具有寿命终止期增强保护功能的接地故障线路断路器的制作方法

专利名称：具有寿命终止期增强保护功能的接地故障线路断路器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子线路检测技术领域，涉及一种接地故障线路 断路器。
背景技术：
传统意义上的接地故障线路断路器不具备寿命终止期增强保护功能；例如专利申请号为200510132772.1的技术，公开T一种接地故,断路器GFCI寿命终止fe测(呆护电路，包括方波伯'号生成中-元， 任交流电半.周,,间生成模拟接地故障的雄:仏.弓:脱招部分状恶生成电路./i:所述税拟接地故障的/j波信号期间，牛成,流经接地故障断路器GF(:i的脱扣部分的电流相应的状态信号;脱扣部分电流问路，在.发生真实接地故l幸期问，使流经所述脱扣部分的电流能够使脱ti i部分的脱扣线圈发牛:脱扣动作；故障显不兀,接收所述脱扣部分状态 生成电路的状态信号，并根据i幵述状态信号发出故陣 不信"('专利申请号为200510027885.5的技术，^丌了 一种^地故障断路 器，其特 『足K包括输入电路、濕屯故障检测放大电路.接地中性故 障位测放穴电路、信。拧制电路、故降指示电路、输出电路，电源信 号Mi过输入ili路经整流电路(A)后到估g控制电路，漏电故隔:检测放大 电路禾li接地中性故l;'〉:检测放人电路产生检测信输出给f;;: 4控制电路,估号控制电路对倍号处理)r;'分別输出给故障指示w織屮,电路;上述技术具有反向接线保护功能的接地故障线路断路器(GFCI)， 如图1A和图1B为传统技术结构框图所示，其工作原理是利用市场 现有的中性线漏电保护断路器内有零序互感器，当在相线与中性线间 流过的电流不平衡时，出现了漏电流；当现有技术接地故障线路断路 器内起到寿命终止保护功能的元件失效或性能异常时，此接地故障线路 断路器已经失去其应有的中性线漏电保护的功能，应及时的作更换；而
传统意义上的接地故障线路断路器不具备寿命终止期增强保护的功能， 即其到了寿命终止之时，无适当的反应和体现，而使用者却不知，误认 为其还有中性线漏电保护的功能，所以， 一旦中性线上出现漏电，就会 造成危害，甚至危及人民的生命财产的安全。发明内容现有技术接地故障线路断路器不具备寿命终止期增强保护的功能, 易给使用者造成使用错误，危及安全，为了解决现有技术的问题，本 实用新型的目的是在接地故障线路断路器寿命终止时，提供一种具备 寿命终止期增强保护的接地故障线路断路器。为了实现所述的目的，本实用新型提供一种具备寿命终止期增强 保护的接地故障线路断路器包括控制电路、复位、测试及显示电路、 寿命终止感应和寿命终止指示电路，其中控制电路的第一输入端和第二输入端与漏电故障信号连接，将检 测到的漏电故障信号进行处理，用于控制第一开关和第二开关使与输 出端和输出端连接的电源断开；复位、测试及显示电路与控制电路连接，用于控制和显示控制电 路的单元工作状态复位，并检测控制电路是否有正常的漏电保护功能；寿命终止感应电路分别与控制电路和寿命终止指示电路连接，用于感应监视控制电路中单元的工作状态；寿命终止指示电路分别与控制电路、寿命终止感应电路和保险元 件连接，用于接收控制电路中单元的异常工作状态信号，并显示告知 使用者。优选地，控制电路由漏电故障检测单元、集成单元、整流单元、脱扣单元构成，具体的形式包括漏电故障检测单元包括漏电流检测器、中性线信号反应器，其中漏电流检测器包括零序互感器、第一电容、第七电容、第四电 阻、第十八电阻、第十九电阻和第八二极管，第八二极管与第十九电 阻串连；第八二极管与第十九电阻之间的节点与第十八电阻一端连接; 零序互感器的两端并接第七电容、串连的第八二极管和第十九电阻； 零序互感器、第七电容和第十九电阻的一端连接第一电容；第七电容 的另一端与第四电阻的一端连接；中性线信号反应单元采用互感器、第二电容、第三电容、第十一 电阻，其中在互感器两端并接有第三电容，互感器将所监测到中性线上的信 号通过第十一电阻输出；第三电容的一端连接有第二电容和第十一电阻。