电源线的保护装置和电热水器的制作方法

本实用新型涉及家用电器技术领域，特别涉及一种电源线的保护装置和一种电热水器。

背景技术：

目前，即使电热水器的电源线上设置了漏电保护插头，但在配合的插座的零火失电后(如用户操作关断供电插座上的开关)，也会存在一些安全隐患。例如，当电热水器内部的带电部件发生绝缘破坏时，会导致零线或火线发生漏电。或者当供电线路异常时，也会导致地线带电，因漏电保护插头本身断开了电源，所以也不能进行防触电保护。此外，漏电保护插头与插座也常因配合不良而导致出现烧损故障。

因此，需要对目前的电热水器进行有针对性的改进。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电源线的保护装置，能够有效地保障用电安全。

本实用新型的第二个目的在于提出一种电热水器。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种电源线的保护装置，所述电源线包括三极插脚，所述三极插脚以插接形式与外部电源插座进行连接，所述保护装置包括：三极联动开关，所述三极联动开关与所述三极插脚相连以接通和分断接入电源的零线、火线和地线；第一检测单元，所述第一检测单元对应所述零线和所述火线设置，所述第一检测单元通过检测所述零线或所述火线的漏电信号以判断所述零线或所述火线是否发生漏电；零火掉电检测电路，所述零火掉电检测电路用于检测所述零线和所述火线之间的掉电信号以判断所述零线和所述火线之间是否发生掉电；脱扣电路，所述脱扣电路在所述零线或所述火线发生漏电时生成第一脱扣指令，并在所述零线和所述火线之间发生掉电时生成第二脱扣指令；脱扣机构，所述脱扣机构分别与所述脱扣电路和所述三极联动开关相连，所述脱扣机构在接收到所述第一脱扣指令或所述第二脱扣指令时对所述三极联动开关进行控制，以使所述零线、所述火线和所述地线均处于分断状态。

根据本实用新型的电源线的保护装置，通过第一检测单元检测零线或火线的漏电信号判断零线或火线是否发生漏电，并通过零火掉电检测电路用于检测零线和火线之间的掉电信号以来判断零线和火线之间是否发生掉电，然后，通过脱扣电路在零线或火线发生漏电时生成第一脱扣指令，并在零线和火线之间发生掉电时生成第二脱扣指令，最后，通过脱扣机构在接收到第一脱扣指令或第二脱扣指令时对三极联动开关进行控制，以使零线、火线和地线均处于分断状态，从而能够有效地保障用电安全。

另外，根据本实用新型提出的电源线的保护装置还可以具有如下附加的技术特征：

具体地，所述的电源线的保护装置还包括：第二检测单元，所述第二检测单元对应所述地线设置，所述第二检测单元通过检测所述地线是否带电以生成地线带电信号，并将所述地线带电信号发送至所述脱扣电路以使所述脱扣电路根据所述地线带电信号生成第三脱扣指令，所述脱扣机构在接收到所述第三脱扣指令时对所述三极联动开关进行控制，以使所述零线、所述火线和所述地线均处于分断状态。

具体地，所述的电源线的保护装置还包括：超温检测电路，所述超温检测电路用于检测所述三极插脚的温度以生成温度信号，并将所述温度信号发送至所述脱扣电路以使所述脱扣电路根据所述温度信号生成第四脱扣指令，所述脱扣机构在接收到所述第四脱扣指令时对所述三极联动开关进行控制，以使所述零线、所述火线和所述地线均处于分断状态。

具体地，所述的电源线的保护装置还包括：第一驱动放大电路，所述第一驱动放大电路分别与所述第一检测单元、所述第二检测单元和所述脱扣电路相连，所述第一驱动放大电路通过将所述零线或所述火线的漏电信号或所述地线带电信号进行放大，并将放大后的所述零线或所述火线的漏电信号或所述地线带电信号发送至所述脱扣电路。

具体地，所述的电源线的保护装置还包括：上电触发电路，所述上电触发电路用于检测所述零线和所述火线之间的上电信号以判断所述零线和所述火线之间是否上电；上电动作电路，所述上电动作电路用于接收所述上电触发电路的上电信号，并输出上电动作指令；上电动作机构，所述上电动作机构用于接收并执行所述上电动作电路输出的所述上电动作指令，以通过控制所述三极联动开关控制所述零线、所述火线和所述地线均处于接通状态。

