一种用电设备安全监测保护装置的制作方法

1.本实用新型涉及用电设备安全领域，特别是涉及用一种用电设备安全监测保护装置。


背景技术：

2.随着时代的发展，用电设备大大的方便了人类的生活，但也伴随着很多电气灾害，电气灾害随处可见，最常见的就是火灾、触电与爆炸，造成的原因主要是设备漏电、设备短路与设备工作异常，这些故障问题人们通常难以及时发现，从而导致事故的发生。
3.用电设备存在漏电情况，现有技术在用电设备漏电时通常直接控制用电设备断电，而不会根据环境的变换来调整漏电检测的标准，用电设备在不同的工作环境中，如工作环境的干燥与潮湿、有尘与无尘，则漏电检测的标准是不同的，或者是不同的用电设备其漏电检测 的标准也是不同的，现有技术的漏电检测并不灵活，不能根据漏电程度的大小给予不同的风险提示与动作，在用电设备超额定电流工作时，不能根据用电设备的超额程度给予不同的风险警示与动作，现有技术的设备的用电安全监测技术有待进一步提高。
4.因此本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种用电设备安全监测保护装置，可以有效的解决现有技术存在的在用电设备漏电时，不能根据环境的变换来调整漏电检测的标准，现有技术的漏电检测并不灵活，不能根据漏电程度的大小给予不同的风险提示与动作，在用电设备超额定电流工作时，不能根据用电设备的超额程度给予不同的风险警示的问题。
6.其解决的技术方案是，一种用电设备安全监测保护装置，所述保护装置包括漏电检测模块、漏电警示调节模块、漏电报警保护模块、电路检测模块、电路报警保护模块，所述漏电检测模块分别连接漏电报警保护模块、电路检测模块，漏电警示调节模块连接漏电报警保护模块，电路检测模块连接电路报警保护模块；
7.所述漏电检测模块分别检测零线、火线中的电流，分别得到电信号1、电信号2，计算两者的差值，输出漏电检测信号传输至漏电报警保护模块，漏电警示调节模块输出基准信号1到漏电报警保护模块，漏电报警保护模块将接收的漏电检测信号、基准信号1进行比较，根据比较结果，执行不同的警示动作，漏电检测模块输出电信号2到电路检测模块，电路检测模块计算电信号2与基准信号2的差值，输出差值信号2到电路报警保护模块，电路报警保护模块根据接收的差值信号2的大小，执行不同的提示动作。
8.本实用新型所实现的有益效果：
9.本技术在用电设备漏电时，漏电警示调节模块可以根据环境的变换来调整漏电检测的标准，漏电报警保护模块根据漏电程度的大小可以给予不同的风险提示与动作，漏电轻微时，发光二极管led3亮，在漏电程度严重时，电铃 bell保持持续的响，持续的引起工作人员的注意，用电设备维持停止工作的状态，防止再次通电造成二次伤害，安全隐患解除
后，工作人员通过旋转按钮sw1解除报警，使设备重新工作，漏电报警保护模块可以根据漏电程度的大小给予不同的风险提示与动作，电路报警保护模块在用电设备超额定电流工作时，也能根据用电设备的超额程度给予不同的风险警示与动作。
附图说明
10.图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
11.下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，实施例在以本实用新型技术方案为前提的情况下进行实施，以附图1为参考，以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
12.以下将参照附图，通过实施方式详细的描述本实用新型提供的一种用电设备安全监测保护装置。
13.一种用电设备安全监测保护装置，所述保护装置包括漏电检测模块、漏电警示调节模块、漏电报警保护模块、电路检测模块、电路报警保护模块，所述漏电检测模块分别连接漏电报警保护模块、电路检测模块，漏电警示调节模块连接漏电报警保护模块，电路检测模块连接电路报警保护模块；