集成单元包括第一集成元件、第五电阻、第八电阻、第九电阻、 第十电阻、第四电容、第五电容和第八电容，其中-在第一集成元件的1脚和7脚间并联有第四电阻；第一集成元件 的3脚与主线圈的一端连接；第一集成元件的4脚与第十八电阻的另 一端接地；第一集成元件的5脚与第五电容和第十电阻的一端连接； 第一集成元件的6脚与第五电阻、第八电阻、第九电阻、第十一电阻 和第四电容连接，第八电阻一端与第八电容一端连接；第一集成元件 的7脚与第二电容的一端连接。整流单元包括第一二极管、第二二极管、第三二极管及第四二 极管，其中-第一二极管负向端和第三二极管正向端与第二输入端连接；第一 二极管正向端和第二二极管正向端接地；第三二极管和第四二极管的 负向端与第五电阻一端连接；第二二极管负向端和第四二极管正向端 接保险元件的一端。脱扣单元包括主线圈、副线圈、第一可控硅、第三可控硅、第 五二极管、第七电阻、第十二电阻、第六电容，其中第一可控硅的控制端与第一集成元件的5脚连接；在第五二极管 的负向端和接地端之间有第一可控硅两端与第七电阻和第六电容并联 连接；第五二极管正向端与主线圈一端连接，主线圈另一端与第四二 极管的正向端和保险元件的一端连接；副线圈是作为主线圈不起作用 情况下工作；副线圈一端与第三可控硅负向端连接，副线圈另一端与 第二输出端(Nl)连接，第三可控硅正向端与第一输出端连接；第三
可控硅控制端与第十二电阻和第十四电阻连接。优选地，复位、测试及工作显示电路由测试单元、复位单元及指 示单元构成，其中测试单元包括第六电阻与测试按扭串联并与第二输入端和第一 开关连接；复位单元包括第二电阻与复位按扭串联连接，第二电阻 一端与第二输入端、第一电阻和第六电阻一端连接，第一电阻另一端 与复位按扭、第一输出端和第二可控硅正向端连接；指示单元包括 第七二极管、第一发光体和第三电阻串联连接，第七二极管一端与复 位按扭、第一输出端连接，第三电阻一端与第二输出端和副线圈一端 连接。优选地，寿命终止感应电路包括第六二极管、感光件和第二发 光体，其中第六二极管与第二发光体并联连接，并联的两端分别与第八电容 和第五二极管的负向端连接；感光件的两端分别与第十三电阻和第一 集成单元的6脚相连接。优选地，寿命终止指示电路由第九二极管、第十三电阻、第十四 电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第二十电阻、第三发 光体、第二可控硅、光耦组成，其中-光耦内的发光件两端分别与第三发光体的正向端和第十五电阻一 端连接；光耦内的开关两端分别与第十四电阻、第二十电阻一端连接； 第十六电阻一端分别与第十五电阻、第二十电阻一端和第二可控硅的 正向端连接；第九二极管与第十六电阻串联连接，第九二极管的正向 端与保险元件和第一输入端连接；第十七电阻一端与第三发光体的负 向端串联连接，第十七电阻另一端与第二输入端连接；第二可控硅的 负向端与第十七电阻和第三发光体节点连接；第二可控硅的控制端与 第十三电阻一端连接。本实用新型是利用市场现有的中性线漏电保护断路器内有零序互 感器，当在相线与中性线间流过的电流不平衡时，出现了漏电流；本 实用新型产品对使用电器线路中出现的漏电流具有监测及反应能力； 对于本实用新型产品内的某些起重要作用的元件出现功能异常时，会
以警戒或显目的方式让人知晓，从而使使用者及时更换避免出现意外 事故，而传统技术的产品就达不到此条件的要求。在此所谓的寿命终 止期增强保护功能，即指当本实用新型接地故障线路断路器内起到寿命 终止保护功能的元件失效或性能异常时，应有恰当的反应，以此告诫使 用者，此接地故障线路断路器已经失去其应有的中性线漏电保护的功能，应及时的作更换；而传统意义上的接地故障线路断路器不具备寿命终 止期增强保护的功能，即其到了寿命终止之时，无适当的反应和体现, 而使用者却不知，误认为其还有中性线漏电保护的功能，所以， 一旦中 性线上出现漏电，就会造成危害，甚至危及人民的生命财产的安全。


