防爆飲水機用漏電保護電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種防爆飲水機用漏電保護電路，該漏電保護器包含：漏電流樣電路，采樣三相電網有漏電情況；比較電路，漏電時輸出觸發信號；繼電保護電路，控制加熱電路電源的通斷；繼電器驅動電路，漏電時控制繼電保護電路斷路；直流電源電路，交流電源轉為直流電源為繼電器供電。本實用新型通過漏電流樣電路實時監測防爆飲水機所連接三相電網漏電情況，當發生漏電情況超過預設閾值，觸發繼電器及時斷開防爆飲水機的加熱電路電源，停止加熱，保證防爆飲水機的工作安全。
【專利說明】
防爆飲水機用漏電保護電路
技術領域
[0001]本實用新型涉及礦用漏電保護電路，具體涉及一種防爆飲水機用漏電保護電路。
【背景技術】
[0002]以往的飲水機用電加熱器只需使用隔爆型接線腔制成隔爆型即可，但按新GB3836.3-2010的規定由一個或多個電阻加熱元件及必要的溫度保護裝置構成的加熱器，如果不能保證不超過極限溫度的溫度保護裝置安裝在爆炸危險場所之外，需制成增安型
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[0003]增安型的附加安全措施適用于電阻加熱器，它們通過強制的限溫裝置，密封的容器，具有可接受的接地外殼漏電電流檢測(30mA?300mA)或絕緣監控系統以及絕緣系統的熱穩定性能試驗實現。
[0004]用于限制由于異常接地故障以及對地泄露電流等原因產生的高溫和可能的電弧。IT系統保護方法建議安裝絕緣監測裝置，以保證在任何情況下當絕緣電阻小于50 Ω/V(額定電壓)時斷開電源。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型提供一種防爆飲水機用漏電保護電路，保證在任何情況下，當三相電網采樣電位信號大于預設閾值時發出觸發信號、及時斷開防爆飲水機加熱回路電源，停止加熱。
[0006]為實現上述目的，本實用新型提供一種防爆飲水機用漏電保護電路，其特點是，該漏電保護器包含:
[0007]漏電流樣電路，其電路連接防爆飲水機所接入的三相電網，采樣到三相電網有漏電情況輸出漏電信號；
[0008]比較電路，其輸入端電路連接漏電流樣電路，接收漏電流樣電路輸出的漏電信號，轉化為電位信號與預設閾值比較，當電位信號大于預設閾值，則輸出觸發信號；
[0009 ]繼電保護電路，其電路連接在防爆飲水機的加熱電路中，控制加熱電路電源的通斷；
[0010]繼電器驅動電路，其輸入端電路連接比較電路，輸出端電路連接繼電保護電路，當接收到比較電路輸出的觸發信號，控制繼電保護電路斷路；
[0011 ]直流電源電路，其輸入端電路連接三相電網，對三相交流電進行降壓和整流，輸出直流電源至繼電器驅動電路。
[0012]上述漏電流樣電路包含分別接入三相電網三相的第一端子、第二端子和第三端子，三相負載平衡情況下第一端子、第二端子和第三端子的電流矢量和為零。
[0013]上述繼電器驅動電路包含:
[0014]第一三極管，其基極電路連接比較電路，當接收比較電路的觸發信號，導通集電極和發射極；
[0015]繼電器，其電路連接第一三極管集電極與直流電源電路，繼電器的觸發端電路連接繼電保護電路;第一三極管接收觸發信號，觸發繼電器導通，繼電器控制繼電保護電路斷路。
[0016]上述繼電保護電路包含有斷路器，其電路連接繼電器驅動電路的繼電器，繼電器得電動作即控制斷路器斷開防爆飲水機的加熱電路電源。
[0017]上述比較電路包含:
[0018]第一電阻，其兩端電路連接漏電流樣電路，接收漏電信號轉化為電位信號；
[0019]第二三極管，其基極電路連接第一電阻，漏電時基極收到電位信號，基極電位大于發射極電位，電位信號大于預設閾值，集電極和發射極不導通；
[0020]第二電阻，其電路連接第二三極管的集電極和繼電器驅動電路，漏電時第二電阻與繼電器驅動電路的連接端為低電平，輸出觸發信號至繼電器驅動電路。
