地线安全电压控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种地线安全电压控制系统，包括电源电路、检测电路、处理电路及输出电路，输出电路与连接有负载的断电装置连接，电源电路连接在火线与零线之间，用于为控制系统提供电源；检测电路用于检测地线电压，当地线电压与零线电压之间的压差达到预定的安全电压范围时，向处理电路输出控制信号；处理电路用于根据控制信号对地线电压进行处理，并控制输出电路触发外部的断电装置断电，切断电源与负载的连接。本实用新型专利技术检测电路检测一旦检测到地线电压达到预定范围或零火线接反，则通过处理电路和输出电路触发漏电保护插头跳闸并报警，切断电源与负载之间的连接，达到防火灾或防电击目的，提高用电产品使用安全性。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电器产品
，尤其涉及一种地线安全电压控制系统。
技术介绍
在实际生活中，电器产品电气回路中的带电导体——零线与火线、大地、电气设备外壳以及各种接地金属管道或其他导体之间的短路，或者导体对地绝缘电阻小于规定值时都可能发生接地失效，接地失效会引起过流，从而会引起火灾或电击风险，为了避免这种风险，一种防止接地失效的漏电保护插头被广泛地运用。漏电保护插头被安装于供电电源与负载之间，其作用是通过零线、火线上的互感器或地线的互感器来感应是否存在漏电电流。漏电保护插头在工作过程中，一旦侦测到电路中存在漏电情况，立即跳闸，切断电源与负载间的连接，以避免由于漏电引起火灾或电击的风险。现有的漏电保护插头只有在零线、火线的互感器或地线的互感器检测到漏电流信号时才能跳闸断电，其漏电电流基于大地产生，若所用电器产品无地线，或者有地线而没有与大地连接，则在零线、火线上的互感器或地线的互感器没有检测到漏电流信号的情况下便不能断电，但是，若此时地线因用电环境或其他用电器漏电，地线中流入电流使地线带电，则会对使用者的人身安全造成威胁。在实际使用中，如果电源插座接地端未接地，用电器也未接地，当地线带电或用电器漏电时，带电体无法与大地产生漏电流，即无法在零线、火线的互感器或地线的互感器中感应出漏电电流信号，则无法在地线或用电器带电情况下立即跳闸断电，只有在使用者接触到用电器接地端如外壳使漏电流通过人体流到大地时，零线、火线的互感器或地线的互感器才能检测到漏电电流信号，漏电保护插头此时才可跳闸断电，由此可知，在切断电源前就已造成使用者的触电事故。此外，如果用户家庭用电系统采用TN-C-S系统(接零保护系统)，从电路零线接到插座内零极的连接线出现故障，出现电源零线缺失的情况时，电器负载中的电流从火线中流入到电器的接地点上，使地线带电；或零线、火线接反，地线直接带电，此时所有可触及的金属部件带电，极易对使用者的人身安全造成威胁。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种地线安全电压控制系统，旨在增强电器产品的漏电保护的安全性。为了达到上述目的，本技术提出一种地线安全电压控制系统，包括电源电路、检测电路、处理电路及输出电路，所述输出电路与外部的断电装置连接，所述断电装置连接有负载，其中电源电路，连接在火线与零线之间，用于为所述控制系统提供电源；检测电路，用于检测地线电压，当地线电压与零线电压之间的压差达到预定的安全电压范围时，向所述处理电路输出控制信号；所述处理电路，用于根据所述控制信号对所述地线电压进行处理，并控制所述输出电路触发所述外部的断电装置断电，切断电源与负载的连接。优选地，所述电源电路包括第一二极管及分压电阻R21、R23 ；所述第一二极管的正极与火线连接，所述分压电阻R21与R23串联后连接在第一二极管的负极与零线之间，第一二极管用于对输入的电源电压进行半波整流处理。优选地，所述检测电路包括第二二极管、光耦合器以及至少两检测电阻R22、R24 ； 所述处理电路包括三极管；所述第二二极管的正极与所述地线连接，所述两检测电阻R22、 R24串联后连接在第二二极管的负极与零线之间，所述光耦合器输入端的阳极连接在两检测电阻R22、RM之间，所述光耦合器输入端的阴极连接零线；该光耦合器输出端的集电极和发射极分别与所述三极管的集电极和基极连接；通过光耦合器中发光二极管的压降参数形成光电控制，控制电压的检测范围；所述三极管的发射极与零线连接；所述三极管的集电极还通过电源匹配电阻R27连接在电源电路的分压电阻R21、R23之间。