具体地，所述脱扣电路在所述第一检测单元检测到的所述零线或所述火线的漏电电流值大于等于第一预设电流值时，判断所述零线或所述火线发生漏电。

具体地，所述脱扣电路在所述零火掉电检测电路检测到的所述零线和所述火线之间的掉电电压小于等于第一预设电压值时，判断所述零线和所述火线之间发生掉电。

具体地，所述上电触发电路在检测到所述零线和所述火线之间的上电电压大于等于第二预设电压值时，判断所述零线和所述火线之间上电。

具体地，所述第二检测单元在检测到所述地线的电流值大于等于第二预设电流值时，生成所述地线带电信号。

具体地，所述超温检测电路在检测到所述三极插脚的温度大于等于预设温度值时，生成所述温度信号。

为实现上述目的，本实用新型还提出了一种电热水器，包括电源线和本体，其中，所述电源线包括：三极插脚，所述三极插脚以插接形式与外部电源插座进行连接；上述实施例的电源线的保护装置；电源软线和连接器，所述电源软线分别与所述保护装置和所述连接器相连，所述连接器用于连接所述本体。

根据本实用新型的电热水器，其通过运用上述的电源线的保护装置，能够有效地保障用电安全。

另外，根据本实用新型提出的电热水器还可以具有如下附加的技术特征：

具体地，所述本体内设有内胆和加热器，所述连接器与所述本体之间还连接有控温器和热断路器。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的电源线的保护装置的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例的电热水器的结构示意图；

图3是根据本实用新型一个实施例电源线的结构示意图；以及

图4是根据本实用新型一个实施例的电源线的电气原理框图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图来描述本实用新型实施例的电源线的保护装置和电热水器。

图1是根据本实用新型实施例的电源线的保护装置的结构示意图。本实用新型实施例的电源线的保护装置可应用于电热水器等电器中。电源线包括三极插脚101，三极插脚101以插接形式与外部电源插座进行连接，如图1所示，本实用新型实施例的电源线的保护装置包括：三极联动开关102、第一检测单元103、零火掉电检测电路104、脱扣电路105和脱扣机构106。

其中，三极联动开关102与三极插脚101相连以接通和分断接入电源的零线N、火线L和地线E。第一检测单元103对应零线N和火线L设置，第一检测单元103通过检测零线N或火线L的漏电信号以判断零线N或火线L是否发生漏电。零火掉电检测电路104用于检测零线N和火线L之间的掉电信号以判断零线N和火线L之间是否发生掉电。脱扣电路105在零线N或火线L发生漏电时生成第一脱扣指令，并在零线N和火线L之间发生掉电时生成第二脱扣指令。脱扣机构106分别与脱扣电路105和三极联动开关102相连，脱扣机构106在接收到第一脱扣指令或第二脱扣指令时对三极联动开关102进行控制，以使零线N、火线L和地线E均处于分断状态。

具体地，三极插脚101可为单相两极带地三极插片的结构，并以插接形式与外部电源插座进行市电相连。第一检测单元103可为电磁线圈。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，上述的电源线的保护装置还可包括：第一驱动放大电路109。第一驱动放大电路109与第一检测单元103和脱扣电路105相连，第一驱动放大电路109通过将零线N或火线L的漏电信号进行放大，并将放大后的零线N或火线L的漏电信号发送至脱扣电路105。

进一步地，脱扣电路105在第一检测单元103检测到的零线N或火线L的漏电电流值大于等于第一预设电流值时，判断零线N或火线L发生漏电。其中，第一预设电流值可根据实际情况进行标定，第一预设电流值的范围一般可设在30mA以内，且优选值为5mA、6mA、10mA和15mA。

在本实用新型的一个实施例中，电源线的保护装置可应用于电热水器中，如果电热水器内部的带电器件发生绝缘失效，则会导致零线N或火线L发生漏电现象。通过第一检测单元103检测零线N或火线L的漏电信号以判断零线N或火线L是否发生漏电，如果检测到零线N或火线L的漏电电流值大于等于第一预设电流值，则判断零线N或火线L发生漏电。在零线N或火线L发生漏电时，将零线N或火线L的漏电信号发送给第一驱动放大电路109，第一驱动放大电路109将漏电信号放大，并将放大后的漏电信号发送给脱扣电路105，通过脱扣电路105生成第一脱扣指令，脱扣机构106在接收到第一脱扣指令时对三极联动开关102进行控制，从而使得三极联动开关102产生脱扣动作，通常小于等于0.1S的时间就能使得三极联动开关102从接通到断开，最终使零线N、火线L和地线E均处于分断状态，这样就完全切断了电热水器与外部电源之间的电连接，使得电热水器处于无电安全的状态，从而能够有效地保障用电安全。

