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介绍一种用于主回路低电压条件下的剩余电流动作断路器的制作方法

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泰宁新闻网 http://www.tainingxinwen.cn 2020-09-17 12:51 出处:网络
本站提供的介绍一种用于主回路低电压条件下的剩余电流动作断路器的制作方法,下面小编就为大家带来详细介绍,接着往下看吧~

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本发明属于电学技术领域,尤其涉及一种用于主回路低电压条件下的剩余电流动作断路器。



背景技术:

剩余电流动作断路器是一种检测漏电的安全断路器,通常包括主回路电源、检测电路、放大电路、比较电路、跳闸执行元件和试验装置。检测电路检测用于检测漏电电流,当检测到漏电电流,输入放大电路将信号放大,后经比较电路与安全阈值比较,当检测到的电流超过安全阈值,即控制跳闸执行元件执行跳闸断开用电回路。试验装置用于对剩余电流动作断路器进行测试,验证其是否合格。

目前我国在家用及类似用途场所使用的剩余电流动作断路器,其主回路额定电压均为230v/400v,剩余电流动作控制部分的执行元件电压取自主回路,一般都是额定电压230v,剩余动作电流为30ma,执行的国家标准为gb/t16917.1,这类产品广泛应用于家用及类似用途场所,为有效防止因设备漏电或人员误操作而引发的人身触电事故发挥了十分重要的作用。但因为该类产品的剩余电流动作执行元件(放大元件放大漏电感应剩余电流)的控制电压需取自主回路该类产品在使用在额定电压230v/400v的主回路线路,而对于一些要求使用特殊超低电压的场所,如使用主回路电压为12v,24v,36v,48v的场所,由于主回路电路的电压较低,使得剩余电流动作执行元件(放大元件)容易失效,导致目前的这类剩余电流动作断路器无法有效启动,也就是说对于这类使用超低电压的场所现有电流动作断路器来进行漏电保护是缺乏或失效的。比如水上乐园、室内游泳池、喷泉景观、水中照明灯等等。具体原因是由于其采用了低电压的主回路,导致现有剩余电流动作断路器的断路执行元件的电压不足以执行跳闸操作。

另一方面,通常使用超低电压(所谓安全电压12v,24v、36v、48v等)的场所被认为没有必要使用剩余电流动作断路器来进行保护。但是我们知道人体的感知电流为——男1.1ma,女0.7ma;摆脱电流为——男16ma,女9ma;致命电流为——30~50ma(超过心跳周期,约不超过1秒)500ma(0.1秒以内)人体电阻因人而异,因所处环境条件而异,一般情况下人体电阻男性>女性>小孩;干燥环境中>潮湿环境中,与接触电压相关。

具体可以参照下表。

我国《民用建筑电气设计规范》和《城市绿地设计规范》中都规定水景中(游泳池、嬉水喷泉等)不得使用额定电压超过12v的潜水泵和照明灯,但往往因为这种特低电压的产品使用效果不佳及可选择性较少,很多类似场所使用24v、36v、48v甚至更高电压的产品。即使以额定电压12v游泳池、嬉水喷泉等水下电器为例,若发生漏电,这时水中人体电阻为600欧姆(小孩更低),这时流经人体的电流为12/600=20ma(小孩会更大),这个电流大于一个男性的摆脱电流,足以使女性和小孩电晕或电死,如果电压达到24v完全可以使人直接电死。

所以国际电工委员会在相关的导则中特别提出了有关慎用“安全”一词的原则,上述安全电压的说法仅作为特低电压保护型式的表示,即:不能认为仅采用了“安全”特低电压电源就能防止电击事故的发生。

近年来因嬉水喷泉漏电致小孩触电致晕甚至致死的案例每年都有发生,2016年6月,河南郑州某小区,一名5岁男孩在喷泉边的水池玩耍,不慎掉进水里,突遭电击,其母施救时也被电击倒,最终,男孩经抢救无效死亡。2013年8月,北京某宠物乐园游泳池喷泉漏电,致两只宠物狗当场被电死,主人彭某为救爱犬也不幸触电身亡。后经安监部门调查,此事故系喷泉未装漏电保护器导致。2012年10月,武汉一小区门前发生惨剧,一少年在喷泉中捡拾皮球时意外触电,一名年轻保安跳入水中救人。结果少年得救,但保安不幸罹难。不断发生的公共安全事故,急需发明一种可以在超低压工况下,不需预设电压,用于潮湿环境的漏电保护断路器,以便在任何低电压环境中,一旦发生漏电情况均可执行跳闸动作,防止发生人身触电。