图1A及1B是现有技术原理图；图2示出本实用新型具备寿命终止期增强保护的接地故障线路断 路器框图；图3是图2漏电故障检测单元11的漏电流检测器111接线图；图4是图2漏电故障检测单元11的中性线信号反应器112接线图；图5是图2中集成单元12的电路接线图；图6是图2中整流单元13的电路接线图；图7是图2中脱扣单元14的电路接线示图；图8是复位、测试及工作显示电路2中测试单元21接线图；图9是复位、测试及工作显示电路2中复位单元22接线图；图IO是复位、测试及工作显示电路2中指示单元23接线图；图12是图2中寿命终止指示电路4的电路接线图；图13是本实用新型的实施例电路图。
具体实施方式
下面将结合附图2—13所示，对本实用新型加以详细说明，应指 出的是，所描述的实施例仅旨在便于对本实用新型的理解，而对其不 起任何限定作用，通过下面的具体实施例不难看出本实用新型产生的 优点或有益效果。
如图2本实用新型具备寿命终止期增强保护的接地故障线路断路 器框图所示由控制电路1、复位、测试及工作显示电路2、寿命终止 感应电路3和寿命终止指示电路4构成；控制电路1为本实用新型的心脏线路，它把所检测到的漏电故障 信号经过内部线路一系列的处理后，并让正处于工作中的本接地故障 线路断路器脱扣，从而切断后续电路中的电源；复位、测试及工作显 示电路2是让本接地故障线路断路器从不工作状态转变为工作状态， 同时，以外观的显示让人知晓其接地故障线路断路器处于工作状态， 同时，此电路可让人随时性地对本接地故障线路断路器进行检测，察 视本接地故障线路断路器是否为有正常的漏电保护功能；寿命终止感 应电路3是对本接地故障线路断路器内起关键作用的元件进行监视， 一旦发现异常，就把此信号传于寿命终止指示电路4，让其有外观的显 示告知使用者。图2中的控制电路1由漏电故障检测单元11、集成单元12、整流单元13、脱扣单元14构成，如下面所示漏电故障检测单元11包括漏电流检测器111和中性线信号反应 单元112，其中具体形式为如图3所示的漏电流检测器111接线图，漏电流检测器111包括零序互感器T1、第一电容C1、第七电容C7、第四电阻R4、第十八电 阻R18、第十九电阻R19和第八二极管D8，第八二极管D8与第十九 电阻R19串连；第八二极管D8与第十九电阻R19之间的节点与第十 八电阻R18 —端连接；零序互感器Tl的两端并接第七电容C7、串连 的第八二极管D8和第十九电阻R19;零序互感器T1、第七电容C7和 第十九电阻R19的一端连接第一电容Cl;第七电容C7的另一端与第 四电阻R4的一端连接；漏电流检测单元111中的零序互感器Tl起着 漏电流监测功能的元件；零序互感器T1将所检测的漏电流的信号传送 于集成单元12;漏电流检测单元111中的零序互感器Tl将所监测到 的漏电流信号传给集成单元12的3脚，由集成单元12进行信号处理， 再从集成单元12的5脚输出信号给予脱扣单元14的第一可控硅 SCR1，使第一可控硅SCR1导通，主线圈T3带电而工作；在漏电流
检测单元111中的第一电容Cl及第七电容C7是起滤波作用，第十八电阻R18及第十九电阻R19起着限流作用，第八二极管D8起着整流 作用。如图4所示的中性线信号反应器112接线图，中性线信号反应单 元112把中性线上所检测信号传送于集成单元12。中性线信号反应单 元112采用互感器T2、第二电容C2、第三电容C3、第H^—电阻Rll， 在互感器T2两端并接有第三电容C3，互感器T2将所监测到中性线上 的信号通过第十一电阻Rll输出；第三电容C3的一端连接有第二电 容C2和第十一电阻Rll;中性线信号反应器112中的互感器T2是处 理线路中的中性线信号的元件，漏电流检测单元112中的互感器T2将 所监测到中性线上的信号传给集成单元12的7脚，由集成单元12进 行处理，再从集成单元12的5脚输出信号给予脱扣单元14;在漏电流 检测单元112中的电容C2及C3是起滤波作用，第十一电阻Rll起着 限流作用。