专利名称：电气设备安全装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电气设备安全保护装置领域，更具体的说是一种电器设备安全装置。
背景技术：
现有的一般用电的供电系统基本采用三线接入，火线与零线用于供电，接地线起到保护用户免受触电危险的作用。随着当今各种各样的大型用电设备的普及使用，安全用电越来越受到人们的重视，电气设备安全保护装置也随之逐步发展。现有技术中比较传统的方式有保险丝，保险开关，短路开关和设与电气设备中的安全保护装置。保险丝虽然结构简单，成本低，但是由于其安全性能比较粗糙，反应迟钝，对于使用者及电气设备的保护力度小，已经渐渐的退出市场；对于电气设备中的安全保护装置一般只是起到保护本设备或使用本设备的用户的安全，对于用电网的安全保护几乎不起作用；现有技术中比较广泛使用的是各种保险开关和短路开关，此类安全装置反应比较灵敏，可以控制其管辖下的整个用电网，但是结构复杂，成本高，体积大，一般只是在比较大的用电单元网络中设置一个或几个此类安全装置，也只能从一个比较大的范围来控制用电网的安全；保险开关和短路开关此类安全装置一般是针对用电网中火线及零线对用户造成的触电危险，而对于接地线是否接通对用户造成的隐藏性危险却无法监测，在布线或安装的过程中即使不把接地线接通也可以正常使用，所以此类安全装置还存在一定的安全隐患；以上几类安全装置也同时存在以下缺点，由于现在用电网大多都是交流电网，当火线与零线对调接入的时候此类安全装置却可以正常使用，给用户和电气设备造成极大的危险性；一般此类安全装置是监控一定范围的用电网或一个电气设备，当用电网或电气设备出问题的时候便断开电源，起到安全保护的作用，但是却不能帮助用户确认具体是那一段用电网络或那一个电气设备出了问题，不利于维修；此类安全装置的可调节性能差，用户不能控制其反应的灵敏度，只能针对不同的需要选择不同灵敏度的安全装置；并且当故障排除后此类安全装置一般需要人工复位，才能接通用电线路。
发明内容
本发明提供了一种电器设备安全装置，其目的在于克服现有技术中的种种缺点，提供一种能够对接地线、火线和零线进行全面监控，安全保护性能高，能够防止火线和零线反接，有利于监测电路故障，可自动复位，结构简单，体积小，可以嵌入到各种电气设备中的安全保护装置。
本发明主要通过一下技术要点来实现其发明目的。
本发明为一种电气设备安全装置，其特征是包括开关电路、整流电路和继电器，接入电源的火线、零线通过整流电路和开关电路后为继电器供电，接入电源的火线、零线和接地线先分别与继电器连接后再接入电气设备；所述开关电路用于根据接地线的通路或断路的状态来控制电源的通断，开关电路的监测端与接地线连接；整流电路用于将电源整流后为继电器供电；继电器用于控制接入电源的火线、零线和接地线的接通与断开。本发明主要通过开关电路来控制电源对继电器的供电，当接地线连通时，开关电路接通供电电源，继电器有电源的支持，保持电路的连通；当接地线断开时，开关电路断开供电电源，继电器失去电源的支持，断开电路连通。本发明的结构简单，体积小，随着现代集成电路技术的发展，可以将各个构件及电路集成为很小的一个集成电路，直接嵌入到电气设备中，如直接嵌入开关，插座，电排或电器里面，起到对其及其使用者的保护。
本发明的开关电路主要由逻辑芯片和放大电路组成。测试接地线的通路和断路主要由逻辑芯片完成，逻辑芯片的输入端与接地线连接，接地线的通路产生的电平信号0和断路产生的电平信号1为逻辑芯片的输入信号，逻辑芯片根据输入的信号及其自身的特性输出电平信号控制放大电路的通断，以达到可以由接地线的通断状态来控制开关电路的接通与断开。
接地线的接通是安全用电的关键，特别是接地线对于用电者或用电设备起到关键性的保护作用。本发明可以保证接地线一直处于接通，克服现有技术中多种安全设备不能发现接地线是否接通缺点，大大的提高了用电的安全性本发明在使用的过程中主要是通过火线、零线供电使继电器处于接通状态，无需外接电源，而且无论当火线、零线或者接地线任何一条或一条以上线路断路的时候，都会使得继电器失去电源供应，不能维持其闭合的状态，切断电源，起到安全保护的作用；而且当火线与零线不小心反接的时候，继电器也无法工作，完全排除了布线时候产生的隐患。
由于本发明结构简单、成本低、体积小，并且是直接嵌入到电气设备中，所以在用电网布线的时候将本发明嵌入到线路上的每个电气设备，特别是终端设备，如开关，插座，电排等。因此对于判断电路故障是十分有利的，当电路中某个设备因安全问题不工作的时候可以通过判断与其连接的上下设备是否工作方法来确定线路故障范围，便可以很快的将电路故障缩小到很小的范围中。当线路中的故障排除之后，本发明的继电器又有电源支持，重新接通电路，自动恢复线路的供电，无需人工干预，使得其实用性更强，使用更方便。
本发明还可以在开关电路中加入分压电路。分压电路用于调节监测芯片的检测灵敏度。生产人员可以根据具体情况的需要调节本发明的安全灵敏度，如在线路质量较差的情况下可以降低其灵敏度，减少误报的几率；对于线路质量好的情况提高其灵敏度可以提高用电的安全性。
