一种基于隔离变压器的家庭电网安全用电装置的制作方法

本实用新型涉及家庭电网的安全管理领域，特别涉及一种基于隔离变压器的家庭电网安全用电装置。

背景技术：

随着人类发明了电灯、电视、冰箱、空调、电脑等使用电力的家用电器，电力已经成为人们生活中的必需品，电带给我们便利生活的同时，也存在着潜在的安全隐患：目前家庭电网防触电和防漏电主要通过漏电开关进行保护，但是漏电开关常存在错配情况，导致误跳闸或者无法跳闸等无法预测的情况，当人触摸到火线的时候，有可能发生触电事故，儿童误触及插座而引起的触电事故时有发生；此外，户主外出时不能掌握家庭负载电路过压、短路和过载等故障信息，可能导致盲目检修、故障重复发生甚至造成严重后果。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种触摸任意一根线不触电、实现短路保护、过压保护、过载保护，将故障信息实时发送给户主的基于隔离变压器的家庭电网安全用电装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是，一种基于隔离变压器的家庭电网安全用电装置，包括市电输入端，软启动器、隔离变压器、控制器、家庭负载输出端、电流采集器、电压采集器、通信机构、报警机构和显示机构，所述市电输入端通过软启动器连接隔离变压器的输入端，所述隔离变压器输出端分别连接控制器和家庭负载输出端，所述控制器分别连接电流采集器、电压采集器、通信机构、报警机构和显示机构。

优选地，所述软启动器包括短路开关、分流电路和延时控制电路，所述短路开关设于隔离变压器的输入端电路上，所述分流电路与短路开关并联，所述延时控制电路控制短路开关的闭合时间。

优选地，所述家庭负载输出端包括照明负载端和家电负载端，所述照明负载端和家电负载端均与隔离变压器的输出端连接。

优选地，所述照明负载端通过第一断路器与隔离变压器的输出端连接，所述家电负载端通过第二断路器与隔离变压器的输出端连接，所述第一断路器和第二断路器均与控制器连接。

优选地，所述隔离变压器的上方设有散热机构，所述散热机构与控制器连接。

优选地，所述散热机构包括温度传感器和散热器，所述温度传感器和散热器均与控制器连接。

优选地，所述市电输入端上设有总开关，所述总开关与过压检测器连接，所述过压检测器用于监测电源电压的高低，当出现电压过高时，能自动触发总开关跳闸。

优选地，所述隔离变压器的变压比为1：1。

优选地，所述报警机构为声光报警器。

优选地，所述显示机构为LCD液晶显示屏。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、隔离变压器把家庭电网接地系统改为不接地系统，即使有人触及插座线路中的一根电源线时，也不会造成触电，能大幅提高了用电的安全，有效防止儿童误触及插座而造成触电事故的发生；

2、家庭负载输出端出现故障时，控制器通过控制第一断路器、第二断路器的断开，实现有针对性地切断照明负载端或者家电负载端，并控制通信机构将故障信息发送给用户的移动终端，能使用户在外出时也能实时掌握家庭负载输出端的故障情况，以便回到家中进行针对性的检修；

3、软启动器的短路开关处于开启状态，市电输入端上电后分流电路会限制隔离变压器的启动电流，使得隔离变压器的输出电流较小，延时控制电路控制短路开关闭合取消电流限制，装置随即处于正常工作状态，能大幅降低隔离变压器启动时对家庭负载输出端的冲击；

4、雷雨天气导致当电压过高时，过压检测器自动触发总开关跳闸，能保障用户电器的安全；

5、采用温度传感器监测隔离变压器的温度，隔离变压器的温度过高时，散热器对隔离变压器进行散热，能有效解决发热量大，效率低的问题。

附图说明

附图是用来提供本实用新型的进一步理解，并构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但不应构成对本实用新型的限制。

图1为本实用新型其中一实施例的简易功能框图；

图2为图1所示实施例的结构示意图。

附图标记说明：1-市电输入端，11-总开关，12-过压检测器；2-软启动器， 21-短路开关，22-分流电路，23-延时控制电路；3-隔离变压器，31-散热机构， 311-温度传感器，312-散热器；4-控制器；5-家庭负载输出端，51-照明负载端 511-第一断路器，52-家电负载端，521-第二断路器；6-电流采集器；7-电压采集器；8-通信机构；9-报警机构；10-显示机构。