如图5集成单元12的电路接线图所示；集成单元12包括第一 集成元件IC1、第五电阻R5、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻 RIO、第四电容C4、第五电容C5和第八电容C8;在第一集成元件IC1 的1脚和7脚间并联有第四电阻R4;第一集成元件IC1的3脚与主线 圈Tl的一端连接；第一集成元件IC1的4脚与第十八电阻R18的另 一端接地；第一集成元件IC1的5脚与第五电容C5和第十电阻R10 的一端连接；第一集成元件IC1的6脚与第五电阻R5、第八电阻R8、 第九电阻R9、第十一电阻Rll和第四电容C4连接，第八电阻R8 — 端与第八电容(C8) —端连接；第一集成元件IC1的7脚与第二电容 C2的一端连接。用于对输入的漏电流和中性线信号进行处理，第一集 成元件IC1把输入的漏电流信号进行内部处理后，从第一集成元件IC1 的5脚输出一信号传于第一可控硅SCR1，使脱扣单元14的第一可控 硅SCR1导通，脱扣单元14的主线圈T3通电工作，主线圈T3内部有 感应铁芯。集成单元12IC1在本发明的实施中是采用RV4145集成芯 片，但也可以用4141或LM1851等型号代替，不过，线路的搭配有所 差异。在本发明的实施中是采用RV4145，有8只脚的接点，分别为l、
2、 3、 4、 5、 6、 7和8脚。在集成单元12中，第一电阻R5、第八电 阻R8、第九电阻R9分别是作为限流作用，第十电阻R10是起热补偿 作用的；第四电容C4、第五电容C5、第六电容C8是作为滤波作用。如图6整流单元13的电路接线图所示，整流单元13包括第一 二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3及第四二极管D4，其中 第一二极管Dl负向端和第三二极管D3正向端与第二输入端N连接； 第一二极管Dl正向端和第二二极管D2正向端接地；第三二极管D3 和第四二极管D4的负向端与第五电阻R5 —端连接；第二二极管D2 负向端和第四二极管D4正向端接保险元件Fl的一端；整流单元13 分别用于对集成单元12和脱扣单元14进行供电。在此电路中，第一 二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3及第四二极管D4是以型 号为1N4007整流二极管作为实施桥整流线路。如图7脱扣单元14的电路接线示图所示，脱扣单元14包括主 线圈T3、副线圈T4、第一可控硅SCR1、第三可控硅SCR3、第五二 极管D5、第七电阻R7、第十二电阻R12、第六电容C6;第一可控硅 SCR1的控制端与第一集成元件IC1的5脚连接；在第五二极管D5的 负向端和接地端之间有第一可控硅SCR1两端与第七电阻R7和第六电 容C6并联连接；第五二极管D5正向端与主线圈T3 —端连接，主线 圈T3另一端与第四二极管D4的正向端和保险元件Fl的一端连接； 副线圈T4是作为主线圈T3不起作用情况下工作；副线圈T4 一端与 第三可控硅SCR3负向端连接，副线圈T4另一端与第二输出端Nl连 接，第三可控硅SCR3正向端与第一输出端L1连接；第三可控硅SCR3 控制端与第十二电阻R12和第十四电阻R14连接。脱扣单元14的主 线圈T3通电工作，主线圈T3为螺线管形式，内部有空心的腔体，感 应铁芯就处于此空心的腔体内，主线圈T3的外表有漆包导线缠绕，脱 扣单元14的主线圈T3通电工作，也就是此缠绕的漆包导线带电工作， 电磁感应，主线圈T3内空心的腔体的感应铁芯就可以动作，通过本接 地故障线路断路器的机械结构第一开关Kl及第二开关K2断开，切断 输出端L1及输出端N1，输出端L及输出端N中的电流。在脱扣单元 14中，第一可控硅SCR1、第二可控硅SCR2在本实施例是以 MCR100-6，第五二极管D5是以1N4007为代表实施的，在此电路中， 副线圈T4是作为主线圈T3不起作用情况下的替代件，第五二极管D5 是整流作用，第七电阻R7是限流作用，第六电容C6是滤波作用。第 十二电阻R12是限流作用。如图2中示出，复位、测试及工作显示电路2由测试单元21、复 位单元22及指示单元23构成，其中测试单元21，用于产生模拟漏电信号，模拟检测本发明接地故障 线路断路器是否能正常工作；复位单元22，当电源正常通电时，让本 发明接地故障线路断路处于正常工作状态；指示单元23，用于显示本 发明接地故障线路断路是否正常工作的指示。