14.所述漏电检测模块分别检测零线、火线中的电流，分别得到电信号1、电信号2，计算两者的差值，输出漏电检测信号传输至漏电报警保护模块，漏电警示调节模块输出基准信号1到漏电报警保护模块，漏电报警保护模块将接收的漏电检测信号、基准信号1进行比较，根据比较结果，执行不同的警示动作，漏电检测模块输出电信号2到电路检测模块，电路检测模块计算电信号2与基准信号2的差值，输出差值信号2到电路报警保护模块，电路报警保护模块根据接收的差值信号2的大小，执行不同的提示动作。
15.所述漏电检测模块包括电流互感器t1，电流互感器t1的互感线圈l3的一端分别连接电容c1的一端、整流桥bd1的端口1，互感线圈l3的另一端分别连接电容c1的另一端、整流桥bd1的端口3，整流桥bd1的端口4分别连接电容c2的一端、电阻r1的一端连接，整流桥bd1的端口2分别连接电容c2的另一端、r2的一端、稳压管d4的正极并连接地，电阻r1另一端分别连接电阻r2的另一端、电阻r3的一端、稳压管d3的负极，稳压管d3正极分别连接电阻r4的一端、运放器ar3的同相输入端并连接地，电阻r3的另一端分别连接r4的另一端、运放器ar1的同相输入端，运放器ar1的反相输入端分别连接电阻r5的一端、电阻r6的一端，运放器ar1的输出端分别连接电阻r7的一端、电阻r9的一端、电阻r6的另一端，电阻r5的另一端分别连接稳压管d4的负极、电阻r24的一端、电阻r25的一端，运放器ar3的反相输入端分别连接电阻r7的另一端、二极管d5的正极、电阻r8的一端，运放器ar3的输出端分别连接二极管d5的负极、二极管d6的正极连接，二极管d6的负极分别连接运放器ar4的同相输入端、r9的另一端，运放器ar4的反相输入端分别连接电阻r8另一端、电阻r10的一端，运放器ar4的输出端连接电阻r10的另一端，电流互感器t2的互感线圈l4的一端分别连接电容c3的一端、整流桥bd2的端口1，互感线圈l4的另一端电阻分别连接电容c3另一端、整流桥bd2的端口3，整流桥bd2的端口4分别连接电容c4一端、电阻r24的另一端，整流桥bd2的端口2分别连接电容c4另一端、r25的另一端并连接地，火线l1与零线l2之间连接220v交流电电源，火线l1穿过电流
互感器t2，电流互感器t2检测火线l1的电流，零线l2穿过电流互感器t1，电流互感器t1检测火线l2的电流，继电器k1的常闭触电k1-1的一端连接火线l1，继电器k1的常闭触点k1-1的另一端连接熔断器f1的一端，继电器k1的常闭触点k1-2的一端连接零线l2，继电器k1的常闭触点k1-2的另一端连接熔断器f2的一端，熔断器f1另一端与熔断器f2的另一端之间连接用电设备；
16.所述漏电检测模块的工作原理为：在火线l1、零线l2上分别设置电流互感器t2、t1，电流互感器t1测得零线上的电信号，经整流桥bd1整流后输出电信号1，电流互感器t2测得火线上的电信号，经整流桥bd2整流后输出电信号2，利用运放器ar1计算电信号1与电信号2之间的差值，得到差值信号1，利用运放器ar3、运放器ar4、二极管d5、二极管d6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10组成整流电路，整流电路对差值信号1进行整流，得到漏电检测信号，漏电检测模块输出漏电检测信号传输至漏电报警保护模块。
17.所述漏电警示调节模块包括电阻r43，电阻r43的一端分别连接电阻r14的一端、可变电阻r13的一端，电阻r43的另一端连接稳压管d7的负极，电阻r14的另一端连接电阻r42的一端并连接电源vcc，电阻r42的另一端连接发光二极管led1正极，三极管q6的基极连接稳压管的正极，三极管q6的集电极连接发光二极管led1的负极，三极管q6的发射极连接电阻r41的一端，电阻r41的另一端连接可变电阻r13的另一端并连接地；
18.所述漏电警示调节模块的工作原理为：利用电阻r14与可变电阻r13组成调节电路1，调节电路1输出基准信号1传输至漏电报警保护模块，调节可变电阻r13的阻值可以调节基准信号1的大小，根据用电设备的工作环境的不同可以按照自己的环境需求通过调节可变电阻r13来更改基准信号1的基准值，也即改变警示值的大小，发光二极管led1作为调节预警指示灯，若基准信号1的基准值调节过高，则发光二极管led1亮，可以有效预防工作人员调节错误，也可防止危险作业带来的隐患，进而应用性实用性得到了大大的提高，安全性也得到了保障。
