專利名稱：漏電預(yù)警裝置及插排的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涉及用電安全技術(shù)，特別涉及一種漏電預(yù)警裝置及具有該漏電預(yù)警裝置的插排。
背景技術(shù)：
一般地，用電設(shè)備的金屬外殼都會接入大地，以避免用電設(shè)備內(nèi)部電路與金屬外殼短接，出現(xiàn)金屬外殼相對于大地的電壓高于安全電壓的漏電現(xiàn)象。然而，部分用電設(shè)備的接地連接在組裝或使用過程中可能出現(xiàn)錯接、松動或者斷開，而使用者并無法判斷用電設(shè)備是否漏電，存在用電安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種漏電預(yù)警裝置。一種漏電預(yù)警裝置，其包括一個恒流源、一個測量單元、一個警報單元、一個控制器及一個電源單元。該恒流源與一個待檢測的用電設(shè)備的金屬外殼連接，用于向該金屬外殼流出恒定電流。該測量單元用于測量本地電源的接地端的電壓及該金屬外殼與該接地端之間的電壓差。該控制器用于在該接地端的電壓為零或該金屬外殼與該接地端之間的電壓差大于預(yù)定值時驅(qū)動警報單元發(fā)出預(yù)警。該電源單元用于向該恒流源、該測量單元、該警報單元及該控制器提供工作電壓。一般地，由于存在接觸電阻及導(dǎo)線電阻等，即使該金屬外殼與該接地端電性連接， 該金屬外殼與該接地端及該接地端與大地之間也存在阻值極小(<10Ω)的電阻。因此， 采用本發(fā)明的漏電預(yù)警裝置檢測時，該恒定電流將流經(jīng)該金屬外殼與該接地端及該接地端與大地之間的電阻，使得該金屬外殼與該接地端之間存在較小的電壓差(小于該預(yù)定值)， 而該接地端存在非零電壓。因此，若該測量單元測得該接地端的電壓為零，則表示該金屬外殼與該接地端斷開，該恒定電流無法流到該接地端；而若該金屬外殼與該接地端之間的電壓差大于該預(yù)定值，則表示該金屬外殼與該接地端的連接松動或接觸不良，導(dǎo)致該金屬外殼的電壓過大(超過該預(yù)定值)。該控制器在前述兩種情況下判斷用電設(shè)備漏電并驅(qū)動警報單元發(fā)出警報，從而防止用電安全事故發(fā)生。


圖1為本發(fā)明較佳實施方式的漏電預(yù)警裝置的使用狀態(tài)的方框示意圖。圖2為本發(fā)明較佳實施方式的插排的立體示意圖。圖3為圖2的插排的方框示意圖。主要元件符號說明漏電預(yù)警裝置100恒流源10測量單元20
警報單元30
控制器40
電源單元50
顯不器60
開關(guān)單元70
用電設(shè)備200
金屬外殼202
功率電阻204
本地電源300
接地端302
火線端304
零線端306
電阻Rg, Rt
插排400
本體402
線纜404
插槽406
接地插端子406G
火線插端子406L
零線插端子406N
連接口408
具體實施例方式請參閱圖1，本發(fā)明較佳實施方式的漏電預(yù)警裝置100用于檢測一個用電設(shè)備200 的金屬外殼202是否與本地電源300的接地端302電性連接，并在金屬外殼202與接地端 302的連接斷開或者不良時發(fā)出警報，從而防止用電安全事故發(fā)生。用電設(shè)備200可以為各種家用電器或者工廠的機臺、設(shè)備、儀器、儀表等，其內(nèi)部功耗部分等效并表示為功率電阻204。本地電源300 —般還包括一個火線端304及一個零線端306。接地端302及零線端306連接大地，火線端304相對于大地的交流電壓約為220V。一般地，由于存在接觸電阻及導(dǎo)線電阻，接地端302與大地之間存在阻值較小的電阻Rg?；鹁€端304相對于大地的電壓在不同的國家或地區(qū)或者由于供電系統(tǒng)不同可能不同，并不限于220V。用電設(shè)備200使用時，功耗電阻204接入火線端304與零線端306之間以獲得供電。為了防止用電設(shè)備200漏電，金屬外殼202連接至接地端302。然而，即使金屬外殼 202與接地端302電性連接，兩者之間也會因為接觸電阻及導(dǎo)線電阻而存在阻值較小的電 PlRt0漏電預(yù)警裝置100包括一個恒流源(current source) 10、一個測量單元20、一個警報單元30、一個控制器40及一個電源單元50。恒流源10與金屬外殼202連接，用于向金屬外殼202流出恒定電流。一般地，流經(jīng)人體的安全電流為10mA。因此，本實施方式中的恒定電流為IOmA左右。