一种中性线接地保护电路制造技术

一种中性线接地保护电路，包括漏电流检测磁环、漏电流检测线圈、调制电路、中性线接地检测磁环、中性线接地检测线圈、检测电路和电磁铁，漏电流检测线圈绕在漏电流检测磁环上，漏电流检测线圈与调制电路相连，中性线接地检测线圈绕在中性线接地磁环上，中性线接地线圈与检测电路相连，检测电路与电磁铁相连；中性线接地时，漏电流检测线圈与中性线接地检测线圈耦合，当中性线接地检测线圈的电压幅值大于设定阈值时，检测电路控制电磁铁脱扣以断开供电回路。本发明专利技术的一种中性线接地保护电路，使得基于磁通门电流检测的B型漏电保护开关能够响应中性线接地故障。应中性线接地故障。应中性线接地故障。

【技术实现步骤摘要】
一种中性线接地保护电路


[0001]本专利技术涉及漏电保护领域，尤其涉及B型漏电保护领域。

技术介绍

[0002]根据标准GBT 6829
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2017，按可保护的漏电波形来分类可分为AC型、A型、F型和B型。AC型要求识别工频交流漏电，A型要求识别工频、半波工频漏电，B型不仅要求能够识别交流漏电，对于半波、高频交流、直流等漏电波形也要能够识别。通常AC型、A型的漏电保护采用电流互感器检测漏电流，B型通常采用磁通门电流传感器来检测漏电流。
[0003]根据UL943的要求，漏电保护必须具备中性线接地保护功能。中性线(Neutral Line)是国外通常的叫法，在国内我们一般称为零线(N线)，为了符合国内的习惯，下文都用零线来代替中性线。漏电保护其原理如下，零线和火线同时穿过漏电保护开关的测量磁环，当漏电流为零时，流过火线与零线的电流的有效值是相等的，但方向相反，其矢量和为零，因此对正常的工作电流时没有反应的。而当火线与大地发生接地故障时，火线与大地之间有一定的电阻，这时火线与地线之间就会形成一个漏电回路，该漏电流会从火线流过，但不会流经零线，这时零火之间的电流矢量和就不为零，漏电保护开关就能测量到该漏电流，当漏电流达到保护阈值时，剩余电流动作保护器就会断开。从以上的原理分析来看，上述的漏电情况其实可以看成是火线接地的故障。而零线接地故障的危害如下，一般户内会有多个插座，一旦有一个插座的零线与大地相连，而这时候又发生了火线接地故障，就会发生图1的情况。当有漏电流产生并且零线与地线短接时，那么漏电流就会有地线和零线两条返回通道，导致零线与火线之间的电流矢量和变小，使得漏电保护的测量值比实际值要小，发生漏电情况时不能正常脱扣。户内的线路多不确定的因素较多，只要在漏电保护开关之后发生零线接地故障，都会出现上述测量不准的风险，因此零线接地保护故障是非常有必要的。
[0004]标准UL943要求，即使没有出现漏电情况(火线接地的故障)，出现零线接地时漏电保护开关也需能动作。如图2所示，当出现零线接地时，对于B型漏电保护开关，相当于多了一个绕组。B型漏电保护开关的基本原理如下，如图3所示，调制电路发出对称的方波驱动漏电检测线圈，并让线圈处于正负交替饱和的状态，线圈电流是正负对称的。当有漏电流输入时，线圈电流就会正负不对称，采样电路和解调电流对线圈的正负不对称状态进行处理，就可以还原得到漏电流信号，当漏电流信号超过设定阈值，就会控制电磁铁执行保护断开供电回路。其中RGN是零线与地线的内阻之和。标准要求RGN内阻为2Ω时，漏电保护开关应该动作。但不增加额外的措施，在漏电保护的检测磁环中增加一个2Ω的回路，线圈还是处于正负对称的状态，对漏电流检测本身的影响是很小的，漏电保护开关并不会动作。所以普通的B型漏电保护开关，是不具备零线接地故障保护功能的。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提出一种中性线接地保护电路，使得基于磁通门电流检测的B型漏电保护开关能够响应中性线接地故障。
[0006]本专利技术提供的技术方案如下：
[0007]一种中性线接地保护电路，其特征在于：包括漏电流检测磁环、漏电流检测线圈、调制电路、中性线接地检测磁环、中性线接地检测线圈、检测电路和电磁铁，漏电流检测线圈绕在漏电流检测磁环上，漏电流检测线圈与调制电路相连，调制电路用于输出方波给漏电流检测线圈励磁，中性线接地检测线圈绕在中性线接地磁环上，中性线接地线圈与检测电路相连，检测电路与电磁铁相连，检测电路用于检测中性线接地线圈的电压幅值；中性线接地时，漏电流检测线圈与中性线接地检测线圈耦合，当中性线接地检测线圈的电压幅值大于设定阈值时，检测电路控制电磁铁脱扣以断开供电回路。
[0008]作为上述中性线接地保护电路的一种具体实施方式，其特征在于：所述检测电路包括整流桥BR1、电容C1和比较器COMP1，中性线接地检测线圈的两端与整流桥BR1的输入端相连，整流桥BR1的正输出端与电容C1的一端、比较器COM1的正输入端相连，整流桥BR1的负输出端与电容C1的另一端接地，比较器COMP1的负输入端与基准电压REF1相连，比较器COMP1的输出端与电磁铁相连。
