技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種斷路器，尤其涉及一種帶自檢功能的剩余電流動(dòng)作斷路器。
背景技術(shù)
[0002] 剩余電流動(dòng)作斷路器作為低壓配電系統(tǒng)中防止電擊事故、電氣設(shè)備漏電損壞的重要保護(hù)設(shè)備，得到了廣泛應(yīng)用。但在實(shí)際應(yīng)用中，由于安裝配置不規(guī)范、產(chǎn)品
質(zhì)量差等原因造成斷路器損壞或漏電保護(hù)功能失效，進(jìn)而引發(fā)人身傷害事故或設(shè)備損壞事故的情況仍然經(jīng)常發(fā)生。所以，為了確保斷路器的漏電保護(hù)功能有效，傳統(tǒng)的檢驗(yàn)方法為，需要人工介入操作設(shè)于斷路器上的試驗(yàn)按鈕以驗(yàn)證斷路器的響應(yīng)接地故障的能
力。
[0003] 然而事實(shí)上，多數(shù)用戶由于嫌操作麻煩根本不會(huì)定期主動(dòng)對(duì)斷路器進(jìn)行功能驗(yàn)證操作，而且通過(guò)人工操作試驗(yàn)按鈕將會(huì)中斷對(duì)設(shè)備的供電連續(xù)性，或?qū)?duì)用戶造成經(jīng)濟(jì)損失。另外，即便是用戶愿意每月對(duì)斷路器進(jìn)行人為的功能驗(yàn)證操作，但以月為單位的驗(yàn)證周期過(guò)長(zhǎng)，若在月內(nèi)斷路器漏電保護(hù)功能失效，將會(huì)給用戶用電帶來(lái)極大的用電安全隱患。實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種帶自檢功能的剩余電流動(dòng)作斷路器，以解決上述存在的技術(shù)問(wèn)題。
[0005] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案是，提供一種帶自檢功能的剩余電流動(dòng)作斷路器，包括一殼體和設(shè)于所述殼體頂部的一操作
手柄、一試驗(yàn)按鈕以及設(shè)于所述殼體內(nèi)的一觸頭系統(tǒng)和使用所述觸頭系統(tǒng)的一滅弧室，所述觸頭系統(tǒng)與所述操作手柄相連，于所述殼體內(nèi)還設(shè)置有進(jìn)線端、出線端、一
短路保護(hù)機(jī)構(gòu)和一過(guò)載保護(hù)機(jī)構(gòu)，[0006] 于所述殼體內(nèi)還設(shè)置有一PCB控制線路組件板、一剩余電流保護(hù)脫扣器、一零序電流互感器、一報(bào)警指示燈和一蜂鳴器；
[0007] 于所述PCB控制線路組件板上設(shè)置有一主控芯片和與所述主控芯片相連的一可控
硅；所述可控硅同時(shí)連接所述剩余電流保護(hù)脫扣器；所述零序電流互感器、所述報(bào)警指示燈和所述蜂鳴器分別與所述主控芯片相連。
[0008] 作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，設(shè)于所述PCB控制線路組件板上的所述主控芯片的具體型號(hào)為L(zhǎng)T6713V。
[0009] 作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述主控芯片內(nèi)包括一數(shù)字邏輯
控制器和分別與所述數(shù)字邏輯控制器連接的穩(wěn)壓
整流器、接地故障控制器、SCR?觸發(fā)器、延時(shí)觸發(fā)器、計(jì)時(shí)器、低壓差線性穩(wěn)壓器和LED指示燈控制器；
[0010] 所述主控芯片的第二管腳連接一第一
運(yùn)算放大器的負(fù)輸入腳；
[0011] 所述主控芯片的第三管腳連接所述第一
運(yùn)算放大器的正輸入腳；
[0012] 所述第一運(yùn)算放大器的輸出端連接一第二運(yùn)算放大器的輸入端，所述第二運(yùn)算放大器的正負(fù)輸入腳短接；所述第一運(yùn)算放大器的輸出端同時(shí)連接所述主控芯片的第一管腳；
[0013] 所述第二運(yùn)算放大器的輸出端連接所述延時(shí)觸發(fā)器；
[0014] 所述延時(shí)觸發(fā)器
串聯(lián)連接所述SCR觸發(fā)器；
[0015] 所述SCR觸發(fā)器連接所述主控芯片的第十六管腳；
[0016] 所述延時(shí)觸發(fā)器與所述SCR觸發(fā)器相交的點(diǎn)連接所述數(shù)字邏輯控制器的第一端口；
[0017] 所述數(shù)字邏輯控制器的第二端口連接所述主控芯片的第十五管腳；
[0018] 所述數(shù)字邏輯控制器的第三端口通過(guò)一主電平檢測(cè)模