在本实用新型的一个实施例中，脱扣电路105在零火掉电检测电路104检测到的零线N和火线L之间的掉电电压小于等于第一预设电压值时，判断零线N和火线L之间发生掉电。其中，第一预设电压值可根据实际情况进行标定，第一预设电压值的范围一般可设在160V以内。

具体地，通过零火掉电检测电路104检测零线N和火线L之间的掉电信号以判断零线N和火线L之间是否发生掉电。如果检测到零线N和火线L之间的掉电电压值小于等于第一预设电压值，则判断零线N和火线L之间发生掉电。在零线N和火线L之间发生掉电时，将零线N和火线L之间发生的掉电信号直接发送给脱扣电路105，通过脱扣电路105生成第二脱扣指令，脱扣机构106在接收到第二脱扣指令时对三极联动开关102进行控制，从而使得三极联动开关102产生脱扣动作，通常小于等于0.5S的时间就能使得三极联动开关102从接通到断开，最终使零线N、火线L和地线E均处于分断状态，这样就完全切断了电热水器与外部电源之间的电连接，使得电热水器处于无电安全的状态，从而能够有效地保障用电安全。

根据本实用新型实施例的电源线的保护装置，通过第一检测单元检测零线或火线的漏电信号判断零线或火线是否发生漏电，并通过零火掉电检测电路用于检测零线和火线之间的掉电信号以来判断零线和火线之间是否发生掉电，然后，通过脱扣电路在零线或火线发生漏电时生成第一脱扣指令，并在零线和火线之间发生掉电时生成第二脱扣指令，最后，通过脱扣机构在接收到第一脱扣指令或第二脱扣指令时对三极联动开关进行控制，以使零线、火线和地线均处于分断状态，从而能够有效地保障用电安全。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，上述的电源线的保护装置还可包括：第二检测单元107。第二检测单元107对应地线E设置，第二检测单元107通过检测地线E是否带电以生成地线带电信号，并将地线带电信号发送至脱扣电路105以使脱扣电路105根据地线带电信号生成第三脱扣指令，脱扣机构106在接收到第三脱扣指令时对三极联动开关102进行控制，以使零线N、火线L和地线E均处于分断状态。其中，第二检测单元107可为电磁线圈。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，第一驱动放大电路109还与第二检测单元107相连，第一驱动放大电路109通过将地线带电信号进行放大，并将放大后的地线带电信号发送至脱扣电路105。

进一步地，脱扣电路105在第二检测单元107检测到地线E的电流值大于等于第二预设电流值时，生成地线带电信号。其中，第二预设电流值可根据实际情况进行标定，第二预设电流值的范围一般可设在30mA以内，且优选值为15mA和30mA。

具体地，如果电热水器的外部电源异常，可能导致漏电保护插头的地线E带电，则使得电热水器可能成为带电体。通过第二检测单元107检测地线E是否带电，如果检测到流过地线E的电流值大于等于第二预设电流值，则判断地线E带电，并输出地线带电信号。在地线E带电时，通过第一驱动放大电路109将地线带电信号放大，并将放大后的地线带电信号发送至脱扣电路105，通过脱扣电路105根据地线带电信号生成第三脱扣指令，脱扣机构105在接收到第三脱扣指令时对三极联动开关102进行控制，从而使得三极联动开关102产生脱扣动作，通常小于等于0.3S的时间就能使得三极联动开关102从接通到断开，最终使零线N、火线L和地线E均处于分断状态，这样就完全切断了电热水器与外部电源之间的电连接，使得电热水器处于无电安全的状态，从而能够有效地保障用电安全。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，上述的电源线的保护装置还可包括：超温检测电路108。超温检测电路108用于检测三极插脚101的温度以生成温度信号，并将温度信号发送至脱扣电路105以使脱扣电路105根据温度信号生成第四脱扣指令，脱扣机构106在接收到第四脱扣指令时对三极联动开关102进行控制，以使零线N、火线L和地线E均处于分断状态。