19.所述漏电报警保护模块包括电阻r11，电阻r11的一端连接漏电检测模块中的运放器ar4的输出端，电阻r11的另一端分别连接运放器ar5的同相输入端、电阻r12的一端，电阻r12的另一端分别连接稳压管d9的正极、电阻r19的另一端、电阻r23的另一端并连接地，电阻r15的一端连接漏电警示调节模块中的电阻r14的一端，电阻r15的另一端分别连接电阻r16的一端、运放器ar5的反相输入端，运放器ar5的输出端分别连接电阻r16的另一端、电阻r17的一端，电阻r17的另一端分别连接稳压管d8的负极、电阻r18的一端，电阻r18的另一端分别连接稳压管d9的负极、三极管q1的基极、晶闸管vtl1的阳极，晶闸管vtl1的控制极连接稳压管d8的正极，晶闸管vtl1的阴极分别连接继电器k2的常开触点k2-2的一端、继电器k1的常开触点k1-3的一端、电阻r21的一端，三极管q1的发射极分别连接、继电器k1的常开触点k1-4的一端、r19的一端，三极管q1的集电极分别连接继电器k1的常开触点k1-4的另一端、发光二极管led3的负极，发光二极管led3的正极连接电阻r20的一端，电阻r20的另一端分别连接漏电警示调节模块中的电阻r14的另一端、电阻r22的一端、继电器k1的一端、电铃bell的一端并连接电源vcc，电阻r22的另一端连接旋钮开关sw1的一端，旋钮开关sw1的另一端分别连接继电器k2的常开触点k2-2的另一端、继电器k1的常开触点k1-3的另一端，三极管q2的基极连接电阻r21的另一端，三极管q2的发射极连接电阻r23的一端，三极管q2的集电极分别连接继电器k1的另一端、电铃bell的另一端；
20.所述漏电报警保护模块的工作原理为：漏电报警保护模块接收漏电检测模块输出的漏电检测信号，还接收漏电警示调节模块输出的基准信号，利用运放器ar5将漏电检测信号与基准信号1进行比较，输出警示信号，警示信号的大小代表漏电程度的大小，若漏电检测信号超过基准信号1在可接受的安全范围内（可理解为漏电电流较小），警示信号使三极管q1导通，发光二极管led3亮，提醒工作人员用电设备出现了漏电，需要进行维护，若警示信号超过基准信号并在不可接受的安全范围（可理解为漏电电流较大），则稳压管d8击穿，单向晶闸管vtl1导通，使三极管q2导通，电铃bell响起进行报警，引起工作人员的注意，此时用电设备漏电大，用电设备不可继续进行工作，需要进行设备的维修，同时，同时继电器k1得电，继电器k1的常闭触点k1-4闭合，发光二极管led3亮，继电器k1的常闭触点k1-1、常闭触点k1-2断开，用电设备与交流电电源断开，用电设备自动停止工作，对用电设备实施断路保护，同时继电器k1的常开触点k1-3闭合，维持继电器k1得电的状态，电铃bell保持持续响，持续引起工作人员的注意，同时使得继电器k1的常闭触点k1-1断开、常闭触点k1-2断开，用电设备保持与交流电电源的断开，防止再次通电造成二次伤害，安全隐患解除后，工作人员通过旋转按钮sw1解除报警，使用电设备重新工作。
21.所述电路检测模块包括电阻r26，电阻r26的一端连接漏电检测模块中的稳压管d4的负极，电阻r26的另一端分别连接电阻r27的一端、运放器ar2的同相输入端，运放器ar2的反相输入端分别连接电阻r29的一端、电阻r30的一端，电阻r29的另一端分别连接可变电阻r28的一端、电阻r31的一端，可变电阻r28的另一端连接地，电阻r31的另一端连接电源vcc，运放器ar2的输出端连接电阻r30的另一端；
22.所述电路检测模块的工作原理为：电路检测模块接收漏电检测模块输出的电信号2，利用可变电阻r28和电阻r31组成调节电路2，调节电路2输出基准信号2，利用运放器ar2计算电信号2与基准信号2的差值，电路检测模块输出差值信号2到电路报警保护模块，根据用电设备额定工作电流的不同，调节可变电阻r28的阻值可以调节基准信号2的大小，基准信号2的大小表示用电设备额定电流的大小。
