一种安全的漏电保护方法与流程

本发明涉及电气安全领域，尤其涉及一种安全的漏电保护方法。

背景技术：

随着生活水平的提高，家用热水器的普及率也越来越高，使用热水器触电的事件也是屡见不鲜，因此热水器需要一个漏电保护器保护使用者的安全，而现有的漏电保护器存在诸多不足。

如中国发明cn3178492a所公开的具备地线带电保护的漏电保护装置，包括各带开关的相线l、零线n、地线e三极，穿过相线l、零线n的零序电流互感器、试验电路、脱扣器、整流电路、电源降压、可控硅，还设置一个电流检测器和双输入端放大器，电流检测器的初级线圈一端与地线e连接，电流检测器的初级线圈另一端串接大阻值限流降压电路后与零线n连接，电流检测器的次级线圈与双输入端放大器的一个输入端连接，双输入端放大器的二个输出端分别与二个可控硅的触发极连接，零序电流互感器的输出端接入双输入端放大器的另一个输入端；该发明虽然能同时检测零线、火线和地线是否漏电，但是实际的使用中，用户常常在漏电保护器损坏时，更换便宜的劣质品，使得漏电保护系统形同虚设，进而使得用户暴露在触电的风险中。

技术实现要素：

一、要解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺陷，现有的漏电保护系统的安全性较低的问题。

二、技术方案

为解决上述问题，特提供一种安全的漏电保护方法，方法通过下述漏电保护系统实施，漏电保护系统包括：漏电保护器和负载控制模块；

漏电保护器为负载控制模块提供工作电压；

漏电保护器用于断开或接通负载的电源；

漏电保护器可发出识别信号；负载控制模块可发出上电许可信号；

方法包含如下步骤：

首先漏电保护器禁止接通负载的电源；

然后漏电保护器发出识别信号；

接着负载控制模块接收到识别信号，并将该信号与预存信息作对比：若识别信号与预存信息相符，则负载控制模块向漏电保护器发出上电许可信号；

最后漏电保护器接收到上电许可信号后，解除禁止接通负载的电源。

其中，漏电保护器包括：

动作模块，动作模块用于执行断开或接通电源；

漏保控制模块，漏保控制模块用于控制动作模块断开或接通电源；

漏电检测模块，漏电检测模块用于检测地线、火线和零线是否漏电，当检测到漏电时，漏电检测模块发出漏电信号，漏保控制模块接收漏电信号后，漏保控制模块控制动作模块断开电源。

其中，漏电保护器还包括低电压电源模块，低电压电源模块用于为负载控制模块供电。

其中，漏保控制模块禁止动作模块接通负载的电源，直到漏保控制模块接收到上电许可信号。

其中，漏电保护器还包括交流输入模块，交流输入模块与市电电连接，交流输入模块还分别与低电压电源模块和动作模块电连接，交流输入模块用于提供交流电。

其中，漏电保护器还包括端口模块，负载控制模块通过端口模块与漏保控制模块通讯连接。

其中，端口模块包含信号隔离模块，信号隔离模块用于将信号的输入端和输出端进行电气隔离。

其中，负载控制模块为热水器控制器。

其中，漏电保护器先完成自检，并在自检结果为正常时，漏电保护器发出识别信号。

其中，识别信号为产品代码。

三、本发明的有益效果

与现有技术相比，本发明通过热水器控制器验证漏电保护器的产品代码，并在通过验证前禁止漏电保护器上电，使得用户无法私自更换漏电保护器，降低了用户触电的风险，提高了使用安全性；

还通过漏电保护器自检正常后才发出产品代码，使得漏电保护器在不正常时，无法进行发出产品代码，进而使得热水器不能向异常的热水器发出上电许可信号，进一步提高了使用安全性。

附图说明

图1是本发明的漏电保护器模块图；

图2是本发明的实施例1的模块图；

图3是本发明的实施例1的流程图；

图4是本发明的动作模块电路图；

图5是本发明的低电压电源模块电路图；

图6是本发明的漏电检测模块电路图；

图7是本发明的漏保控制模块电路图；

图8是本发明的交流输入模块电路图；

图9是本发明的端口模块电路图；

图10是本发明的负载控制模块的电路图；

图11是本发明的显示模块电路图；

图12是本发明的实施例2的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的具体实施例中，将本发明应用在热水器上，负载为热水器，负载控制模块为热水器控制器；

热水器控制器是以型号为hd6273的ic为核心的构成的热水器控制电路；

漏保控制模块是以型号为ht66f018的ic为核心的构成的漏电保护器控制电路。

实施例1：

如图1所示，上电后，交流输入模块为动作模块、漏电检测模块和低电压电源模块提供工作电压，低电压电源模块为漏保控制模块、和端口模块提供工作电压。

如图2所示，热水器控制器设置在热水器显示板上，漏电保护器通过端口模块与热水器控制通讯连接，漏电保护器还通过端口模块为热水器控制器提供工作电压，漏电保护器还与热水器的加热棒电连接，端口模块包含信号隔离模块，信号隔离模块用于将信号的输入端和输出端进行电气隔离；

如图3至图10所示，上电后，漏保控制芯片u2禁止上电线圈rl1接通电源，并通过端口模块向热水器控制芯片u3发出产品代码，热水器控制芯片u3接收到产品代码后，与预存的产品代码做比较，若比较结果为一致，热水器控制芯片u3发出上电许可信号，预存的产品代码可以是一条也可以是多条，当预存多条产品代码时，漏保控制芯片u2发送的产品代码与其中一条预存的产品代码一致时，热水器控制芯片u3发出上电许可信号，值得一提的是，热水器控制芯片u3内烧录有用于识别和比较产品代码的程序；

