小型漏电断路器的制作方法

本实用新型属于断路器设计技术领域，具体涉及一种小型漏电断路器。

背景技术：

漏电断路器广泛使用在工业、商业、民用住宅等领域，其工作原理为：当线路出现漏电时，漏电断路器能在规定的极短时间内迅速切断故障电源，从而保护人身及用电设备的安全。随着低压电器的发展，漏电断路器在低压配电电路中已经被普遍应用，然而，随着越来越普遍的应用，对漏电断路器的性能要求也就越来越高。传统的漏电断路器，主要具有以下问题：可靠性能有限，抗浪涌性能和耐压特性有限；另外，采用单个大功率电阻作为分压电阻，由于分压电阻的温升，因此，线路板发热对断路器的温升存在一定影响。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种小型漏电断路器，可有效解决上述问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型提供一种小型漏电断路器，包括不少于两个相同的断路器(1)、一个漏电附件(2)；其中，所述漏电附件包括试验按钮(3)、操作机构(4)、漏电线路板(5)、漏电附件外壳(6)和接线端子(7)；

所述漏电附件(2)的接线端子(7)与所述断路器(1)的出线端连接；所述漏电线路板(5)与所述操作机构(4)拼装到一起，进而实现漏电线路板(5)的脱扣线圈(L1)与操作机构(4)的联动；所述试验按钮(3)安装在操作机构(4)上，所述试验按钮(3)通过操作机构(4)控制漏电线路板(5)产生模拟漏电流；

其中，所述漏电线路板(5)包括三相电源输入端、浪涌吸收电路、整流电路、脱扣线圈、次级浪涌吸收电路、可控硅驱动电路、分压电路、漏电信号处理电路、漏电信号采样电路和漏电互感器CT；所述三相电源输入端的输出依次经过所述浪涌吸收电路和所述整流电路后，连接到所述脱扣线圈的输入端；所述脱扣线圈具有三个输出端，分别为第1输出端、第2输出端和第3输出端；所述第1输出端经过所述分压电路后，连接到所述漏电信号处理电路的供电端；所述第2输出端连接到所述可控硅驱动电路的输入端；所述第3输出端连接到所述次级浪涌吸收电路；所述漏电互感器CT的输出端经过所述漏电信号采样电路后，连接到所述漏电信号处理电路的输入端；所述漏电信号处理电路的输出端连接到所述可控硅驱动电路的控制端，用于控制所述可控硅驱动电路通断。

优选的，所述三相电源输入端具有A相输出端子、B相输出端子、C相输出端子和零线N输出端子；所述浪涌吸收电路包括第1压敏电阻(RV1)、第2压敏电阻(RV2)、第3压敏电阻(RV3)和第4压敏电阻(RV4)；对于A相输出端子、B相输出端子、C相输出端子和零线N输出端子，任意两个输出端子之间均串联两个压敏电阻，即：A相输出端子和B相输出端子之间串联第1压敏电阻(RV1)和第2压敏电阻(RV2)；A相输出端子和C相输出端子之间串联第1压敏电阻(RV1)和第3压敏电阻(RV3)；A相输出端子和零线N输出端子之间串联第1压敏电阻(RV1)和第4压敏电阻(RV4)；B相输出端子和C相输出端子之间串联第2压敏电阻(RV2)和第3压敏电阻(RV3)；B相输出端子和零线N输出端子之间串联第2压敏电阻(RV2)和第4压敏电阻(RV4)；C相输出端子和零线N输出端子之间串联第3压敏电阻(RV3)和第4压敏电阻(RV4)。

优选的，所述整流电路包括第1整流二极管(D1)、第2整流二极管(D2)、第3整流二极管(D3)、第4整流二极管(D4)、第5整流二极管(D5)、第6整流二极管(D6)、第7整流二极管(D7)、第8整流二极管(D8)、第9整流二极管(D9)、第10整流二极管(D10)、第11整流二极管(D11)、第12整流二极管(D12)、第13整流二极管(D13)、第14整流二极管(D14)、第15整流二极管(D15)、第16整流二极管(D16)、第17整流二极管(D17)和第18整流二极管(D18)；

所述浪涌吸收电路具有A相输出、B相输出、C相输出和零线N输出；所述浪涌吸收电路的A相输出分为两个支路，一个支路连接到第1整流二极管(D1)的正极，第1整流二极管(D1)的负极连接到第2整流二极管(D2)的正极，第2整流二极管(D2)的负极连接到脱扣线圈(L1)的一端；另一个支路连接到第11整流二极管(D11)的负极，第11整流二极管(D11)的正极连接到第12整流二极管(D12)的负极，第12整流二极管(D12)的正极接地；