[0021 ]上述漏電保護電路還包含閾值調整電路，其電路連接比較電路和直流電源電路，閾值調整電路包含電位器;電位器設置的電阻大小與比較電路的預設閾值成正比。
[0022]上述直流電源電路包含:
[0023]變壓器，其輸入端電路連接防爆飲水機所接入的三相電網，進行降壓后輸出；
[0024]整流器，其將三相電網降壓后的交流電源轉換為直流電源，輸出至繼電器驅動電路。
[0025]本實用新型防爆飲水機用漏電保護電路和現有技術的防爆飲水機電路系統相比，其優點在于，本實用新型通過漏電流樣電路實時監測防爆飲水機所連接三相電網漏電情況，當發生漏電情況超過預設閾值，觸發繼電器及時斷開防爆飲水機的加熱電路電源，停止加熱，保證防爆飲水機的工作安全。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實用新型防爆飲水機用漏電保護電路的電路原理圖；
[0027]圖2為本實用新型漏電流樣電路的電路原理圖；
[0028]圖3為本實用新型比較電路的電路原理圖；
[0029]圖4為本實用新型繼電器驅動電路的電路原理圖；
[0030]圖5為本實用新型閾值調整電路的電路原理圖；
[0031]圖6為本實用新型直流電源電路的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0032]以下結合附圖，進一步說明本實用新型的具體實施例。
[0033]如圖1所示，揭示了一種防爆飲水機用漏電保護電路的實施例，該漏電保護器包含:漏電流樣電路101、比較電路102、繼電器驅動電路103、閾值調整電路104、直流電源電路105、繼電保護電路106。
[0034]漏電流樣電路1I電路連接防爆飲水機所接入的三相電網，用于當采樣到三相電網有漏電情況輸出漏電信號。
[0035]比較電路102輸入端電路連接漏電流樣電路1I，用于接收漏電流樣電路1I輸出的漏電信號，轉化為電位信號與預設閾值比較，當電位信號大于預設閾值，則輸出觸發信號，啟動繼電保護。
[0036]繼電保護電路106電路連接在防爆飲水機的加熱電路中，用于控制加熱電路電源的通斷。
[0037]繼電器驅動電路103輸入端電路連接比較電路102，輸出端電路連接繼電保護電路106，用于當接收到比較電路102輸出的觸發信號，則控制繼電保護電路106斷路，斷開防爆飲水機的加熱電路電源。
[0038]閾值調整電路104電路連接比較電路102和直流電源電路105，用于調節比較電路102的預設閾值。
[0039]直流電源電路105輸入端電路連接三相電網，用于對三相交流電進行降壓和整流，輸出直流電源至繼電器驅動電路103，向繼電器驅動電路I中的繼電保護機構供電。
[0040]如圖2并結合圖1所示，為漏電流樣電路1I的一種實施例，漏電流樣電路1I包含分別接入AC127V的三相電網三相的第一端子1、第二端子2和第三端子3，第一端子I下接有第五二極管D5和第七電阻R7，第二端子2下接有第六二極管D6和第八電阻R8，第三端子3下接有第七二極管D7和第九電阻R9，第一端子1、第二端子2和第三端子3于第十電阻RlO處匯合，第十電阻RlO下串聯有第^^一電阻Rll，還并聯連接有第四電容C4、第三電容C3和雙向型TVS瞬態電壓預制二極管V4。正常狀態下，三相負載平衡，第一端子1、第二端子2和第三端子3的電流矢量和為零，第十電阻RlO沒有電流流過。
[0041]如圖3并結合圖1所示，為比較電路102的一種實施例，比較電路102包含第二三極管V2，電路連接第二三極管V2基極的第十二極管DlO和第十二電阻R12，電路連接第二三極管V2集電極的第五電容C5，電路連接在第二三極管V2集電極和基極之間的第一電阻Rl，第二三極管V2集電極與第一電阻Rl之間電路連接有第二電阻R2。