塊連接所述主控芯片的第十四管腳；
[0019] 所述數(shù)字邏輯控制器的第四端口連接所述主控芯片的第十三管腳；
[0020] 所述數(shù)字邏輯控制器的第五端口通過(guò)所述接地故障控制器連接所述主控芯片的第十二管腳；
[0021] 所述數(shù)字邏輯控制器的第六端口通過(guò)所述LED指示燈控制器連接所述主控芯片的第十一管腳；
[0022] 所述數(shù)字邏輯控制器的第七端口通過(guò)所述計(jì)時(shí)器連接所述主控芯片的第九管腳；
[0023] 所述數(shù)字邏輯控制器的第八端口通過(guò)所述低壓差線性穩(wěn)壓器的第一輸出端連接所述主控芯片的第七管腳，并通過(guò)所述低壓差線性穩(wěn)壓器的第二輸出端連接所述主控芯片的第八管腳。
[0024] 作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述試驗(yàn)按鈕包括按鈕本體和連接所述按鈕本體的一導(dǎo)光柱，所述按鈕本體設(shè)于所述殼體的外露表面上，所述導(dǎo)光柱設(shè)于所述殼體內(nèi)。
[0025] 作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述試驗(yàn)按鈕由透明塑料制成。
[0026] 作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述報(bào)警指示燈設(shè)于所述試驗(yàn)按鈕的所述導(dǎo)光柱的下方
位置處，并與所述導(dǎo)光柱相對(duì)設(shè)置。
[0027] 作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述PCB控制線路組件板設(shè)于所述殼體內(nèi)的底部位置處；所述剩余電流保護(hù)脫扣器設(shè)于所述PCB控制線路組件板的上方位置處；所述零序電流互感器設(shè)于所述PCB控制線路組件板的左側(cè)位置處。
[0028] 作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述報(bào)警指示燈設(shè)于所述殼體上，所述報(bào)警指示燈通過(guò)
導(dǎo)線與設(shè)于所述PCB控制線路組件板上的所述主控芯片相連；
[0029] 作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述蜂鳴器設(shè)于所述PCB控制線路組件板上。
[0030] 本實(shí)用新型提供的帶自檢功能的剩余電流動(dòng)作斷路器無(wú)需人工介入即可自動(dòng)對(duì)自身是否存在故障進(jìn)行周期性的自檢，以進(jìn)一步確保用戶的用電安全。而且，本實(shí)用新型在自檢過(guò)程中不會(huì)斷開(kāi)主
電路的電連接狀態(tài)，能夠確保對(duì)設(shè)備的供電連續(xù)性。
附圖說(shuō)明
[0031] 圖1是本實(shí)用新型
實(shí)施例提供的帶自檢功能的剩余電流動(dòng)作斷路器的立體結(jié)構(gòu)圖；
[0032] 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的帶自檢功能的剩余電流動(dòng)作斷路器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0033] 圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的帶自檢功能的剩余電流動(dòng)作斷路器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖二；
[0034] 圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的帶自檢功能的剩余電流動(dòng)作斷路器的俯視圖；
[0035] 圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的帶自檢功能的剩余電流動(dòng)作斷路器上的試驗(yàn)按鈕的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036] 圖6是設(shè)于本實(shí)用新型實(shí)施例提供的帶自檢功能的剩余電流動(dòng)作斷路器內(nèi)的主控芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037] 圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的剩余電流動(dòng)作斷路器內(nèi)的主控芯片的各個(gè)管腳的功能描述表。
