专利名称：高灵敏度泄漏电流检测断路器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种泄漏电流检测断路器(LCDI)，尤其是一种结构简单、能分别 检测相线或中线漏电的泄漏电流检测断路器。
背景技术：
泄漏电流检测断路器是安装在电源和用电设备之间的一种安全保护装置，其主要 包括几个部分屏蔽线、泄漏电流检测单元、脱扣机构，以及其他的电路保护装置。已有的泄 漏电流检测断路器一般需要用到集成电路。例如，CN 1988099B就公开了一种带防火屏蔽线 的漏电流检测断路器，如图1所示，其包括一个漏电检测单元，当出现漏电事故时，感应线 圈检测通过相线和中线的不平衡电流，从而断开脱扣机构的动/静触点的接触；还包括一 个防火单元，其包括分别连接电网的相线和中线的两个整流元件、分别与两个整流元件串 接的降压元件和从降压元件引出的防火连接端；还包括一条防火屏蔽线，其中的相线和中 线芯线分别连接漏电流检测断路器的相线和中线输出端，并且被一条铜编织线包围，该铜 编织线的一端连接所述防火单元的防火连接端。当该铜编织线接触相线芯线和/或中线芯 线时，所述防火单元产生相对相线和/或中线的分离，导致流经相线和中线的不平衡电流， 从而断开脱扣机构的动/静触点的接触。上述技术方案中需要用到IC集成芯片来接收感应线圈的信号并经过调整后输出 才能够用于控制脱扣机构，使得整个漏电流检测断路器的成本偏高。其次，由于使用感应线 圈来检测漏电流，有可能无法检测到线路中的微小漏电流，从而存在安全隐患。为克服上述缺陷，本实用新型将提出一种新的泄漏电流检测断路器。发明内容本实用新型的目的在于提供一种结构简单、可分别检测相线和中线的泄漏电流、 且精度较高的泄漏电流检测断路器。为实现上述目的，本实用新型的高灵敏度泄漏电流检测断路器包括屏蔽线、漏电 检测单元和脱扣机构，其中所述屏蔽线的相线芯线和中线芯线分别包围在两条可导电的 壳线中；所述漏电检测单元包括整流二极管、晶闸管和降压电阻，两个整流二极管反向串接 在电源的相线和中线之间，其阳极相连，而阴极分别与相线和中线连接；降压电阻的一端与 整流二极管的阳极连接，另一端分别与屏蔽线的壳线连接；一对晶闸管的控制极分别与整 流二极管的阴极连接，而阴极分别与相线和中线连接，且晶闸管的阴极和控制极之间并联 有RC降压滤波电路；所述脱扣机构包括分别由所述晶闸管控制通/断的控制单元。其中，所述控制单元可以是电磁线圈、继电器或者光耦开关。在本实用新型的实施例中，相线、中线和所述晶闸管的阳极之间分别还跨接有另 外两个反向整流二极管，利用二极管的反向截止特性，其可起到防止晶闸管被反向击穿的 作用。在本实用新型的另一实施例中，所述晶闸管的控制极还分别连接有限流电阻，所述限流电阻分别串接在RC降压滤波电路的电容和电阻之间，通过调整限流电阻的阻值，可 以控制晶闸管打开的阈值。本实用新型所述的高灵敏度泄漏电流检测断路器，其还包括指示单元，所述指示 单元包括串接在相线和中线之间的发光二极管及其保护电阻。本实用新型所述的高灵敏度泄漏电流检测断路器，其还包括测试单元，所述测试 单元包括连接在相线和所述降压电阻另一端之间的测试按键及其保护电阻。本实用新型具有如下优点1.用简单的电子元件取代了现有技术中使用的集成芯片，不但电路结构简单可 靠，而且降低了产品成本。2.采用平衡的电路设计，具有L相和N相阈值对称，阈值设置范围宽(luA-5mA可 调)，阈值精度高、灵敏度高和连续可调的优点。3.单机构双控制单元结构通过二组控制单元对同一个电磁脱扣器进行分断控 制，使用同一个触点机构，可分别保护相线(L)对外和零线(N)对外的泄漏电流故障。4.在未发生漏电的正常情况下，运用整流二极管的反向阻断特征，隔离供电专用 电缆中屏蔽层与电源线之间的电源连接，确保正常使用时的用户安全。5.具备抗电磁干扰能力，能通过UL和IEC (3C)对EMC要求的检测。
图1是现有的漏电流检测断路器的电路结构示意图；图2是本实用新型高灵敏度泄漏电流检测断路器实施例之一的电路结构示意图；图3是本实用新型高灵敏度泄漏电流检测断路器又一实施例的电路结构示意图。
具体实施方式