此外,剩余电流检测的原理是使用一个电流互感器,其中的初级绕组形成相线电流和零线电流,绕组方向使得相线电流和零线电流产生的磁场相互抵消,泄漏电流的产生破坏了这种平衡,从而在次级绕组上通过磁场感应产生的电流即剩余电流。这导致对于一个电流互感器通入的电压越大,相线电流和零线电流越大,其平衡越难以打破,使得其灵敏度降低。因此提高灵敏度的一个方法即是降低剩余电流动作断路器主回路的电压,从而提高其灵敏性。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明通过对剩余电流动作断路器的跳闸执行元件设计一个独立的辅助电源,从而保证了即使主回路电源即使处于低压情况下,跳闸执行元件依然可以执行跳闸动作,大大提高了现有剩余电流动作断路器的应用范围。

一种用于主回路超低电压条件下的剩余电流动作断路器,包括相互独立的主回路电源1和辅助电源,所述辅助电源为230v电源;辅助电源与剩余电流动作断路器的跳闸执行元件电连接;所述主回路电源1依次电连接检测电路、放大电路、比较电路、跳闸执行元件和试验装置形成电回路。

进一步的改进,所述跳闸执行元件通过常开触点与230v电源电连接。

进一步的改进,所述主回路电源的电压为36v以下超低电压。

进一步的改进,所述剩余电流动作断路器安装在要求低电压供电的特殊潮湿场所。

进一步的改进,所述剩余电流动作断路器与水中低电压供电的电器电连接。

进一步的改进,所述水中低电压供电的电器包括潜水泵和照明灯。

附图说明

图1传统剩余电流动作断路器原理图;

图2本发明剩余电流动作断路器原理图。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本发明进行更为详细的说明。

如图2所示的一种用于主回路低电压条件下的剩余电流动作断路器,包括相互独立的主回路电源1和辅助电源2,所述辅助电源2为230v电源;辅助电源2与剩余电流动作断路器的跳闸执行元件5电连接;所述主回路电源1依次电连接检测电路3、放大电路4、比较电路7、跳闸执行元件5和试验装置6形成电回路。其中,跳闸执行元件5通过常开触点与230v电源电连接。

本发明中通过对跳闸执行元件5连接一个独立的230v的辅助电源2,从而使得无论主回路电源1的电压为多少数值,只要比较电路7检测到漏电电流即可控制跳闸执行元件5进行跳闸操作,从而使得剩余电流动作断路器即使在低压或超低压情况,如12v、24v、36v、等任意低电压下均可以迅速跳闸保护。

上述仅为本发明的一个具体导向实施方式,但本发明的设计构思并不局限于此,凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动,均应属于侵犯本发明的保护范围的行为。


技术特征:

1.一种用于主回路超低电压条件下的剩余电流动作断路器,其特征在于,包括相互独立的主回路电源(1)和辅助电源(2),所述辅助电源(2)为230v电源;辅助电源(2)与剩余电流动作断路器的跳闸执行元件(5)电连接;所述主回路电源(1)依次电连接检测电路(3)、放大电路(4)、比较电路(7)、跳闸执行元件(5)和试验装置(6)形成电回路。

2.如权利要求1所述的用于主回路低电压条件下的剩余电流动作断路器,其特征在于,所述跳闸执行元件(5)通过常开触点与230v电源电连接。

3.如权利要求1所述的用于主回路超低电压条件下的剩余电流动作断路器,其特征在于,所述主回路电源(1)的电压为36v以下超低电压。

4.如权利要求1所述的用于主回路超低电压条件下的剩余电流动作断路器,其特征在于,所述剩余电流动作断路器安装在要求低电压供电的特殊潮湿场所。

5.如权利要求1所述的用于主回路超低电压条件下的剩余电流动作断路器,其特征在于,所述剩余电流动作断路器与水中低电压供电的电器电连接。

6.如权利要求5所述的用于主回路低电压条件下的剩余电流动作断路器,其特征在于,所述水中低电压供电的电器包括潜水泵和照明灯。

技术总结
本发明公开了一种用于主回路超低电压条件下的剩余电流动作断路器,包括相互独立的主回路电源(1)和辅助电源(2),所述辅助电源(2)为230V电源;辅助电源(2)与剩余电流动作断路器的跳闸执行元件(5)电连接;所述主回路电源(1)依次电连接检测电路(3)、放大电路(4)、比较电路(7)、跳闸执行元件(5)和试验装置(6)形成电回路。本发明通过对剩余电流动作断路器的跳闸执行元件设计一个独立的辅助电源,从而保证了主回路电源即使处于36V以下超低电压,在用电回路发生漏电情况下,跳闸执行元件依然可以执行跳闸动作,大大提高了现有剩余电流动作断路器的应用范围,满足了如游泳池、水景喷泉、水上乐园等特殊场所的需要。

技术研发人员:薛正山;潘文浩;徐艳;黄波平;游坤奇;冯聪聪;熊殷
受保护的技术使用者:湖南电器科学研究院有限公司
技术研发日:2020.06.09
技术公布日:2020.08.21

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