具體實(shí)施方式
[0038] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0039] 需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本實(shí)用新型中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0040] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但不作為本實(shí)用新型的限定。
[0041] 請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖2和圖4，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種帶自檢功能的剩余電流動(dòng)作斷路器，包括一殼體1和設(shè)于殼體1頂部的一操作手柄2、一試驗(yàn)按鈕3以及設(shè)于殼體1內(nèi)的一觸頭系統(tǒng)4和使用該觸頭系統(tǒng)4的一滅弧室?5，觸頭系統(tǒng)4與操作手柄2相連，于殼體1內(nèi)還設(shè)置有進(jìn)線端6、出線端7、一短路保護(hù)機(jī)構(gòu)8和一過(guò)載保護(hù)機(jī)構(gòu)9，
[0042] 請(qǐng)參照?qǐng)D3，本實(shí)施例提供的剩余電流動(dòng)作斷路器的殼體1內(nèi)還設(shè)置有一PCB控制線路組件板11，一剩余電流保護(hù)脫扣器10、一零序電流互感器?12、一報(bào)警指示燈13和一蜂鳴器113；
[0043] 于PCB控制線路組件板11上設(shè)置有一主控芯片112和與該主控芯片112?相連的一可控硅111；可控硅11同時(shí)連接剩余電流保護(hù)脫扣器10；零序電流互感器12、報(bào)警指示燈13和蜂鳴器113分別與主控芯片112相連。
[0044] 上述技術(shù)方案中，操作手柄2、試驗(yàn)按鈕3、觸頭系統(tǒng)4、滅弧室5、進(jìn)線端6、出線端7、短路保護(hù)機(jī)構(gòu)8以及過(guò)載保護(hù)機(jī)構(gòu)9均為本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)常用于斷路器中的器件，為
現(xiàn)有技術(shù)，所以關(guān)于如短路保護(hù)機(jī)構(gòu)8、過(guò)載保護(hù)機(jī)構(gòu)9、觸頭系統(tǒng)4的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在此不作闡述。而且，對(duì)于
本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，現(xiàn)有的這些應(yīng)用于斷路器中的上述器件，其相互間的連接方式為本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知，所以關(guān)于如觸頭系統(tǒng)4與操作手柄2的連接方式、短路保護(hù)機(jī)構(gòu)7與過(guò)載保護(hù)機(jī)構(gòu)8的連接方式等在此不作闡述。
[0045] 為了實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例提供的剩余電流動(dòng)作斷路器具備性能良好的自檢功能，本
申請(qǐng)人自行研發(fā)了型號(hào)為L(zhǎng)T6713V的主控芯片112。請(qǐng)參照?qǐng)D6，該主控芯片112實(shí)為一具備自檢功能的漏電保護(hù)電路，該主控芯片112內(nèi)包括：
[0046] 一數(shù)字邏輯控制器1121和分別與數(shù)字邏輯控制器1121連接的一穩(wěn)壓整流器1122、接地故障控制器1123、SCR觸發(fā)器1124、延時(shí)觸發(fā)器1125、計(jì)時(shí)器1126、低壓差線型穩(wěn)壓器1127和LED指示燈控制器1128；
[0047] 主控芯片112的第二管腳連接一第一運(yùn)算放大器1129的負(fù)輸入腳；
[0048] 所述主控芯片112的第三管腳連接所述第一運(yùn)算放大器1129的正輸入腳；
[0049] 所述第一運(yùn)算放大器1129的輸出端連接一第二運(yùn)算放大器1130的輸入端，所述第二運(yùn)算放大器1130的正負(fù)輸入腳短接；所述第一運(yùn)算放大器1129?的輸出端同時(shí)連接所述主控芯片112的第一管腳；
