比较微弱，本专利技术采用通过人体触摸感应电极的方式，增强GND对地的等效电容。该专利技术利用开关选相电路4内的K1-K8的不同组合，分别检测出零火线序和各组相关电压，又防止了同时测量多组电压时，检测电路内阻的相互关联与干扰，另外为了防止检测电路供电电源内阻与被测电路导通，对检测电路造成干扰，本专利技术采用AC-DC隔离电源2或电池25作为电源，为检测电路供电。实施例1请参见图1和图4，三脚插头1是可以与装置外壳做成一体，而直接将该装置插到被测电路插座上，也可以是外接引线，在该引线上另外安装三脚插头，当该三脚插头1插入被测电路后，AC-DC隔离电源2通过保险丝F1，与三脚插头1上的火线接口、零线接口接通上电，电路开始工作，被测电路电压经过三脚插头1，送至限流电路3经内部R1、R2、R3限流后，送至开关选相电路4，开关选相电路4内部的开关K1-K8，优选采用固态继电器，或电子开关，其具体作用是根据程序需要，分别选择L、N、E三条线路的一条或多条与检测电路接通进行检测，开关选相电路的开关数量并不限定在8个，其具体工作过程如下：1、零火线序判断：MCU上电后，首先通过驱动电路12控制U6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用电安全分析装置，其特征在于，包括接入机构，所述接入机构包括地线接口、火线接口、零线接口，以分别与被测电路的地线、火线、零线对接；电源，所述电源与所述接入机构的火线接口、零线接口电性连接；开关选相电路，所述开关选相电路通过驱动电路与MCU电性连接，以在MCU控制下通过接入机构与地线、火线、零线中的至少一条接通进行检测，通过MCU分析地线、火线、零线以及工作参考地与保护地之间的电压数据，判断被测电路是否存在安全隐患；限流电路，所述限流电路设置于所述开关选相电路和所述接入机构之间；滤波电路，所述滤波电路与MCU通信连接；分压电路，所述分压电路设置于所述滤波电路和所述开关选相电路之间；还包括与所述MCU通信连接的通讯电路、语音合成输出电路、显示电路和按键输入电路。

【技术特征摘要】
1.一种用电安全分析装置，其特征在于，包括接入机构，所述接入机构包括地线接口、火线接口、零线接口，以分别与被测电路的地线、火线、零线对接；电源，所述电源与所述接入机构的火线接口、零线接口电性连接；开关选相电路，所述开关选相电路通过驱动电路与MCU电性连接，以在MCU控制下通过接入机构与地线、火线、零线中的至少一条接通进行检测，通过MCU分析地线、火线、零线以及工作参考地与保护地之间的电压数据，判断被测电路是否存在安全隐患；限流...

【专利技术属性】
技术研发人员：王财清，刘海波，郭宏辰，赵佳更，杨威，
申请(专利权)人：捍防苏州实业有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32