[0009]作为上述中性线接地保护电路的一种具体实施方式，其特征在于：所述检测电路包括二极管D1、电容C1和比较器COMP1，中性线接地检测线圈的一端接地，中性线接地检测线圈的另一端与二极管D1的阳极相连，二极管D1的阴极与电容C1的一端、比较器COMP1的正输入端相连，电容C1的另一端接地，比较器COMP1的负输入端与基准电压REF1相连，比较器COMP1的输出端与电磁铁相连。
[0010]作为上述中性线接地保护电路的一种具体实施方式，其特征在于：所述检测电路包括比较器COMP1、比较器COMP2、比较器COMP3、二极管D1、二极管D2、电阻R1和电容C1，中性线接地检测线圈的一端接地，中性线接地检测线圈的另一端与比较器COMP2的正输入端和比较器COMP3的负输入端相连，基准电压REF1与比较器COMP2的负输入端相连，基准电压REF2与比较器COMP3的正输入端相连，比较器COMP2的输出端与二极管D1的阳极相连，比较器COMP3的输出端与二极管D2的阳极相连，二极管D1的阴极与二极管D2的阴极、电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端与电容C1的一端、比较器COMP1的负输入端相连，电容C1的另一端接地，比较器COMP1的正输入端与基准电压REF3相连，比较器COMP1的输出端与电磁铁相连。
[0011]作为上述中性线接地保护电路的一种具体实施方式，其特征在于：所述检测电路包括比较器COMP2、比较器COMP3、二极管D1、二极管D2和RS触发器，中性线接地检测线圈的一端接地，中性线接地检测线圈的另一端与比较器COMP2的正输入端和比较器COMP3的负输入端相连，基准电压REF1与比较器COMP2的负输入端相连，基准电压REF2与比较器COMP3的正输入端相连，比较器COMP2的输出端与二极管D1的阳极相连，比较器COMP3的输出端与二极管D2的阳极相连，二极管D1的阴极与二极管D2的阴极、RS触发器的S输入端相连，RS触发器的输出端与电磁铁相连。
[0012]本专利技术的技术方案原理框图如图4所示，原理如下，当没有出现中性线接地时，漏电流检测线圈与中性线接地检测线圈是没有耦合的，中性线接地检测线圈没有输出。当发生中性线接地时，漏电流检测线圈与中性线接地检测线圈就有一定的耦合，电阻RGN内阻越小耦合程度越高，中性线接地检测线圈的输出越大。检测电路只要检测中性线接地检测线圈的电压幅值，即可判断是否发生中性线接地。漏电流检测线圈与中性线接地检测线圈耦合的等效原理图如图5所示，可看做是两个变压器的串接。漏电流检测线圈输入的电压为正
负交替的方波，因此中性线接地检测线圈输出的也是方波。本专利技术的关键节点波形如图6所示，其中VIN为漏电流检测线圈的两端电压，VOUT为RGN取不同值时中性线接地检测线圈两端电压，电阻RGN的内阻越小，VOUT的电压就越大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中性线接地保护电路，其特征在于：包括漏电流检测磁环、漏电流检测线圈、调制电路、中性线接地检测磁环、中性线接地检测线圈、检测电路和电磁铁，漏电流检测线圈绕在漏电流检测磁环上，漏电流检测线圈与调制电路相连，调制电路用于输出方波给漏电流检测线圈励磁，中性线接地检测线圈绕在中性线接地磁环上，中性线接地线圈与检测电路相连，检测电路与电磁铁相连，检测电路用于检测中性线接地线圈的电压幅值；中性线接地时，漏电流检测线圈与中性线接地检测线圈耦合，当中性线接地检测线圈的电压幅值大于设定阈值时，检测电路控制电磁铁脱扣以断开供电回路。2.根据权利要求1所述的中性线接地保护电路，其特征在于：所述检测电路包括整流桥BR1、电容C1和比较器COMP1，中性线接地检测线圈的两端与整流桥BR1的输入端相连，整流桥BR1的正输出端与电容C1的一端、比较器COM1的正输入端相连，整流桥BR1的负输出端与电容C1的另一端接地，比较器COMP1的负输入端与基准电压REF1相连，比较器COMP1的输出端与电磁铁相连。3.根据权利要求1所述的中性线接地保护电路，其特征在于：所述检测电路包括二极管D1、电容C1和比较器COMP1，中性线接地检测线圈的一端接地，中性线接地检测线圈的另一端与二极管D1的阳极相连，二极管D1的阴极与电容C1的一端、比较器COMP1的正输入端相连，电容C1的另一端接地，比较器COMP1的负输入端与基准电压REF1相连，比较器COMP1的输出端与电磁铁相连。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClH零二H三零零，
申请(专利权)人：深圳南云微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：