[0050] 所述第二運(yùn)算放大器1130的輸出端連接所述延時(shí)觸發(fā)器1124；
[0051] 所述延時(shí)觸發(fā)器1124串聯(lián)連接所述SCR觸發(fā)器1125；
[0052] 所述SCR觸發(fā)器1125連接所述主控芯片的第十六管腳；
[0053] 所述延時(shí)觸發(fā)器1124與所述SCR觸發(fā)器1125相交的點(diǎn)連接所述數(shù)字邏輯控制器1121的第一端口100；
[0054] 所述數(shù)字邏輯控制器1121的第二端口200連接所述主控芯片112的第十五管腳；
[0055] 所述數(shù)字邏輯控制器1121的第三端口300通過(guò)一主電平檢測(cè)模塊1131?(MLD)連接所述主控芯片112的第十四管腳；
[0056] 所述數(shù)字邏輯控制器1121的第四端口400連接所述主控芯片112的第十三管腳；
[0057] 所述數(shù)字邏輯控制器1121的第五端口500通過(guò)所述接地故障控制器?1123連接所述主控芯片112的第十二管腳；
[0058] 所述數(shù)字邏輯控制器1121的第六端口600通過(guò)所述LED指示燈控制器?1128連接所述主控芯片112的第十一管腳；
[0059] 所述數(shù)字邏輯控制器1121的第七端口700通過(guò)所述計(jì)時(shí)器1126連接所述主控芯片112的第九管腳；
[0060] 所述數(shù)字邏輯控制器1121的第八端口800通過(guò)所述低壓差線性穩(wěn)壓器?1127的第一輸出端連接所述主控芯片112的第七管腳，并通過(guò)所述低壓差線性穩(wěn)壓器1127的第二輸出端連接所述主控芯片112的第八管腳。
[0061] 圖7為主控芯片112的各個(gè)管腳的功能描述表。請(qǐng)參照?qǐng)D6和圖7，圖6?中的Amp?Out(運(yùn)放輸出腳)對(duì)應(yīng)為主控芯片的第一管腳；
[0062] 圖6中的VFB(運(yùn)放負(fù)輸入腳)對(duì)應(yīng)主控芯片的第二管腳；
[0063] 圖6中的V+(運(yùn)放正輸入腳)對(duì)應(yīng)主控芯片的第三管腳；
[0064] 圖6中的VCC(模擬電源)對(duì)應(yīng)主控芯片的第四管腳；
[0065] 圖6中的A-GND(模擬地)對(duì)應(yīng)主控芯片的第五管腳；
[0066] 圖6中的D-GND(數(shù)字地)對(duì)應(yīng)主控芯片的第六管腳；
[0067] 圖6中的VDD(數(shù)字電源)對(duì)應(yīng)主控芯片的第七管腳；
[0068] 圖6中的REF(參考
電壓)對(duì)應(yīng)主控芯片的第八管腳；
[0069] 圖6中的CAP(時(shí)鐘電容腳)對(duì)應(yīng)主控芯片的第九管腳；
[0070] 主控芯片的第十管腳懸空；
[0071] 圖6中的LED(LED指示GFCI工作狀態(tài))對(duì)應(yīng)主控芯片的第十一管腳；
[0072] 圖6中的GF-test(環(huán)路自檢時(shí)法測(cè)試方波，模擬接地故障狀態(tài))對(duì)應(yīng)主控芯片的第十二管腳；
[0073] 圖6中的SCR-test(GFCI環(huán)路SCR檢測(cè)反饋腳)對(duì)應(yīng)主控芯片的第十三管腳；
[0074] 圖6中的MLD(主電平檢測(cè)，輕觸接地可以觸發(fā)手動(dòng)自檢，并復(fù)位計(jì)時(shí)器)對(duì)應(yīng)主控芯片的第十四管腳；
[0075] 圖6中的EN(自檢使能腳，接地可關(guān)閉數(shù)字邏輯控制器)對(duì)應(yīng)主控芯片的第十五管腳；
[0076] 圖6中的SCR-drv(檢測(cè)到接地故障時(shí)，驅(qū)動(dòng)可控硅實(shí)現(xiàn)跳閘)對(duì)應(yīng)主控芯片的第十六管腳。
[0077] 需要說(shuō)明的是，GFCI為接地
故障電流漏電保護(hù)器，也就是本實(shí)施例提供的帶有自檢功能的剩余電流動(dòng)作斷路器。SCR即為可控硅(可控硅整流器)。