23.所述电路报警保护模块包括电阻r32，电阻r32的一端连接电路检测模块中的运放器ar2的输出端，电阻r32的另一端分别连接电阻r33一端、稳压管d10的负极，稳压管d11的正极分别连接电阻r37的一端、电阻r39的一端并连接地，三极管q3的基极分别连接电阻r33的另一端、电阻r38的一端、晶闸管vtl2的阳极、稳压管d11的负极，三极管q3的发射极连接电阻r37的另一端，三极管q3的集电极连接蜂鸣器mk的一端，蜂鸣器mk的另一端连接电阻r36的一端，电阻r36的另一端分别连接电阻r40的一端、继电器k2的一端并连接电源vcc，三极管q4的基极连接电阻r38的另一端，三极管q4的发射极分别连接继电器k2的常开触点k2-3的一端、电阻r39的另一端，三极管q4的集电极分别连接继电器k2的常开触点k2-3的另一端、发光二极管led2的负极，发光二极管led2的正极连接电阻r40的另一端，晶闸管vtl2的控制极连接稳压管d11的正极，晶闸管vtl2的阴极连接电阻r34的一端，三极管q5的基极连接电阻r34的另一端，三极管q5的集电极分别连接继电器k2的另一端、继电器k2的常开触点k2-1的一端，三极管q5的发射极连接电阻r35的一端，电阻r35的另一端连接地；
24.所述电路报警保护模块的工作原理为：电路检测模块输出差值信号2传输至电路报警保护模块，即漏电检测模块接收的电信号2大于基准信号2，在用电设备实际工作的电流大于额定电流一定程度时，差值信号2分别使得三极管q3导通、三极管q4导通，蜂鸣器mk
发出声响，同时发光二极管led2亮，表示用电设备处于非正常的工作的低风险状态，提醒工作人员对用电设备进行检测，在用电设备实际工作的电流远大于额定电流时，比如用电设备发生短路，则稳压管d10击穿，单向晶闸管vtl2导通，使三极管q5导通，与此同时继电器k2得电，继电器k2的常开触点k2-1、常开触点k2-2、常开触点k2-3闭合，使发光二极管led2亮，三极管q2导通，电铃bell响，继电器k1得电，继电器k1的常闭触点k1-1、常闭触点k1-2断开，用电设备与交流电电源断开，用电设备停止工作，由于继电器k2的常开触点k2-1闭合，继电器k2维持得电，继电器k2的常开触点k2-2闭合，电铃bell保持持续响，持续引起工作人员的注意，继电器k1维持得电，使得继电器k1的常闭触点k1-1断开、常闭触点k1-2断开，用电设备保持断电的状态，防止再次通电造成二次伤害，安全隐患解除后，工作人员通过旋转按钮sw1解除报警，使设备重新工作；
25.可以选择不同型号的蜂鸣器mk与电铃bell，使得两者可以发出不同强度的声音，以此来区别用电设备的不同的超额程度。
26.本实用新型在具体使用时：
27.用电设备存在漏电的情况，现有技术在用电设备漏电时通常直接控制用电设备断电，而不会根据环境的变换来调整漏电检测的标准，本技术的漏电检测灵活，可以根据漏电程度的大小给予不同的风险提示与动作；
28.所述漏电检测模块可以检测火线跟零线两路电信号，利用运放器ar1输出两路电信号的差值信号1，利用整流电路将差值信号1进行整流，输出漏电检测信号传输到漏电报警保护模块，漏电报警保护模块接收漏电检测信号以及漏电警示调节模块输出的基准信号1，在漏电程度轻微时，发光二极管led3亮，提醒工作人员用电设备出现了漏电，需要进行维护，在漏电程度严重时，电铃bell响，引起工作人员的注意，此时用电设备漏电大，用电设备不可继续进行工作，需要进行设备的维修，同时，断开用电设备的交流电电源，用电设备停止工作，电铃 bell保持持续的响，持续的引起工作人员的注意，用电设备维持停止工作的状态，防止再次通电造成二次伤害，安全隐患解除后，工作人员通过旋转按钮sw1解除报警，使设备重新工作，漏电报警保护模块可以根据漏电程度的大小给予不同的风险提示与动作，调节漏电警示调节模块中的可变电阻r13的阻值可以调节基准信号的大小，也即漏电警示调节模块可以根据环境的变换来调整漏电检测的标准，漏电检测灵活；