[0042]其中，第一電阻Rl兩端電路連接漏電流樣電路101，當三相電網發生漏電狀況時，接收漏電流樣電路101輸出的漏電信號，轉化為電位信號。具體的，正常情況下沒漏電時，第一電阻Rl兩端電壓低；當有漏電流時，第一電阻Rl兩端電壓高，作為電位信號輸出。
[0043]第二三極管V2基極電路連接第一電阻Rl。正常狀態時，第二三極管V2集電極和發射極不導通低，第二三極管V2基極電位小于發射極，集電極和發射極之間導通。而當有漏電時，由于第一電阻Rl兩端電壓高，第二三極管V2基極收到第一電阻Rl的電位信號，第二三極管V2基極電位升高，當電位信號大于預設閾值，第二三極管V2基極電位大于其發射極電位，使第二三極管V2集電極和發射極不導通。
[0044]第二電阻R2電路連接第二三極管V2的集電極和繼電器驅動電路103。正常狀態時，由于第二三極管V2集電極和發射極之間導通，電流流過第二電阻R2與繼電器驅動電路103的連接端時為高電平。而有漏電時，由于第二三極管V2集電極和發射極不導通，第二電阻R2沒有電流流過，導致第二電阻R2與繼電器驅動電路的連接端為低電平，即實現比較電路102輸出觸發信號至繼電器驅動電路103。
[0045]如圖4并結合圖1所示，為繼電器驅動電路103的一種實施例。繼電器驅動電路103包含第一三極管VI，第一三極管Vl的基極電路連接至比較電路102的第二三極管V2的集電極和第二電阻R2。第一三極管Vl的發射極電路連接有穩壓二極管V3，穩壓二極管V3下并聯有第五電阻R5和第六電阻R6，第六電阻R6電路連接有第三電阻R3，并且第一三極管Vl的發射極通過穩壓二極管V3和第六電阻R6電路連接至比較電路102的第二三極管V2的發射極。第一三極管Vl的集電極并聯有繼電器J和第八二極管D8。
[0046]其中，第一三極管Vl基極電路連接比較電路102。當正常狀態時，由于比較電路中第二電阻R2與第一三極管Vl基極連接端為高電平，第一三極管Vl基極電位高于發射極，其發射極與集電極不導通，繼電器J線圈沒電。當有漏電流時，由于比較電路中第二電阻R2與第一三極管Vl基極連接端為低電平，第一三極管Vl基極電位低于發射極，即收到了比較電路102的觸發信號，第一三極管Vl的發射極和集電極導通，繼電器J得電動作，控制繼電保護電路106斷路。
[0047]如圖5并結合圖1所示，為閾值調整電路104的實施例。該閾值調整電路104包含串聯連接的電位器W1、第四電阻R4和第八二極管D8。調整電位器Wl電阻，相當于調節漏電流的大小，改變R2兩端的電壓，決定第一三極管Vl與第二三極管V2的導通與否。電位器Wl設置的電阻大小與比較電路的預設閾值成正比。
[0048]如圖6并結合圖1所示，為直流電源電路105的一種實施例。直流電源電路105包含接入三相電網中兩相的第七端子7和第八端子8，第七端子7和第八端子8下電路連接有變壓器T，變壓器T下電路連接有整流器，變壓器T下通過第一電容Cl接入防爆飲水機用漏電保護電路的其他電路(即比較電路102、繼電器驅動電路103、閾值調整電路104)，第七端子7與變壓器T之間接有熔斷器FUl。
[0049]其中，第七端子7與第八端子8輸入單相AC127V，變壓器T將三相AC127V進行降壓至40V后輸出至整流器。整流器包含有組成橋式整流電路的第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3和第四二極管D4，將AC40V整流為直流電源輸送至第一電容Cl進行濾波，最終輸出為繼電器驅動電路103中的繼電器J供電。
[0050]如圖1所示，繼電保護電路106包含有斷路器，其電路連接繼電器驅動電路的繼電器J。正常狀態下，繼電器J沒觸發，則不觸發繼電保護電路106的斷路器工作；當有漏電流，繼電器J得電動作，即控制斷路器斷開防爆飲水機的加熱電路電源。
[0051 ]防爆飲水機用漏電保護電路的工作原理如下:
[0052]第一端子1、第二端子2和第三端子3的三相AC127V負載平衡情況下的電流矢量和為零，第十電阻RlO沒有電流流過。正常情況下，沒漏電流時，第一電阻Rl兩端電壓很小，第二三極管V2因基極的電位小于發射極而導通，電流流過第二電阻R2下端時為高電平，第一三極管Vl基極電位高于發射極，不能導通，繼電器J線圈沒電。有漏電流時，第一電阻Rl兩端電壓較高，第二二極管V2因基極的電位大于發射極而不能導通，第二二極管Vl因基極電位高于發射極，所以不能導通，第二電阻R2沒有電流流過，下端為低電平，第一二極管Vl基極電位低于發射極，能夠導通，繼電器J得電動作。
[0053]盡管本實用新型的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本實用新型的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護范圍應由所附的權利要求來限定。
【主權項】
1.一種防爆飲水機用漏電保護電路，其特征在于，該漏電保護器包含: 漏電流樣電路，其電路連接防爆飲水機所接入的三相電網，采樣到三相電網有漏電情況輸出漏電信號； 比較電路，其輸入端電路連接漏電流樣電路，接收漏電流樣電路輸出的漏電信號，轉化為電位信號與預設閾值比較，當電位信號大于預設閾值，則輸出觸發信號； 繼電保護電路，其電路連接在防爆飲水機的加熱電路中，控制加熱電路電源的通斷； 繼電器驅動電路，其輸入端電路連接比較電路，輸出端電路連接繼電保護電路，當接收到比較電路輸出的觸發信號，控制繼電保護電路斷路； 直流電源電路，其輸入端電路連接三相電網，對三相交流電進行降壓和整流，輸出直流電源至繼電器驅動電路。2.如權利要求1所述的防爆飲水機用漏電保護電路，其特征在于，所述漏電流樣電路包含分別接入三相電網三相的第一端子、第二端子和第三端子，三相負載平衡情況下第一端子、第二端子和第三端子的電流矢量和為零。3.如權利要求1所述的防爆飲水機用漏電保護電路，其特征在于，所述繼電器驅動電路包含: 第一三極管(VI)，其基極電路連接比較電路，當接收比較電路的觸發信號，導通集電極和發射極； 繼電器(J)，其電路連接第一三極管(Vl)集電極與直流電源電路，繼電器(J)的觸發端電路連接繼電保護電路;第一三極管(Vl)接收觸發信號，觸發繼電器(J)導通，繼電器(J)控制繼電保護電路斷路。4.如權利要求3所述的防爆飲水機用漏電保護電路，其特征在于，所述繼電保護電路包含有斷路器，其電路連接繼電器驅動電路的繼電器(J)，繼電器(J)得電動作即控制斷路器斷開防爆飲水機的加熱電路電源。5.如權利要求1所述的防爆飲水機用漏電保護電路，其特征在于，所述比較電路包含: 第一電阻(R1)，其兩端電路連接漏電流樣電路，接收漏電信號轉化為電位信號； 第二三極管(V2)，其基極電路連接第一電阻(Rl)，漏電時基極收到電位信號，基極電位大于發射極電位，電位信號大于預設閾值，集電極和發射極不導通； 第二電阻(R2)，其電路連接第二三極管(V2)的集電極和繼電器驅動電路，漏電時第二電阻(R2)與繼電器驅動電路的連接端為低電平，輸出觸發信號至繼電器驅動電路。6.如權利要求1或5所述的防爆飲水機用漏電保護電路，其特征在于，所述漏電保護電路還包含閾值調整電路，其電路連接比較電路和直流電源電路，閾值調整電路包含電位器(Wl);電位器(Wl)設置的電阻大小與比較電路的預設閾值成正比。7.如權利要求1所述的防爆飲水機用漏電保護電路，其特征在于，所述直流電源電路包含: 變壓器(T)，其輸入端電路連接防爆飲水機所接入的三相電網，進行降壓后輸出； 整流器，其將三相電網降壓后的交流電源轉換為直流電源，輸出至繼電器驅動電路。
【文檔編號】H02H3/34GK205453092SQ201521102460
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月28日
【發明人】俞祥龍, 成紅中, 許世坤
【申請人】上海創力普昱自動化工程有限公司