[0078] 當(dāng)用戶將本實(shí)施例提供的剩余電流動(dòng)作斷路器接入到帶電低壓配電系統(tǒng)中后，用戶通過(guò)閉合操作手柄2，以在斷路器內(nèi)部形成一漏電保護(hù)回路。當(dāng)閉合操作手柄2后，在主控芯片112控制下，斷路器開(kāi)始進(jìn)行首次自檢，然后在設(shè)定的間隔時(shí)間內(nèi)比如每間隔15分鐘對(duì)漏電保護(hù)回路的關(guān)鍵元器件進(jìn)行故障檢測(cè)。這里所述的關(guān)鍵元器件包括零序電流互感器12、主控芯片112、剩余電流保護(hù)脫扣器10和可控硅111。在自檢過(guò)程中，若檢測(cè)到任何一個(gè)關(guān)鍵元器件出現(xiàn)故障，主控芯片112則確認(rèn)自檢結(jié)果為自檢失敗，此時(shí)主控芯片112會(huì)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器113進(jìn)行報(bào)警，比如驅(qū)動(dòng)蜂鳴器113連續(xù)報(bào)警60s，并觸發(fā)可控硅111控制剩余電路保護(hù)脫扣器10強(qiáng)制脫扣，進(jìn)而使得剩余電流動(dòng)作斷路器斷開(kāi)，以確保用電安全。
[0079] 需要說(shuō)明的是，當(dāng)主控芯片112檢測(cè)到可控硅111或者剩余電流保護(hù)脫扣器10本身發(fā)生故障時(shí)，剩余電流動(dòng)作斷路器此時(shí)已無(wú)法通過(guò)可控硅111?控制剩余電流保護(hù)脫扣器10強(qiáng)制脫扣以斷開(kāi)剩余電流動(dòng)作斷路器，此時(shí)主控芯片112將控制蜂鳴器113持續(xù)報(bào)警，并控制報(bào)警指示燈13連續(xù)閃爍，以提示用戶采取進(jìn)一步措施以確保用電安全。
[0080] 上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，請(qǐng)參照?qǐng)D5，試驗(yàn)按鈕3包括按鈕本體32和連接按鈕本體32的一導(dǎo)光柱31，按鈕本體32設(shè)于殼體1的外露表面上，導(dǎo)光柱31設(shè)于殼體1內(nèi)。
[0081] 由于報(bào)警指示燈13設(shè)于剩余電流動(dòng)作斷路器的殼體1內(nèi)部，為了將報(bào)警指示燈13發(fā)出的燈光導(dǎo)出到殼體1外，使得用戶能夠在第一時(shí)間清晰看到報(bào)警指示燈13的報(bào)警狀態(tài)，優(yōu)選地，報(bào)警指示燈13設(shè)于試驗(yàn)按鈕3的下方位置處，并與導(dǎo)光柱31相對(duì)設(shè)置。為了進(jìn)一步提升導(dǎo)光效果，更優(yōu)選地，試驗(yàn)按鈕3包括按鈕本體32和導(dǎo)光柱31均由透明塑料制成。
[0082] 為了盡可能的降低剩余電流動(dòng)作斷路器內(nèi)部的布線復(fù)雜度，優(yōu)選地，PCB?控制線路組件板11設(shè)于殼體1內(nèi)的底部位置處；剩余電流保護(hù)脫扣器10設(shè)于PCB控制線路組件板11的上方位置處；零序電流互感器12設(shè)于PCB控制線路組件板11的左側(cè)位置處。
[0083] 上述技術(shù)方案中，為了進(jìn)一步縮小殼體內(nèi)部布線空間，以減小剩余電流動(dòng)作斷路器的整體體積，蜂鳴器113可優(yōu)選設(shè)于PCB控制線路組件板11上。
[0084] 另外，為了增強(qiáng)報(bào)警指示燈13的報(bào)警指示效果，報(bào)警指示燈13還可設(shè)于剩余電流動(dòng)作斷路器的殼體1上，報(bào)警指示燈13通過(guò)導(dǎo)線與設(shè)于PCB控制線路組件板11上的主控芯片112相連。同樣的，蜂鳴器113通過(guò)導(dǎo)線與主控芯片112相連。
[0085] 綜上，本實(shí)用新型提供的帶自檢功能的剩余電流動(dòng)作斷路器無(wú)需人工介入即可自動(dòng)對(duì)自身是否存在故障進(jìn)行周期性的自檢，以進(jìn)一步確保用戶的用電安全。而且，本實(shí)用新型在自檢過(guò)程中不會(huì)斷開(kāi)主電路的電連接狀態(tài)，能夠確保對(duì)相關(guān)設(shè)備的供電連續(xù)性。
[0086] 以上所述僅為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的實(shí)施方式及保護(hù)范圍，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，應(yīng)當(dāng)能夠意識(shí)到凡運(yùn)用本實(shí)用新型
說(shuō)明書(shū)及圖示內(nèi)容所作出的等同替換和顯而易見(jiàn)的變化所得到的方案，均應(yīng)當(dāng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