在本实用新型的一个实施例中，超温检测电路108在检测到三极插脚101的温度大于等于预设温度值时，生成温度信号。其中，预设温度值可根据实际情况进行标定，预设温度值的范围一般可设在180℃以内。

具体地，通过超温检测电路108检测三极插脚101零线N、火线L和地线E各插脚的温度并生成温度信号以判断三极插脚101的温度是否正常。如果检测到三极插脚101的温度大于等于预设温度值，则判断三极插脚101的温度过高。在判断三极插脚101的温度过高时，将超温检测电路108生成的温度信号直接发送给脱扣电路105，通过脱扣电路105生成第四脱扣指令，脱扣机构106在接收到第四脱扣指令时对三极联动开关102进行控制，从而使得三极联动开关102产生脱扣动作，通常小于等于3min的时间就能使得三极联动开关102从接通到断开，最终使零线N、火线L和地线E均处于分断状态，这样就完全切断了电热水器与外部电源之间的电连接，使得电热水器处于无电安全的状态，从而能够有效地防止因三极插脚温度过高引发危险，进一步保障了用电的安全性。

在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，上述的电源线的保护装置还可包括：上电触发电路110、上电动作电路111和上电动作机构112。其中，上电触发电路110用于检测零线N和火线L之间的上电信号以判断零线N和火线L之间是否上电。上电动作电路111用于接收上电触发电路110的上电信号，并输出上电动作指令。上电动作机构112用于接收并执行上电动作电路111输出的上电动作指令，以通过控制三极联动开关102控制零线N、火线L和地线E均处于接通状态。

在本实用新型的一个实施例中，上电触发电路110在检测到零线N和火线L之间的上电电压大于等于第二预设电压值时，判断零线N和火线L之间上电。其中，第二预设电压值可根据实际情况进行标定，第二预设电压值的范围一般为110V以内。

具体地，通过上电触发电路110检测零线N和火线L之间的上电信号以判断零线N和火线L之间是否上电。如果检测到零线N和火线L之间的上电信号大于等于第二预设电压值，则判断零线N和火线L之间发生上电。在零线N和火线L之间发生上电时，将零线N和火线L之间发生的掉电信号发送给上电动作电路111，上电动作电路111接收上电信号，并输出上电动作指令，通过上电动作机构112接收并执行上电动作电路111输出的上电动作指令，通常小于等于0.5S的时间就能控制三极联动开关102接通，即使得零线N、火线L和地线E均处于接通状态，从而使得电热水器的电源线在掉电后恢复正常时，能够确保电热水器进入工作状态，使得电热水器内有热水输出。

图2是根据本实用新型实施例的电热水器的结构示意图。如图2所示，本实用新型实施例的电热水器可包括：电源线100和本体200。其中，如图3所示，电源线100可包括：三级插脚101、上述实施例描述的电源线的保护装置120、电源软线130和连接器140。电源软线130分别与保护装置120和连接器140相连，连接器140用于连接本体200。

具体地，电源线100是电热水器与外部电源插座进行连接实现电连接的装置，具有接通电源、分断电源、零火漏电保护、地线带电保护超温断电保护和零火掉电保护的功能。电源软线130用于电源线的保护装置120与连接器140的电连接。连接器140用于电源软线130与本体200之间的电连接。

在本实用新型的一个实施例中，如图2所示，本体200内设有内胆201和加热器202。连接器130与本体200之间还连接有控温器300和热断路器400。

具体地，本体200内设的内胆201为容积式器具，可用于储存水。本体内设的加热器202可用于对内胆201储存的水进行加热。如图4所示，热断路器400可连接到电源线100的火线L和零线N上，热断路器400可按用户设定的温度对加热器202进行断电保护。控温器300可连接在热断路器400和本体200之间，控温器300可按用户设定的温度使加热器202与外部电源自动接通或者断开。

需要说明的是，在本实用新型实施例的电热水器中未披露的细节，请参考本实用新型实施例的电源线的保护装置中所披露的细节，具体这里不再详述。

根据本实用新型实施例的电热水器，其通过运用上述的电源线的保护装置，能够有效地保障用电安全。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。