具体实施方式

以下结合附图，详细说明本实用新型实施例提供的技术方案。

请参阅图1-图2，本实施例包括市电输入端1，软启动器2、变压比为1：1 的隔离变压器3、控制器4、家庭负载输出端5、电流采集器6、电压采集器7、通信机构8、报警机构9和显示机构10，市电输入端1通过软启动器2连接隔离变压器3的输入端，隔离变压器3输出端分别连接控制器4和家庭负载输出端5，控制器4分别连接电流采集器6、电压采集器7、通信机构8、报警机构9 和显示机构10。

软启动器2包括短路开关21、分流电路22和延时控制电路23，短路开关 21设于隔离变压器3的输入端电路上，分流电路22与短路开关23并联，延时控制电路21控制短路开关23的闭合时间；软启动器2的短路开关21处于开启状态，市电输入端1上电后分流电路22会限制隔离变压器3的启动电流，使得隔离变压器3的输出电流较小，以降低隔离变压器3启动时对家庭负载输出端的冲击，延时控制电路23控制短路开关21闭合，在隔离变压器3工作稳定后取消电流限制，装置随即处于正常工作状态。

家庭负载输出端5包括照明负载端51和家电负载端52，照明负载端51通过第一断路器511与隔离变压器3的输出端连接，家电负载端52通过第二断路器521与隔离变压器3的输出端连接，第一断路器511和第二断路器521均与控制器4连接，电流采集器6和电压采集器7采集照明负载端51和家电负载端 52的电流和电压数据，当照明负载端51或家电负载端52出现故障，控制器4 控制第一断路器511断开或者第二断路器521断开或者一起断开。

隔离变压器3的上方设有散热机构31，散热机构31包括温度传感器311和散热器312，温度传感器311和散热器312均与控制器4连接，温度传感器311 监测隔离变压器3的温度，并将数据传送给控制器4，当隔离变压器3的温度过高时，控制器4控制散热器312启动，对隔离变压器3进行散热。

市电输入端1上设有总开关11和过压检测器12，过压检测器12控制总开关11的开闭，过压检测器12用于监测电源电压的高低，当出现电压过高时，触发总开关11跳闸。

报警机构9为声光报警器，在家庭负载输出端5出现故障时，声光报警器进行报警以提醒用户，配合通信机构8将故障信息发送给用户的移动终端，即使在夜晚用户熟睡中，双重报警也能保证用户及时醒来，避免造成严重后果。

显示机构10为LCD液晶显示屏，用于显示隔离变压器3的温度及家庭负载输出端5的电流、电压、功率数据和故障信息。

本实用新型的工作原理：

使用时，软启动器2的短路开关21处于开启状态，市电输入端1上电后分流电路22会限制隔离变压器3的启动电流，使得隔离变压器3的输出电流较小，大大降低了隔离变压器3启动时对家庭负载输出端的冲击，延时控制电路23 控制短路开关21闭合，在隔离变压器3工作稳定后取消电流限制，装置随即处于正常工作状态；总开关11处于关闭状态，用于控制市电输入端1上电，过压检测器12用于监测市电输入端1的电压，当出现电压过高时，过压检测器12 自动触发总开关11跳闸，从而保障用户电器的安全。

隔离变压器3把家庭电网接地系统改为不接地系统，即使有人触及插座线路中的一根电源线时，也不会造成触电，大大提高了用电的安全，有效防止儿童误触及插座而造成触电事故的发生，温度传感器311监测隔离变压器3的温度，并将数据传送给控制器4，当隔离变压器3的温度过高时，控制器4控制散热器312启动，对隔离变压器3进行散热，能有效解决发热量大，效率低的问题。

将照明负载端51连接户内照明线路，家电负载端52连接户内插座线路，第一断路器511用于控制照明线路，第二断路器521用于连接户内插座线路，电流采集器6、电压采集器7将检测到的数据传送给控制器4，控制器4通过电流、电压和功率数据分析来判断负载电路是否出现故障，并将数据传送给显示机构10，显示机构10实时显示隔离变压器3的温度及家庭负载输出端5的电流、电压、功率数据。

当控制器4通过电流、电压和功率数据判断家庭负载输出端5出现故障时，控制器4控制第一断路器511断开或第二断路器521的断开，实现有针对性地切断出现故障的输出端，并控制通信机构8将故障信息发送给用户的移动终端、报警机构9报警、显示机构10显示故障信息，用户在户内或者户外均能收到故障信息。

以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。