如图8测试单元21接线图所示，测试单元21包括第六电阻R6与 测试按扭S2串联并与第二输入端N和第一开关Kl连接。图9复位单元22接线图所示，复位单元22包括第二电阻R2 与复位按扭S1串联连接，第二电阻R2—端与第二输入端N、第一电 阻Rl和第六电阻R6 —端连接，第一电阻Rl另一端与复位按扭Sl、 第一输出端Ll和第二可控硅SCR3正向端连接；如图10是中指示单元23接线图所示，指示单元23包括第七二 极管D7、第一发光体LED1和第三电阻R3串联连接，第七二极管D7 一端与复位按扭S1、第一输出端L1连接，第三电阻R3—端与第二输 出端N1和副线圈T4 一端连接。如图11寿命终止感应电路3的电路接线图所示，包括第六二极 管D6、感光件MG和第二发光体LED2，其中第六二极管D6与第二发光体LED2并联连接，并联的两端分别与 第八电容C8和第五二极管D5的负向端连接；感光件MG的两端分别 与第十三电阻13和第一集成单元IC1的6脚相连接。第六二极管D6 用于将输入的电流信号进行整流处理，获得供给感光件内部的第二发 光体LED2所需要的工作电流。电流由第六二极管D6整流后供给感光 件内部的第二发光体LED2，使第二发光体LED2发光，获取感光件内 部的MG的一个电阻值，随着供给感光件内部的第二发光体LED2的 电流不同，第二发光体LED2发光的亮度也不同，导致感光件内部的 MG不同的电阻值，若无电流供给感光件内部的第二发光体LED2，则 第二发光体LED2不发光，此时感光件内部的MG的电阻值最大，本 实施例中感光件用的是光敏电阻，此光敏电阻内有一电阻MG及一第 二发光二极管LED2，随着第二发光二极管LED2亮度的不同，造成电 阻MG电阻数值的不同；另外，也可以用光电耦合器来代替。图12是寿命终止指示电路4的电路接线图，寿命终止指示电路4 由第九二极管D9、第十三电阻13、第十四电阻14、第十五电阻(15)、 第十六电阻16、第十七电阻17、第二十电阻20、第三发光体LED3、 第二可控硅SCR2、光耦U1组成，其中光耦U1内的发光件两端分别与第三发光体LED3的正向端和第十 五电阻15 —端连接；光耦U1内的开关两端分别与第十四电阻14、第 二十电阻20 —端连接；第十六电阻16 —端分别与第十五电阻15、第 二十电阻20 —端和第二可控硅SCR2的正向端连接；第九二极管D9 与第十六电阻16串联连接，第九二极管D9的正向端与保险元件Fl 和第一输入端L连接；第十七电阻17 —端与第三发光体LED3的负向 端串联连接，第十七电阻17另一端与第二输入端N连接；第二可控硅 SCR2的负向端与第十七电阻17和第三发光体LED3节点连接；第二 可控硅SCR2的控制端与第十三电阻13 —端连接。寿命终止指示电路 4内的光耦U1内有一发光件及一开关，即发光件工作发光，此开关就 导通，从而触发第二可控硅SCR2，使第二可控硅SCR2导通，副线圈 T4带电工作；第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、 第十六电阻R16、第十七电阻R17、第二十电阻R20等为限流电阻； 第九二极管D9为整流二极管，第三发光体LED3为发光二极管或氖泡; 正常情况下，第二可控硅SCR2导通，光耦U1因无电而不工作。如图13是本发明的实施例电路图所示接地故障线路断路器中所 提到的寿命终止期增强保护功能,是适应于美国安全检验保险商协会(简 称UL)的标准UL943中所要求的END LIFE OF GFCI RECEPTACLE; 本发明接地故障线路断路器(简称GFCI)是在已经具备具有寿命终止期 保护功能的中性线漏电保护器的基础经过适当的变动，主要即为本产品 内部的电子线路的变动，即在原来的电子线路的基础上增加相关的电子 元件，以此达到寿命终止期增强保护的功能。