专利名称：一种具有故障电弧保护功能的空调用插头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电源插头，特别是涉及一种具有故障电弧保护功能的 空调用插头。
背景技术：
在家庭用的布线上、插头和插座连接时、以及家用电器内部的线束上或电 器的电源线上，出现电线绝缘层的磨损或不良的电气连接，使电线的绝缘层出 现老化，绝缘效果降低，或者绝缘层发生破损时，都可能发生故障电弧。据测，
仅略大于0. 5A的电流产生的电弧温度即可高达2000°C--3000°C，足以引燃任何 可燃物，而且电弧的维持电压低至20V时仍可使电弧连续稳定存在，难以熄灭。 这种短路电弧常成为电气火灾的点火源。美国NEC (National Electrical Code) 估计约有40 %的住宅火灾是由"电弧故障"引起的。
故障电弧保护是一项最新的电路保护技术，其主要作用是为了在发生故障 电弧时及时分断电路，避免负荷损坏，并降低火灾的可能性。其主要功能包括
(1) 准确的电弧检测。此项功能要求断路器能够根据对负载电流的A/D采样， 在短时间内检测出电弧的产生，这种检测包括对负载运转所产生的正常电弧检 测，以及负载在非正常状态所产生的电弧检测。
(2) 快速的电弧特性分析。此项功能要求断路器在检测到电弧产生后，运用 高效而准确的算法(如FFT变换)，进一步分析电弧的特性，与电弧特征数据储备 进行査询比较，从而得出电弧的产生属于正常或异常的判断。
(3) 可靠的脱扣动作。当系统识别发生故障电弧时，需迅速有效的启动脱扣继电器。
随着人民生活水平的提高，空调已成为现代家庭中最为普遍的家用电器。 空调是家用电器中功率最大的设备，对电气连接要求很高，由于其用电电流大， 也是故障电弧最容易发生的线路。故障电弧具有随机性强的特性，在负荷未知 的情况下较难分辨故障电弧波形、启动波形和正常波形。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种具有故障电弧保 护功能的空调用插头，具有电弧检测、电弧分析和切断电源的功能，可以有效 的识别故障电弧，降低误判率，保护电器和用户使用安全。
为了达到上述的目的，本实用新型采用了以下的技术方案
一种具有故障电弧保护功能的空调用插头，包括壳体，所述壳体上设有电 源触头，电源触头和电源线在壳体内连接，所述电源线上连接有电流互感器和 脱扣器，脱扣器上设有复位键，所述脱扣器连接有脱扣电路，所述壳体内设有 电路板，电路板上设有微处理器，其中，所述电流互感器的输出信号经过跟随、 放大、滤波和A/D变换后送至微处理器进行故障电弧判断，微处理器的控制信 号输出至脱扣电路，脱扣电路控制脱扣器。
作为优选，上述电路板上设有模拟电源，模拟电源的输入端连接电源线， 模拟电源的输出端连接微处理器。
作为优选，上述电路板上设有测试电路，测试电路的输出端连接脱扣电路, 测试电路引出有控制其工作的测试键。
作为优选，上述电路板上设有电压检测电路，电压检测电路的输入端连接 电源线，电压检测电路的输出端连接微处理器。作为优选，上述电路板上设有电流检测电路，电流检测电路的输入端连接 电源线，电流检测电路的输出端连接微处理器。
上述壳体上设有LED指示灯，LED指示灯的控制端连接微处理器。
本实用新型由于采用了以上的技术方案，具有电弧检测、电弧分析和切断 电源的功能，可以有效的识别故障电弧，降低误判率，保护电器和用户使用安 全。
图1是本实用新型装置的结构示意图。 图2是本实用新型装置的电路原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
做一个详细的说明。 如图1、图2所示的一种具有故障电弧保护功能的空调用插头，包括壳体1， 所述壳体1上设有电源触头11，电源触头11和电源线在壳体1内连接，所述电 源线上连接有电流互感器5和脱扣器3，脱扣器3上设有复位键31，所述脱扣 器3连接有脱扣电路，所述壳体1内设有电路板2，电路板2上设有微处理器4， 其中，所述电流互感器5的输出信号经过跟随、放大、滤波和A/D变换后送至 微处理器4进行故障电弧判断，微处理器4的控制信号输出至脱扣电路，脱扣 电路控制脱扣器3。