所述浪涌吸收电路的B相输出分为两个支路，一个支路连接到第3整流二极管(D3)的正极，第3整流二极管(D3)的负极连接到第4整流二极管(D4)的正极，第4整流二极管(D4)的负极连接到脱扣线圈(L1)的一端；另一个支路连接到第13整流二极管(D13)的负极，第13整流二极管(D13)的正极连接到第14整流二极管(D14)的负极，第14整流二极管(D14)的正极接地；

所述浪涌吸收电路的C相输出分为两个支路，一个支路连接到第5整流二极管(D5)的正极，第5整流二极管(D5)的负极连接到第6整流二极管(D6)的正极，第6整流二极管(D6)的负极连接到脱扣线圈(L1)的一端；另一个支路连接到第15整流二极管(D15)的负极，第15整流二极管(D15)的正极连接到第16整流二极管(D16)的负极，第16整流二极管(D16)的正极接地；

所述浪涌吸收电路的零线N输出分为两个支路，一个支路连接到第7整流二极管(D7)的正极，第7整流二极管(D7)的负极连接到第8整流二极管(D8)的正极，第8整流二极管(D8)的负极连接到脱扣线圈(L1)的一端；另一个支路连接到第17整流二极管(D17)的负极，第17整流二极管(D17)的正极连接到第18整流二极管(D18)的负极，第18整流二极管(D18)的正极接地。

优选的，所述次级浪涌吸收电路为第5压敏电阻(RV5)。

优选的，所述可控硅驱动电路包括第1可控硅(Q1)、第2可控硅(Q2)、第13电阻(R13)、第9整流二极管(D9)、滤波电容(C8)；

所述脱扣线圈(L1)的另一端连接到所述第1可控硅(Q1)的阳极；所述第1可控硅(Q1)的阴极连接到所述第2可控硅(Q2)的阳极；所述第1可控硅(Q1)的控制极通过所述第13电阻(R13)和所述第9整流二极管(D9)后，连接到三相电源；所述第2可控硅(Q2)的阴极接地；所述第2可控硅(Q2)的控制极与所述漏电信号处理电路的输出控制端连接；所述滤波电容(C8)的一端接地，另一端与所述第2可控硅(Q2)的控制极线路连接。

优选的，所述分压电路包括多个串联的分压电阻单元；每个分压电阻单元由两个并联的分压电阻组成。

优选的，还包括漏电试验电路；所述漏电试验电路包括开关和电源(TS2)，所述开关与所述试验按钮(3)连接，通过操纵所述试验按钮(3)，控制所述开关的通断；所述电源(TS2)通过所述开关，与所述浪涌吸收电路的输入端连接。

本实用新型提供的小型漏电断路器具有以下优点：

本实用新型具有以下设计特点：

(1)脱扣线圈的输出端并联分压电路和可控硅驱动电路，可控硅驱动电路正常情况下不通电，当有漏电信号时使可控硅驱动电路导通，导通后会短路分压电路，从而使流过脱扣线圈的电流急剧增大，从而使脱扣线圈带动操作机构使断路器断开。具有工作可靠性高的优点；

(2)本设计的浪涌吸收电路利用压敏电阻两两串联增加压敏电阻的耐压特性；整流电路利用整流二极管串联增大二极管整流电路的耐压特性；可控硅驱动电路采用两个串联的可控硅，从而增加可控硅的耐压特性，从而提高整个电路的抗浪涌性能；分压电路中，将传统的单个大功率电阻分解为多个电阻串联，减小了分压电阻的温升，从而降低了线路板发热对断路器的温升影响。从而全面提高漏电断路器的工作可靠性和使用性能。

附图说明

图1为本实用新型提供的小型漏电断路器在组装状态时的外部结构图；

图2为本实用新型提供的小型漏电断路器的分解结构图；

图3为本实用新型提供的漏电线路板的原理框图；

图4为本实用新型提供的漏电线路板的电路图；

图5为本实用新型提供的漏电互感器的布置方式图。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供一种小型漏电断路器，用于对AC230V和AC400V的电压电路中产生漏电流时主动断开断路器的主回路，从而保护用电设备和人身安全。

参考图1，小型漏电断路器包括不少于两个相同的断路器1和一个漏电附件2；漏电附件2在拼装时，其接线端子7在内部与断路器1的出线端连接；漏电附件2和断路器1拼装连接，组装方便，且断路器可单独做为断路器使用；

参考图2，漏电附件包括试验按钮3、操作机构4、漏电线路板5、漏电附件外壳6和接线端子7；

接线端子7在内部连接漏电线路板5，为漏电线路板5的供电端；漏电线路板5与操作机构4拼装到一起，进而实现漏电线路板5的脱扣线圈L1与操作机构4的联动；试验按钮3安装在操作机构4上，试验按钮3通过操作机构4控制漏电线路板5产生模拟漏电流；在通电状态下可使小型漏电断路器脱扣(断开)。