优选地，所述检测电路还包括检测电阻R25，所述光耦合器通过所述检测电阻R25 与零线连接；所述处理电路还包括报警单元，该报警单元一端接三极管的发射极，另一端通过电流匹配电阻似8与零线连接。优选地，所述报警单元为发光二极管或音、视频信号产生器。优选地，所述处理电路还包括滤波电容C21、C22，所述滤波电容C21 —端接零线， 另一端连接在电源电路的分压电阻R21、R23之间；所述滤波电容C22 —端接零线，另一端与所述三极管的基极连接。优选地，所述输出电路包括控制单元，所述控制单元的第一输入端与所述三极管的发射极连接，所述控制单元的第二输入端接火线，所述控制单元的输出端与外部的断电装置连接。优选地，所述控制单元至少为可控硅、继电器、MOS管或电子阀；所述可控硅的门极与所述三极管的发射极连接，阳极接火线，阴极与外部的断电装置连接；所述断电装置集成在漏电保护插头或电源系统中。优选地，所述输出电路还包括用于隔离分流的第三二极管，所述第三二极管的正极与所述三极管的发射极连接，该第三二极管的负极通过分流电阻R26与所述可控硅的门极连接。优选地，所述预定的安全电压范围为36 50V ；所述输出电路还包括压敏电阻及滤波电容C23，所述压敏电阻并联在所述可控硅的阳极和阴极之间；所述滤波电容C23连接在所述三极管与零线之间。 本技术提出的一种地线安全电压控制系统，通过检测电路检测地线电压是否达到预定范围或零火线是否接反，一旦地线电压达到预定的安全电压范围或者检测到零火线接反则通过处理电路和输出电路触发漏电保护插头跳闸，切断电源与负载之间的连接， 达到防火灾或防电击的目的，提高用电产品的使用安全性；此外，本技术还可通过处理电路中的发光二极管等报警单元发出报警信号，在漏电保护插头跳闸的同时，通过报警信号提醒用户该用电产品出现漏电危险，使用户及时采取相应的安全措施。附图说明图1是本技术地线安全电压控制系统的电路结构示意图。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。具体实施方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本技术实施例解决方案主要是通过检测电路检测地线电压是否达到预定范围或零火线是否接反，一旦地线电压达到预定的安全电压范围或者检测到零火线接反，即地线电压与零线电压之间的压差达到预定的安全电压范围，则通过处理电路和输出电路触发漏电保护插头跳闸，切断电源与负载之间的连接并报警，以提高用电产品的使用安全性。请参照图1所示，图1是本技术地线安全电压控制系统的电路结构示意图。本技术一实施例提出一种地线安全电压控制系统，包括火线L、零线N、地线PE、电源电路11、检测电路12、处理电路13及输出电路14，输出电路14与外部的断电装置连接，断电装置连接有负载，其中相线L与零线N连接在外部电源上；电源电路11，连接在火线L与零线N之间，用于为控制系统提供电源；检测电路12，用于检测地线PE电压，当地线PE电压达到预定的安全电压范围时， 向处理电路13输出控制信号；处理电路13，用于根据控制信号对地线PE电压进行处理，并控制输出电路14触发外部的断电装置断电，切断电源与负载的连接。具体地，本实施例中，电源电路11包括第一二极管D21及分压电阻R21、R23 ；第一二极管D21的正极与火线连接，分压电阻R21与R23串联后连接在第一二极管D21的负极与零线之间，第一二极管D21用于对输入的电源电压进行半波整流处理；分压电阻R21、 R23的作用是对输入的电源电压进行降压分压，以满足本实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种地线安全电压控制系统，其特征在于，包括：电源电路、检测电路、处理电路及输出电路，所述输出电路与外部的断电装置连接，所述断电装置连接有负载，其中：电源电路，连接在火线与零线之间，用于为所述控制系统提供电源；检测电路，用于检测地线电压，当地线电压与零线电压之间的压差达到预定的安全电压范围时，向所述处理电路输出控制信号；所述处理电路，用于根据所述控制信号对所述地线电压进行处理，并控制所述输出电路触发所述外部的断电装置断电，切断电源与负载的连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王钟宇，吴勇，
申请(专利权)人：深圳市良辉科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94