本发明在继电器与电气设备之间设有状态指示灯。指示灯用于指示本发明的工作状况，让用户可以简单明了的判断本发明的继电器在用电线路处于接通或断开，更有利于确定线路故障的范围。
本发明较现有的技术有以下显著性的优点。
1.通过对火线、零线、接地线三线是否接通的同时监控，安全性能高；2.有效排除火线、零线反接的安全隐患；3.有利于快速、准确的确定线路故障的范围；4.具有自动复位的功能；5.应用面广；6.结构简单，体积小，可以嵌入式使用；7.成本低，可以大范围采用。
图1为本发明的控制方框图；图2为图1的电路图；具体实施方式
如图1所示，本发明为一种电气设备安全装置，其特征是包括开关电路(1)、整流电路(2)和继电器(3)，接入电源的火线(4)、零线(5)通过整流电路(2)和开关电路(3)后为继电器(3)供电，接入电源的火线(4)、零线(5)和接地线(6)先分别与继电器(3)连接后再接入电气设备(7)；所述开关电路(1)用于根据接地线(4)的通路或断路的状态来控制电源的通断，开关电路(1)的监测端与接地线(4)连接；整流电路(2)用于将电源整流后为继电器(3)供电；继电器(3)用于控制接入电源的火线(4)、零线(5)和接地线(6)的接通与断开。本实施例中开关电路(1)由逻辑芯片(11)、放大电路(12)和分压电路(13)组成。并且在继电器(3)与电气设备(7)之间设有状态指示灯(8)。
本实施例的具体电路图如图2所示，其中开关电路(1)包括IC4011逻辑芯片(11)；由三极管BG1、电容C1组成的放大电路(12)；由电阻R1、R2、R3、R4组成的分压电路(13)。将IC4011逻辑芯片(11)的一个输入端置0，另一输入端与接地线(6)连接，输出端连接放大电路(12)三极管S1的基极，当接地线(6)为通路的时候，逻辑芯片(11)另一端的输入为0，根据IC4011的工作原理，分压电路(13)的输出端输出的信号为1，三极管BG1将保证电路的连通；当接地线(6)为断路的时候，分压电路(13)另一端的输入为1，根据IC4011的工作原理，逻辑芯片(11)的输出端输出的信号为0，三极管BG1将无法连通电路。本实施例的整流电路(2)是由4个二极管D1、D2、D3、D4连接成整流桥构成，继电器(3)由开关K1和电感线圈T1构成。火线(4)、零线(5)通过整流电路(2)和开关电路(1)为继电器(3)供电，根据上述原理，开关电路(1)可以根据接地线(6)通断的状态来控制接通或断开继电器(3)的电源供应。继电器(3)的电感线圈T1有电源支持的时候通过磁力作用闭合开关K1；由于火线(4)、零线(5)和接地线(6)先分别与继电器(3)的开关K1再与电气设备(7)连接，所以当电感线圈T1有电源支持的时候，电气设备(7)可以正常使用，当电感线圈T1无电源支持的时候，开关K1弹开，切断电气设备(7)的电源。
权利要求
1.一种电气设备安全装置，其特征是包括开关电路(1)、整流电路(2)和继电器(3)，接入电源的火线(4)、零线(5)通过整流电路(2)和开关电路(3)后为继电器(3)供电，接入电源的火线(4)、零线(5)和接地线(6)先分别与继电器(3)连接后再接入电气设备(7)；所述开关电路(1)用于根据接地线(4)的通路或断路的状态来控制电源的通断，开关电路(1)的监测端与接地线(4)连接；整流电路(2)用于将电源整流后为继电器(3)供电；继电器(3)用于控制接入电源的火线(4)、零线(5)和接地线(6)的接通与断开。
2.根据权利要求书1所述的电气设备安全装置，其特征是开关电路(1)由逻辑芯片(11)和放大电路(12)组成；逻辑芯片(11)用于根据接地线(4)电平的高低，向放大电路输出电平信号；放大电路(12)用于根据逻辑芯片(11)输出的电平信号接通或断开电路。
3.根据权利要求书1所述的电气设备安全装置，其特征是开关电路(1)由逻辑芯片(11)、放大电路(12)和分压电路(13)组成，所述分压电路(13)用于调节逻辑芯片(11)和放大电路(12)的电压大小。
4.根据权利要求书1或2或3所述的电气设备安全装置，其特征是在继电器(3)与电气设备(7)之间设有状态指示灯(8)，状态指示灯(8)用于指示继电器(3)断开与接通的状态。
全文摘要
一种电器设备安全装置，其目的在于克服现有技术中的种种缺点，提供一种能够对接地线、火线和零线进行全面监控，安全保护性能高，能够防止火线和零线反接，有利于监测电路故障，可自动复位，结构简单，体积小，可以嵌入到各种电气设备中的安全保护装置。其主要包括开关电路、整流电路和继电器，接入电源的火线、零线通过整流电路和开关电路后为继电器供电，接入电源的火线、零线和接地线先分别与继电器连接后再接入电气设备；所述开关电路用于根据接地线的通路或断路的状态来控制电源的通断，开关电路的监测端与接地线连接；整流电路用于将电源整流后为继电器供电；继电器用于控制接入电源的火线、零线和接地线的接通与断开。
文档编号H02H3/24GK1447487SQ0311434
公开日2003年10月8日 申请日期2003年4月29日 优先权日2003年4月29日
发明者郑利雄, 钟见城 申请人:郑利雄, 钟见城