其中，参考图3，漏电线路板5包括三相电源输入端、浪涌吸收电路、整流电路、脱扣线圈、次级浪涌吸收电路、可控硅驱动电路、分压电路、漏电信号处理电路、漏电信号采样电路和漏电互感器CT；其中，具体实现上，浪涌吸收电路(RV1-RV4)、整流电路(D1-D8和D11-D18)、脱扣线圈L1、漏电试验电路(RT1、RT2)、次级浪涌吸收电路RV5、分压电路(R1-R12)、可控硅驱动电路(Q1、Q2、D9、R13、C8)、漏电信号采样电路(C5、C6、R14、R15、C7、D10、R16、CT)、漏电信号处理电路(C1、C2、C3、C4、U1)组成。

三相电源输入端的输出依次经过浪涌吸收电路和整流电路后，连接到脱扣线圈的输入端；脱扣线圈具有三个输出端，分别为第1输出端、第2输出端和第3输出端；第1输出端经过分压电路后，连接到漏电信号处理电路的供电端；第2输出端连接到可控硅驱动电路的输入端；第3输出端连接到次级浪涌吸收电路；漏电互感器CT的输出端经过漏电信号采样电路后，连接到漏电信号处理电路的输入端；漏电信号处理电路的输出端连接到可控硅驱动电路的控制端，用于控制可控硅驱动电路通断。

其工作原理为：

三相四线电源由三相电源输入端进入电路，经浪涌吸收电路吸收浪涌信号以及经过整流电路整流后，进入脱扣线圈，电流从脱扣线圈出来后分为三路，第一路经分压电路分压后为漏电信号处理电路供电；第二路接可控硅驱动电路；第三路经次级浪涌吸收电路吸收整流后的浪涌信号；

可控硅驱动电路正常情况下不通电；漏电信号采集电路采集漏电互感器CT的实时漏电信号，并传给漏电信号处理电路；当漏电信号处理电路检测到存在漏电信号时，并且，当漏电信号大于设定值时，驱动可控硅驱动电路导通，可控硅驱动电路导通后，会短路分压电路，因此，流过脱扣线圈的电流急剧增大，从而使脱扣线圈带动操作机构使断路器断开。

下面结合图4，对漏电线路板中各主要电路详细介绍：

(1)浪涌吸收电路

三相电源输入端具有A相输出端子、B相输出端子、C相输出端子和零线N输出端子；浪涌吸收电路包括第1压敏电阻RV1、第2压敏电阻RV2、第3压敏电阻RV3和第4压敏电阻RV4；对于A相输出端子、B相输出端子、C相输出端子和零线N输出端子，任意两个输出端子之间均串联两个压敏电阻，即：A相输出端子和B相输出端子之间串联第1压敏电阻RV1和第2压敏电阻RV2；A相输出端子和C相输出端子之间串联第1压敏电阻RV1和第3压敏电阻RV3；A相输出端子和零线N输出端子之间串联第1压敏电阻RV1和第4压敏电阻RV4；B相输出端子和C相输出端子之间串联第2压敏电阻RV2和第3压敏电阻RV3；B相输出端子和零线N输出端子之间串联第2压敏电阻RV2和第4压敏电阻RV4；C相输出端子和零线N输出端子之间串联第3压敏电阻RV3和第4压敏电阻RV4。

(2)整流电路

整流电路包括第1整流二极管D1、第2整流二极管D2、第3整流二极管D3、第4整流二极管D4、第5整流二极管D5、第6整流二极管D6、第7整流二极管D7、第8整流二极管D8、第9整流二极管D9、第10整流二极管D10、第11整流二极管D11、第12整流二极管D12、第13整流二极管D13、第14整流二极管D14、第15整流二极管D15、第16整流二极管D16、第17整流二极管D17和第18整流二极管D18；

浪涌吸收电路具有A相输出、B相输出、C相输出和零线N输出；浪涌吸收电路的A相输出分为两个支路，一个支路连接到第1整流二极管D1的正极，第1整流二极管D1的负极连接到第2整流二极管D2的正极，第2整流二极管D2的负极连接到脱扣线圈L1的一端；另一个支路连接到第11整流二极管D11的负极，第11整流二极管D11的正极连接到第12整流二极管D12的负极，第12整流二极管D12的正极接地；