本实施例中，上述电路板2上设有模拟电源，模拟电源的输入端连接电源 线，模拟电源的输出端连接微处理器4;上述电路板2上设有测试电路，测试电 路的输出端连接脱扣电路，测试电路引出有控制其工作的测试键；上述电路板2 上设有电压检测电路，电压检测电路的输入端连接电源线，电压检测电路的输出端连接微处理器4;上述电路板2上设有电流检测电路，电流检测电路的输入
端连接电源线，电流检测电路的输出端连接微处理器4;上述壳体1上设有LED 指示灯，LED指示灯的控制端连接微处理器，上述壳体1上设有安置复位键31 和测试键的位置。
本实用新型的工作过程如下
电源触头11插在220V交流插座上，获得交流电源，电源线包括零线、火 线和地线，给空调供电。电源触头11和电源线通过脱扣器3相连，在复位键31 按下，空调正常工作时，脱扣器3闭合，空调通过本插头获得220V交流电源。 电流互感器5套在火线上，其输出信号经一定比例采样得到电流波形，经过跟 随、放大、滤波等信号处理过程后，采样信号进入A/D变换电路，送至微处理 器4进行判断。如果识别出故障电弧信号，微处理器4发出高电平至脱扣电路， 启动脱扣器，断开空调供电电源。此外，微处理器4控制一个LED灯，指示当 前工作状态。电压检测电路和过流检测电路用来分析当前电压和电流值，提供 额外的过压和过流指示，测试电路模拟产生高电平，测试脱扣电路和脱扣器是 否可以有效工作。模拟电源将220V交流电转换成5V的直流电，供电路板上各 电路工作。
为了测试插头脱扣电路和动作结构的可靠性，每隔一段时间(如半年)需 要进行插头测试。测试时按一下测试键，如果指示灯灭，脱扣器动作，插头的 触头和电源出线断开，说明插头工作正常。此时再次按下复位键可继续通电。
权利要求1、一种具有故障电弧保护功能的空调用插头，包括壳体(1)，所述壳体(1)上设有电源触头(11)，电源触头(11)和电源线在壳体(1)内连接，其特征在于，所述电源线上连接有电流互感器(5)和脱扣器(3)，脱扣器(3)上设有复位键(31)，所述脱扣器(3)连接有脱扣电路，所述壳体(1)内设有电路板(2)，电路板(2)上设有微处理器(4)，其中，所述电流互感器(5)的输出信号经过跟随、放大、滤波和A/D变换后送至微处理器(4)进行故障电弧判断，微处理器(4)的控制信号输出至脱扣电路，脱扣电路控制脱扣器(3)。
2、 根据权利要求1所述的一种具有故障电弧保护功能的空调用插头，其特征 在于，所述电路板(2)上设有模拟电源，模拟电源的输入端连接电源线， 模拟电源的输出端连接微处理器(4)。
3、 根据权利要求1或2所述的一种具有故障电弧保护功能的空调用插头，其 特征在于，所述电路板(2)上设有测试电路，测试电路的输出端连接脱 扣电路，测试电路引出有控制其工作的测试键。
4、 根据权利要求3所述的一种具有故障电弧保护功能的空调用插头，其特征 在于，所述电路板(2)上设有电压检测电路，电压检测电路的输入端连 接电源线，电压检测电路的输出端连接微处理器(4)。
5、 根据权利要求3所述的一种具有故障电弧保护功能的空调用插头，其特征 在于，所述电路板(2)上设有电流检测电路，电流检测电路的输入端连 接电源线，电流检测电路的输出端连接微处理器(4)。
6、 根据权利要求3所述的一种具有故障电弧保护功能的空调用插头，其特征 在于，所述壳体(1)上设有LED指示灯，LED指示灯的控制端连接微处 理器。
专利摘要本实用新型公开了一种具有故障电弧保护功能的空调用插头，包括壳体，所述壳体上设有电源触头，电源触头和电源线在壳体内连接，所述电源线上连接有电流互感器和脱扣器，脱扣器上设有复位键，所述脱扣器连接有脱扣电路，所述壳体内设有电路板，电路板上设有微处理器，其中，所述电流互感器的输出信号经过跟随、放大、滤波和A/D变换后送至微处理器进行故障电弧判断，微处理器的控制信号输出至脱扣电路，脱扣电路控制脱扣器。本技术方案具有电弧检测、电弧分析和切断电源的功能，可以有效的识别故障电弧，降低误判率，保护电器和用户使用安全。
文档编号H01R13/70GK201345457SQ20092011341
公开日2009年11月11日 申请日期2009年1月23日 优先权日2009年1月23日
发明者吴为麟, 吴晶莹 申请人:浙江大学