本实施例中的识别信号为产品代码，只是实际使用中的一种情形，本领域普通技术人员可根据实际需求，将产品代码更换为预先设置的验证口令或其他代码，本实施例在此不做限定。

漏保控制芯片u2接收到上电许可信号后，漏保控芯片u2解除禁止上电线圈rl1接通电源，

漏保控制芯片u2禁止上电线圈rl1接通电源的状态下，漏保控制芯片u2会无视所有上电请求，包括但不限于用户按下漏电保护器上的复位键；

通过热水器控制器验证漏电保护器的产品代码，并在通过验证前禁止漏电保护器上电，使得用户无法私自更换漏电保护器，降低了用户触电的风险，提高了使用安全性。

当需要加热水箱内的水时，热水器控制芯片u3通过端口模块向漏保控制芯片u2发出加热信号，热水器控制芯片u3接收到该信号后，控制上电线圈rl1上电，使得加热棒开始加热；

热水器控制芯片u3通过热水器内置的温度检测模块，检测到水箱内的水温达到预设温度时，热水器控制芯片u3通过端口模块向漏保控制芯片u2发出断电信号，热水器控制芯片u3接收到该信号后，控制脱扣线圈rl2断开电源，使得加热棒停止加热；

使得漏电保护器还承担了继电器的功能，省去了热水器内的继电器，降低了成本。

当互感器zct1或者互感器zct2检测到漏电信号时，由单片机u1向漏保控制芯片u2发出一个漏电信号，漏保控芯片u2接收漏电信号后，控制脱扣线圈rl2切断的电源；如果是地线漏电，交流输入模块中的led灯dl2会亮起，提醒使用者地线带电；

在漏电信号消失后，使用者需要手动按下开关s1进行复位，复位后重新上电，然后漏保控制芯片u2控制上电线圈rl1接通热水器的电源，进一步提高安全性；

本领域普通技术人员将热水器控制器设置在热水器控制板，也可以实现本实施所描述的功能，本实施例不在此赘述。

如图11所示，显示板上的显示模块与热水器控制芯片u3通讯连接，显示模块可显示水箱的实时温度。

实施例2：

如图12所示，上电后，漏电保护器首先禁止上电线圈接通负载电源，再进行自检程序：

市电时序信号检测步骤：如图4所示，电阻r5、电阻r12、电阻r24和稳压二极管zd1组成的市电检测电路，漏保控制芯片u2通过市电检测电路采集市电的时序信号，若时序信号正常，则进入温度检测步骤；若判断模块未采集到时序信号，则维持禁止上电线圈接通负载电源，并不向热水器控制芯片u3发出产品代码；

温度检测步骤：漏保控制芯片u2通过设置在漏电保护器内的热敏电阻检测插脚与插座之间的温度值，并与预设的温度值比较，在本实施例中，预设温度值为180摄氏度，若插脚与插座之间的温度值低于180摄氏度，则进入市电电压检测步骤；若插脚与插座之间的温度值超过180摄氏度，则维持禁止上电线圈接通负载电源，并不向热水器控制芯片u3发出产品代码；

市电电压检测步骤：如图4所示，漏保控制芯片u2通过市电检测电路采集市电的电压值，并判断市电的电压值是否处在预设范围内，在本实施例中，预设范围为220v±30％，若市电电压处在154v-286v这个区间内时，则进入脱扣线圈检测步骤；若市电电压低于154v或者高于286v时，则维持禁止上电线圈接通负载电源，并不向热水器控制芯片u3发出产品代码；

脱扣线圈检测步骤：如图4所示，电阻r2、电阻r9、电阻r23和电容c11组成脱扣线圈检测电路，漏保控制芯片u2通过脱扣线圈检测电路输出的电压值判断脱扣线圈是否正常，若脱扣线圈检测模块输出的电压值低于预设值，则维持禁止上电线圈接通负载电源，并不向热水器控制芯片u3发出产品代码；若不低于预设值，则进入上电线圈检测步骤；

上电线圈检测步骤：如图4所示，电阻r1、电阻r10、电阻r22和电容c10组成上电线圈检测电路，漏保控制芯片u2通过上电线圈检测电路输出的电压值判断上电线圈是否正常，若上电线圈检测模块输出的电压值低于预设值，则维持禁止上电线圈接通负载电源，并不向热水器控制芯片u3发出产品代码；若不低于预设值，则进入互感器检测步骤；

最后执行互感器检测步骤：如图6所示，由电阻r47、三极管q7、三极管q5和二极管d14等组成的零序互感器检测电路；

首先零序互感器检测电路模拟零线和火线发生漏电；

然后漏保控制芯片u2检测单片机u1是否发出漏电信号，若单片机u1未发出断电信号；则维持禁止上电线圈接通负载电源，并不向热水器控制芯片u3发出产品代码；

由电阻r54、三极管q6、三极管q4和二极管d15等组成的地线互感器检测电路；

接着地线互感器检测模块模拟地线发生漏电；

最后漏保控制芯片u2检测单片机u1是否发出漏电信号，若单片机u1未发出断电信号；则维持禁止上电线圈接通负载电源，并不向热水器控制芯片u3发出产品代码；若单片机u1发出断电信号，则结束自检，并在结束自检后，向热水器控制芯片u3发出产品代码。

通过漏电保护器自检正常后才发出产品代码，使得漏电保护器在不正常时，无法进行发出产品代码，进而使得热水器不能向异常的热水器发出上电许可信号，进一步提高了使用安全性。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。