浪涌吸收电路的B相输出分为两个支路，一个支路连接到第3整流二极管D3的正极，第3整流二极管D3的负极连接到第4整流二极管D4的正极，第4整流二极管D4的负极连接到脱扣线圈L1的一端；另一个支路连接到第13整流二极管D13的负极，第13整流二极管D13的正极连接到第14整流二极管D14的负极，第14整流二极管D14的正极接地；

浪涌吸收电路的C相输出分为两个支路，一个支路连接到第5整流二极管D5的正极，第5整流二极管D5的负极连接到第6整流二极管D6的正极，第6整流二极管D6的负极连接到脱扣线圈L1的一端；另一个支路连接到第15整流二极管D15的负极，第15整流二极管D15的正极连接到第16整流二极管D16的负极，第16整流二极管D16的正极接地；

浪涌吸收电路的零线N输出分为两个支路，一个支路连接到第7整流二极管D7的正极，第7整流二极管D7的负极连接到第8整流二极管D8的正极，第8整流二极管D8的负极连接到脱扣线圈L1的一端；另一个支路连接到第17整流二极管D17的负极，第17整流二极管D17的正极连接到第18整流二极管D18的负极，第18整流二极管D18的正极接地。

(3)次级浪涌吸收电路

次级浪涌吸收电路为第5压敏电阻RV5。

(4)可控硅驱动电路

可控硅驱动电路包括第1可控硅Q1、第2可控硅Q2、第13电阻R13、第9整流二极管D9、滤波电容C8；

脱扣线圈L1的另一端连接到第1可控硅Q1的阳极；第1可控硅Q1的阴极连接到第2可控硅Q2的阳极；第1可控硅Q1的控制极通过第13电阻R13和第9整流二极管D9后，连接到三相电源；第2可控硅Q2的阴极接地；第2可控硅Q2的控制极与漏电信号处理电路的输出控制端连接；滤波电容C8的一端接地，另一端与第2可控硅Q2的控制极线路连接。

(5)分压电路

分压电路包括多个串联的分压电阻单元；每个分压电阻单元由两个并联的分压电阻组成。

(6)漏电试验电路

还包括漏电试验电路；漏电试验电路包括开关和电源TS2，开关与试验按钮3连接，通过操纵试验按钮3，控制开关的通断；电源TS2通过开关，与浪涌吸收电路的输入端连接。

原理为：漏电试验电路与试验按钮3连接，当漏电试验按钮3按下时，漏电试验电路会模拟一个漏电信号，使漏电断路器断开。

本实用新型中，浪涌吸收电路利用压敏电阻(RV1-RV4)每两线间两两串联增加压敏电阻的耐压特性和可靠性；整流电路(D1-D8和D11-D18)利用整流二极管串联增大整流电路的耐压特性；次级浪涌吸收电路利用RV5加在可控硅的前端，可有效的保护可控硅不因电压突变而损坏；可控硅驱动电路中可控硅(Q1、Q2)串联增加其耐压特性；从而提高整个电路的抗浪涌性能。

分压电路将以前的单个大功率电阻分解为多个电阻(R1-R12)串联，减小了分压电阻的温升，从而降低了线路板发热对断路器的温升影响。

漏电信号采样电路通过采样电阻R16采集漏电互感器CT的漏电信号；漏电互感器CT用于探测主回路的漏电流，主回路的相线和零线都必须穿过漏电互感器CT；漏电信号采样电路中的(C5、C6、R14、R15、C7、D10)用来对采集来的信号进行滤波，将外接对漏电互感器CT和电路本身的干扰滤除；漏电信号采样电路将采集到的漏电信号经滤波后传递给漏电信号处理电路。漏电信号处理电路用来处理漏电信号，当漏电信号大于设定值时驱动第2可控硅Q2导通，从而驱动脱扣线圈L1动作，漏电的设定值可以调节取样电阻R16的大小来实现。

本实用新型具有以下优点：

(1)脱扣线圈的输出端并联分压电路和可控硅驱动电路，可控硅驱动电路正常情况下不通电，当有漏电信号时使可控硅驱动电路导通，导通后会短路分压电路，从而使流过脱扣线圈的电流急剧增大，从而使脱扣线圈带动操作机构使断路器断开。具有工作可靠性高的优点；

(2)本设计的浪涌吸收电路利用压敏电阻两两串联增加压敏电阻的耐压特性；整流电路利用整流二极管串联增大二极管整流电路的耐压特性；可控硅驱动电路采用两个串联的可控硅，从而增加可控硅的耐压特性，从而提高整个电路的抗浪涌性能；分压电路中，将传统的单个大功率电阻分解为多个电阻串联，减小了分压电阻的温升，从而降低了线路板发热对断路器的温升影响。从而全面提高漏电断路器的工作可靠性和使用性能。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。