29.在用电设备超额定电流工作时，现有技术不能根据用电设备的超额程度给予不同的风险警示，本技术在用电设备超额定电流工作时，可以根据用电设备的超额程度给予不同的风险警示；
30.所述电路检测模块接收漏电检测模块输出的电信号2，电信号2的大小代表用电设备实际工作电流的大小，利用调节电路2输出基准信号2，利用运放器ar2计算电信号2与基准信号2之间的差值，输出差值信号2到电路报警保护模块，根据用电设备额定工作电流的不同，调节可变电阻r28的阻值可以调节基准信号2的大小，基准信号2的大小表示用电设备额定电流的大小；
31.所述电路报警保护模块接收差值信号2，在超额轻微时，蜂鸣器mk发出声响，同时发光二极管led2亮，表示用电设备处于非正常的工作的低风险状态，在用电设备实际工作的电流远大于额定电流时，比如用电设备发生短路，电铃bell响，同时用电设备与交流电电源断开，表示用电设备处于非正常的工作的高风险状态，电铃bell维持响，持续引起工作人
员的注意，用电设备维持与交流电电源断开，防止再次通电造成二次伤害，安全隐患解除后，工作人员通过旋转按钮sw1解除报警，使设备重新工作。
32.本技术所达到的有益效果是：
33.1.调节漏电警示调节模块中的可变电阻r13的阻值，可以调节基准信号1的大小，也即漏电警示调节模块可以根据环境的变换来调整漏电检测的标准，漏电检测灵活，另外还有调节预警指示灯led1，调节预警指示灯led1亮，表示漏电检测的标准值过高，可以有效预防工作人员调节错误，也可防止危险作业带来的隐患，进而应用性实用性得到了大大的提高，安全性也得到了保障；
34.2. 调节电路检测模块中的可变电阻r28的阻值可以调节基准信号2的大小，基准信号2的大小表示用电设备额定电流的大小，可以根据不同的设备进行调节，适应性强；
35.3.本技术的漏电报警保护模块，可以根据漏电程度的大小给予不同的风险提示与动作，在漏电程度轻微时，发光二极管led3亮，提醒工作人员用电设备出现了漏电，需要进行维护，在漏电程度严重时，电铃bell响，引起工作人员的注意，此时用电设备漏电大，用电设备不可继续进行工作，需要进行设备的维修，同时，断开用电设备的交流电电源，用电设备停止工作，电铃 bell保持持续的响，持续的引起工作人员的注意，用电设备维持停止工作的状态，防止再次通电造成二次伤害，安全隐患解除后，工作人员通过旋转按钮sw1解除报警，使设备重新工作，漏电报警保护模块可以根据漏电程度的大小给予不同的风险提示与动作；
36.4.本技术的电路报警保护模块，在用电设备超额定电流工作时，可以根据用电设备的超额程度给予不同的风险警示，在超额轻微时，蜂鸣器mk发出声响，同时发光二极管led2亮，表示用电设备处于非正常的工作的低风险状态，需要进行排查维修减少损失降低意外风险，在用电设备实际工作的电流远大于额定电流时，比如用电设备发生短路，电铃bell响，同时用电设备与交流电电源断开，表示用电设备处于非正常的工作的高风险状态，电铃bell维持响，持续引起工作人员的注意，用电设备维持与交流电电源断开，防止再次通电造成二次伤害，安全隐患解除后，工作人员通过旋转按钮sw1解除报警，使设备重新工作；
37.用电设备工作发生漏电，设备工作异常，设备电路短路时，本技术可以及时的提醒人设备的工作与安全状态，从而进行排查维修，减少损失并降低意外风险，也可通过本技术的报警与故障指示灯提醒，从而及时提醒设备故障的严重性，也可及时的了解设备的故障原因，大大的提高工作人员的工作效率，同时本技术的电路保护，也有效的防止了设备重新运作带来的二次伤害。
38.本技术提供的一种用电设备安全监测保护装置，可以有效的解决现有技术存在的在用电设备漏电时，不能根据环境的变换来调整漏电检测的标准，且现有技术的漏电检测并不灵活，不能根据漏电程度给予不同的风险提示与动作，在用电设备超额定电流工作时，不能根据用电设备的超额程度给予不同的风险警示与动作的问题。