如图2所示，本实用新型的一种泄漏电流检测断路器主要包括屏蔽线、漏电检测 单元和脱扣机构。屏蔽线包括相线芯线和中线芯线，分别用可导电的壳线(图中右侧的圆 圈)包围着，壳线可以是铜编织线或能够导电的其他金属编织线。相线壳线的一端和中线 壳线的一端通过降压电阻R3连接到漏电检测单元。漏电检测单元除包括降压电阻R3外，主要还包括整流二极管D3、D4，晶闸管SCR1、 SCR2及其各自的RC降压滤波电路。其中，串接在电源相线和中线之间的整流二极管D3和 D4反向设置，其阳极连接在一起后与R3相连，而阴极分别与相线和中线连接，在正常情况 下能起到隔离相线和中线的作用。晶闸管SCRl的控制极与整流二极管D3的阴极相连，阴 极和相线相连，阴极和控制极之间是由并联的电阻Rl和电容Cl组成的RC降压滤波电路。 同样，晶闸管SCR2的控制极与整流二极管D4的阴极相连，阴极和中线相连，阴极和控制极 之间是由并联的电阻R2和电容C2组成的RC降压滤波电路。脱扣机构包括脱扣器和控制单元。脱扣器的开关Kl和K2分别连在相线和中线上， 用于切断相线或中线。Kl和K2是由同一个脱扣机构控制的联动开关，由两个控制单元Jl 和J2交替控制。不论是Jl或者J2导通，都可以使ΚΙ、K2同时动作，断开中线和相线的电 源。其中，控制单元Jl或J2可以是电磁线圈、继电器或者光耦开关以及其他具有相同功能 的类似元件。Jl连接在中线和晶闸管SCRl的阳极之间，J2连接在相线和晶闸管SCR2的阳极之间。相线和SCR2的阳极之间、以及中线和SCEl的阳极之间分别还跨接有与晶闸管反 向的整流二极管D2和D1。最后，泄漏电流检测断路器还包括由连接在中线和相线之间的发光二极管LED及 其保护电阻R5构成的指示单元，以及连接在相线和屏蔽线壳线之间的由测试按键Test及 其保护电阻R4构成的测试单元。图2所示断路器的工作原理，以相线漏电为例当相线漏电时，屏蔽线中包围相线 芯线的壳线带电，相当于相线和R3之间导通，泄漏电流经过D4触发晶闸管SCR2，从而触发 脱扣机构的控制单元J2，促使脱扣器动作，Kl和K2同时断开，电源就被切断，发光二极管 Led灯灭。同理，如果中线漏电，则屏蔽线中包围中线芯线的壳线带点，相当于中线和R3之 间导通，泄漏电流经过D3触发晶闸管SCR1，从而触发脱扣机构的控制单元J1，促使脱扣器 动作，Kl和K2同时断开，电源就被切断，发光二极管Led灯灭。如图3所示，在本实用新型的另一实施例当中，泄漏电流检测电路还包括限流电 阻R6和R7限流电阻R6位于晶闸管SCRl的RC降压滤波电路Rl和Cl之间，并且和SCRl的 控制极连接。限流电阻R7位于晶闸管SCR2的RC降压滤波电路Rl和Cl之间，并且和SCR2 的控制极连接。
权利要求1.一种高灵敏度泄漏电流检测断路器，包括屏蔽线、漏电检测单元和脱扣机构，其特征 在于所述屏蔽线的相线芯线和中线芯线分别包围在两条可导电的壳线中； 所述漏电检测单元包括一对反向串接在电源相线和中线之间的整流二极管，其阳极相连，而阴极分别与相线 和中线连接；降压电阻，其一端与所述整流二极管的阳极连接，另一端分别与所述屏蔽线的壳线连接；一对晶闸管，所述晶闸管的控制极分别与所述整流二极管的阴极连接，而阴极分别与 相线和中线连接，且阴极和控制极之间并联有RC降压滤波电路； 所述脱扣机构包括分别由所述晶闸管控制通/断的控制单元。
2.如权利要求1所述的高灵敏度泄漏电流检测断路器，其特征在于，在相线、中线和所 述晶闸管之间分别还跨接有反向整流二极管，所述反向整流二极管的阳极分别和晶闸管的 阳极连接，其阴极分别和相线、中线连接。
3.如权利要求2所述的高灵敏度泄漏电流检测断路器，其特征在于，还包括所述晶闸 管的控制极还分别连接有限流电阻，所述限流电阻分别串接在RC降压滤波电路的电容和 电阻之间。
4.如权利要求2或3所述的高灵敏度泄漏电流检测断路器，其特征在于，还包括指示单 元，所述指示单元包括串接在相线和中线之间的发光二极管及其保护电阻。
5.如权利要求4所述的高灵敏度泄漏电流检测断路器，其特征在于，还包括测试单元， 所述测试单元包括连接在相线和所述降压电阻另一端之间的测试按键及其保护电阻。
6.如权利要求1所述的高灵敏度泄漏电流检测断路器，其特征在于，所述控制单元是 电磁线圈、继电器或者光耦开关。
专利摘要本实用新型公开了一种高灵敏度泄漏电流检测断路器，包括屏蔽线、漏电检测单元和脱扣机构，所述屏蔽线的相线芯线和中线芯线分别包围在两条可导电的壳线中；所述漏电检测单元包括一对反向串接在电源相线和中线之间的整流二极管、降压电阻、晶闸管以及RC降压滤波电路；所述脱扣机构包括分别由所述晶闸管控制通/断的控制单元，当所述晶闸管中的任一个导通时，则其所对应的控制单元导通，并使脱扣机构产生切断电源的动作。本实用新型的泄漏电流检测断路器结构简单、可分别检测相线和中线的泄漏电流、且精度较高。
文档编号H02H3/26GK201838981SQ20102054365
公开日2011年5月18日 申请日期2010年9月27日 优先权日2010年9月27日
发明者余昉, 姚荣强, 戴勇 申请人:通领科技集团有限公司