为了让本新型接地故障线路断路器达到寿命终止期增强保护的功 能，我们以此对本新型接地故障线路断路器做了适当的更改，即增加能监控及能对此所反应动作的主要元件分别为副线圈T4、第三发光体 LED3、光耦Ul、第二可控硅SCR2及第三可控硅SCR3;为了达到让 电子线路发挥更加好的效果，又增加的次要的电子元件如第十一电 阻Rll-第十二电阻R20、第八二极管D8、第九二极管D9、第八电容 C8等电子元件；在本新型接地故障线路断路器中，起到寿命终止期保护功能的主 要元件为第一集成元件IC1、零序互感器T1及互感器T2、主线圈T3、 第一可控硅SCR1、第一电阻R1及第五电阻R5、第一二极管Dl-第四 二极管D4、保险元件Fl、光耦Ul、光敏电阻MG、第四电容C4及 第六C6等电子元件；具体的功能实施如下所述第一发光体LED1为正常工作指示灯，即只要本实用新型GFCI正 常通电且在复位情况下，第一发光体LED1就会工作而发光，GFCI脱扣 后，第一反光体LED1就不会工作而不发光;第二发光体LED2为光敏 电阻MG内的指示灯，第三发光体LED3为故障指示灯；当本接地故障线路断路处于复位状态而工作时，第一电阻Rl出现漏 电故障，对于第一电阻R1，在使用过程中，只可能出现漏电现象，就 相当于人为性的按了测试按扭S2，通过电子线路的运作，使本接地故 障线路断路器脱扣，并且不能再被复位，为此，告诫使用者，此接地故 障线路断路器已经失去其应有的中性线漏电保护的功能，应及时的作更 换；这就更安全的保护了人民的生命财产；当本接地故障线路断路处于复位状态而工作时，第一集成元件 IC1、第一可控硅SCR1、第五电阻R5、第一二极管D1-第四二极管D4、 保险元件F1、第四电容C4及第六电容C6等电子元件发生故障时，都 会引起主线圈T3动作及故障指示第三发光体LED3工作，使本接地故 障线路断路器脱扣，以及故障指示第三发光体LED3通电而发光，并 且不能再被复位，为此，告诫使用者，此接地故障线路断路器已经失去
其应有的中性线漏电保护的功能，应及时的作更换；这就更安全的保护了人民的生命财产；当本接地故障线路断路处于复位状态而工作时，当主线圈T3出现 短路故障时，会引起第一可控硅SCR1及保险元件Fl出现故障，结果 同上；当主线圈T3出现丑路故障时，副线圈T4会替代主线圈T3行 使相关的功能；在正常工作的情况下，光敏电阻MG内的指示第二发光体LED2是发 亮的，此时光敏电阻MG内的电阻阻值较小，第三可控硅SCR3截止， 第二可控硅SCR2导通，第三发光体LED3不发光；当本接地故障线 路断路处于复位状态而工作时，光敏电阻MG出现故障时，MG内的 电阻阻值增大，此时，光耦(或称呼光反应器)Ul工作，其内的发光 件发光，使其形成通路，第三可控硅SCR3导通，副线圈T4通电而动 作，使本接地故障线路断路器脱扣，并且不能再被复位，使本接地故 障线路断路器脱扣，并且不能再被复位，为此，告诫使用者，此接地故 障线路断路器已经失去其应有的中性线漏电保护的功能，应及时的作更 换；这就更安全的保护了人民的生命财产；当本接地故障线路断路处于复位状态而工作时，互感器T2出现开 路故障时，此时此线路的接地回路断开，直流电压直接施加与第十一 电阻Rll及第十二电阻R12，使第十一电阻Rll的两端都为高电平信 号，从而触发导通第三可控硅SCR3，副线圈T4通电而动作，使本接 地故障线路断路器脱扣，并且不能再被复位，使本接地故障线路断路 器脱扣，并且不能再被复位，为此，告诫使用者，此接地故障线路断路 器已经失去其应有的中性线漏电保护的功能，应及时的作更换；这就更 安全的保护了人民的生命财产；当互感器T2出现短路故障时，使第一 集成元件IC1出现故障，发出信号给予第一可控硅SCR1，使其导通， 主线圈T3动作，使本接地故障线路断路器脱扣，并且不能再被复位， 使本接地故障线路断路器脱扣，并且不能再被复位，为此，告诫使用者， 此接地故障线路断路器已经失去其应有的中性线漏电保护的功能，应及 时的作更换；这就更安全的保护了人民的生命财产；当本接地故障线路断路处于复位状态而工作时，零序互感器Tl无
论是出现开路或短路故障时，都会引起第一集成元件IC1发出信号给第一可控硅SCR1，使其导通，主线圈T3动作，使本接地故障线路断路器脱扣，并且不能再被复位，使本接地故障线路断路器脱扣，并且 不能再被复位，为此，告诫使用者，此接地故障线路断路器已经失去其应有的中性线漏电保护的功能，应及时的作更换；这就更安全的保护了 人民的生命财产。以上所述，仅为本实用新型中的具体实施方式
，但本实用新型的 保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术 范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之 内，因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
权利要求1、一种具有寿命终止期增强保护功能的接地故障线路断路器，其特征在于，包括控制电路(1)、复位、测试及显示电路(2)、寿命终止感应(3)和寿命终止指示电路(4)，其中控制电路(1)的第一输入端(L)和第二输入端(N)与漏电故障信号连接，将检测到的漏电故障信号进行处理，用于控制第一开关(K1)和第二开关(K2)使与输出端(L1、N1)和输出端(L、N)连接的电源断开；复位、测试及显示电路(2)与控制电路(1)连接，用于控制和显示控制电路(1)的单元工作状态复位，并检测控制电路(1)是否有正常的漏电保护功能；寿命终止感应电路(3)分别与控制电路(1)和寿命终止指示电路(4)连接，用于感应监视控制电路(1)中单元的工作状态；寿命终止指示电路(4)分别与控制电路(1)、寿命终止感应电路(3)和保险元件(F1)连接，用于接收控制电路(1)中单元的异常工作状态信号，并显示告知使用者。
2、 根据权利要求1所述断路器，其特征在于，控制电路(1)由漏电故障检测单元(11)、集成单元(12)、整流单元(13)、脱扣单元 (14)构成，其中漏电故障检测单元(11)包括漏电流检测器(111)、中性线信号 反应器(112);漏电流检测器(111)包括零序互感器(Tl)、第一电容(Cl)、第 七电容(C7)、第四电阻(R4)、第十八电阻(R18)、第十九电阻(R19) 和第八二极管(D8):第八二极管(D8)与第十九电阻(R19)串连；第八二极管(D8)与第十九电阻(R19)之间的节点与第十八电 阻(R18) —端连接；零序互感器(Tl)的两端并接第七电容(C7)、串连的第八二极 管(D8)和第十九电阻(R19);零序互感器(Tl)、第七电容(C7)和第十九电阻(R19)的一端 连接第一电容(Cl);第七电容(C7)的另一端与第四电阻(R4)的一端连接；中性线信号反应单元(112)采用互感器(T2)、第二电容(C2)、 第三电容(C3)、第十一电阻(Rll):在互感器(T2)两端并接有第三电容(C3)，互感器(T2)将所 监测到中性线上的信号通过第十一电阻(R11)输出；第三电容(C3)的一端连接有第二电容(C2)和第十一电阻(Rll);集成单元(12)包括第一集成元件(IC1)、第五电阻(R5)、第 八电阻(R8)、第九电阻(R9)、第十电阻(RIO)、第四电容(C4)、 第五电容(C5)和第八电容(C8);在第一集成元件(IC1)的l脚和7脚间并联有第四电阻(R4);第一集成元件(IC1)的3脚与主线圈(Tl)的一端连接；第一集成元件(IC1)的4脚与第十八电阻(R18)的另一端接地；第一集成元件(IC1)的5脚与第五电容(C5)和第十电阻(R10) 的一端连接；第一集成元件(IC1)的6脚与第五电阻(R5)、第八电阻(R8)、 第九电阻(R9)、第十一电阻(R11)和第四电容(C4)连接，第八电 阻(R8) —端与第八电容(C8) —端连接；第一集成元件(IC1)的7脚与第二电容(C2)的一端连接；整流单元(13)包括第一二极管(Dl)、第二二极管(D2)、第 三二极管(D3)及第四二极管(D4);第一二极管(Dl)负向端和第三二极管(D3)正向端与第二输入端(N)连接；第一二极管(Dl)正向端和第二二极管(D2)正向端接地； 第三二极管(D3)和第四二极管(D4)的负向端与第五电阻(R5) 一端连接；第二二极管(D2)负向端和第四二极管(D4)正向端接保险元件 (Fl)的一端；脱扣单元(14)包括主线圈(T3)、副线圈(T4)、第一可控硅(SCR1)、第三可控硅(SCR3)、第五二极管(D5)、第七电阻(R7)、 第十二电阻(R12)、第六电容(C6);第一可控硅(SCR1)的控制端与第一集成元件(IC1)的5脚连接；在第五二极管(D5)的负向端和接地端之间有第一可控硅(SCR1) 两端与第七电阻(R7)和第六电容(C6)并联连接；第五二极管(D5)正向端与主线圈(T3) —端连接，主线圈(T3) 另一端与第四二极管(D4)的正向端和保险元件(Fl)的一端连接； 副线圈(T4)是作为主线圈(T3)不起作用情况下工作；副线圈 (T4) 一端与第三可控硅(SCR3)负向端连接，副线圈(T4)另一端 与第二输出端(Nl)连接，第三可控硅(SCR3)正向端与第一输出端 (Ll)连接；第三可控硅(SCR3)控制端与第十二电阻(R12)和第 十四电阻(R14)连接。
3、 根据权利要求1所述断路器，其特征在于，复位、测试及工作 显示电路(2)由测试单元(21)、复位单元(22)及指示单元(23)构成，其中测试单元(21)包括第六电阻(R6)与测试按扭(S2)串联并与 第二输入端(N)和第一开关(Kl)连接；复位单元(22)包括第二电阻(R2)与复位按扭(Sl)串联连接， 第二电阻(R2) —端与第二输入端(N)、第一电阻(Rl)和第六电阻 (R6) —端连接，第一电阻(Rl)另一端与复位按扭(Sl)、第一输 出端(Ll)和第二可控硅(SCR3)正向端连接；指示单元(23)包括第七二极管(D7)、第一发光体(LED1) 和第三电阻(R3)串联连接，第七二极管(D7) —端与复位按扭(Sl)、 第一输出端(Ll)连接，第三电阻(R3) —端与第二输出端(Nl)和 副线圈(T4) 一端连接。
4、 根据权利要求1所述断路器，其特征在于，寿命终止感应电路 (3)包括第六二极管(D6)、感光件(MG)和第二发光体(LED2)，其中-第六二极管(D6)与第二发光体(LED2)并联连接，并联的两端 分别与第八电容(C8)和第五二极管(D5)的负向端连接；感光件(MG)的两端分别与第十三电阻(13)和第一集成单元(IC1) 的6脚相连接。
5、根据权利要求1所述断路器，其特征在于，寿命终止指示电路 (4)由第九二极管(D9)、第十三电阻(13)、第十四电阻(14)、第 十五电阻(15)、第十六电阻(16)、第十七电阻(17)、第二十电阻(20)、 第三发光体(LED3)、第二可控硅(SCR2)、光耦(Ul)组成，其中光耦(Ul)内的发光件两端分别与第三发光体(LED3)的正向端 和第十五电阻(15) —端连接；光耦(U1)内的开关两端分别与第十四电阻(14)、第二十电阻(20) 一端连接-，第十六电阻(16) —端分别与第十五电阻(15)、第二十电阻(20) 一端和第二可控硅(SCR2)的正向端连接；第九二极管(D9)与第十六电阻(16)串联连接，第九二极管(D9) 的正向端与保险元件(Fl)和第一输入端(L)连接；第十七电阻(17) —端与第三发光体(LED3)的负向端串联连接， 第十七电阻(17)另一端与第二输入端(N)连接；第二可控硅(SCR2)的负向端与第十七电阻(17)和第三发光体 (LED3)节点连接；第二可控硅(SCR2)的控制端与第十三电阻(13) —端连接。
专利摘要本实用新型公开具有寿命终止期增强保护功能的接地故障线路断路器包括控制电路、复位、测试及工作显示电路、寿命终止感应电路、寿命终止指示电路，利用中性线漏电保护断路器内有零序互感器，当在相线与中性线间流过的电流不平衡时，出现漏电流；传统意义的接地故障线路断路器不具备寿命终止期增强保护的功能，一旦中性线上出现漏电，就会造成危害，甚至危及人民的生命财产的安全。本实用新型对使用电器线路中出现的漏电流存在着监测及反应；本实用新型断路器内起到寿命终止保护功能的元件失效或性能异常时，会以警戒或显目的方式让人知晓，以此告诫使用者，为保护人民的生命财产的安全起到积极作用。
文档编号H02H3/26GK201048277SQ200720141149
公开日2008年4月16日 申请日期2007年3月23日 优先权日2007年3月23日
发明者曾祥国, 曾诚志, 贵 陈 申请人:贵 陈