測量單元20用于測量接地端302的電壓。若測得的電壓為零，則表示金屬外殼 202與接地端302完全斷開，安全電流無法流到接地端302。另外，測量單元20還用于測量金屬外殼202與接地端302之間的電壓差。若金屬外殼202與接地端302之間的電壓差大于一個預(yù)定值，則表示金屬外殼202與接地端302的連接出現(xiàn)松動或接觸不良，導(dǎo)致金屬外殼202的電壓過大。一般要求金屬外殼202與大地之間的電阻(即Rt+Rg)小于100 Ω，剔除掉接地端302與大地之間的電阻Rg，并考慮到測量誤差，因此，一般要求金屬外殼202與接地端302之間的電阻Rt小于10 Ω。又由于流經(jīng)電阻Rt的安全電流為IOmA左右，因此， 可以確定預(yù)定值大約為0. IV左右。當(dāng)然，預(yù)定值的設(shè)定應(yīng)視具體情況而定，并不限于0. IV。警報單元30可以為發(fā)光二極管(light emitting diode，LED) 32或蜂鳴器；34 (請參圖幻。當(dāng)然，也可以同時采用LED及蜂鳴器。另外，漏電預(yù)警裝置100還可以采用一個顯示器60，如液晶顯示器，用來顯示測得的電壓差或者電阻Rt，以方便使用者查詢?？刂破?0用于在接地端302的電壓為零或者金屬外殼202與接地端302之間的電壓差大于預(yù)定值時控制警報單元30發(fā)出預(yù)警，例如驅(qū)動LED持續(xù)或間斷發(fā)光、驅(qū)動LED 由亮至滅或者驅(qū)動蜂鳴器持續(xù)或間斷發(fā)聲，其中，LED由亮至滅是指用電設(shè)備200未漏電時 LED長亮，而一旦用電設(shè)備200漏電，LED熄滅。電源單元50用于連接本地電源300并將本地電源轉(zhuǎn)化為恒流源10、測量單元20、 警報單元30、控制器40及顯示器60的工作電壓。優(yōu)選地，本實施方式的的漏電預(yù)警裝置100還包括一個與功率電阻204串聯(lián)在火線端304與零線端306之間的開關(guān)單元70。開關(guān)單元70用于在功率電阻204 —開始接入火線端304與零線端306之間時斷開功率電阻204與火線端204的連接；在控制器40判斷到接地端302的電壓大于零且金屬外殼202與接地端302之間的電壓差小于預(yù)定值時，即排除了用電設(shè)備200漏電后接通功率電阻204與火線端304 ；并在后續(xù)控制器40判斷到接地端302的電壓為零且金屬外殼202與接地端302之間的電壓差大于預(yù)定值時，即判斷用電設(shè)備200漏電后斷開功率電阻204與火線端304。本實施方式中，開關(guān)單元70為一繼電器。請參考圖2，本發(fā)明較佳實施方式的插排400包括一個本體402、一根線纜404及漏電預(yù)警裝置100。本體402上開設(shè)有兩個插槽406。當(dāng)然，插槽406的數(shù)目并不限于兩個，可視需求而定。每個插槽406包括一個接地插端子406G(groimd)、一個火線插端子 406L(live)及一個零線插端子406N。接地插端子406G、火線插端子406L及零線插端子 406N經(jīng)線纜404分別與接地端302、火線端304及零線端子306連接，并供用電設(shè)備200的線纜的插頭(圖未示)插入獲得供電。恒流源10、測量單元20、控制器40、電源單元50及開關(guān)單元70設(shè)置于本體402內(nèi)。警報單元30包括設(shè)置在本體402上的LED32及蜂鳴器 ；34。顯示器60也設(shè)置在本體402上。本體402上還設(shè)置有連接口 408，其與恒流源10及測量單元20連接，并可通過一根與其匹配的連接線(圖未示)連接至金屬外殼202。如此，恒流源10可向金屬外殼202流出恒定電流，而測量單元20可以測量金屬外殼202的電壓?？梢岳斫?，開關(guān)單元70在線纜404插入本地電源30后并處于斷開狀態(tài)，只有用電設(shè)備200接入插排400且在控制器40判斷到接地端302的電壓大于零且金屬外殼202與接地端302之間的電壓差小于預(yù)定值時才轉(zhuǎn)入接通狀態(tài)。
本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實施方式僅是用來說明本發(fā)明， 而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍之內(nèi)，對以上實施例所作的適當(dāng)改變和變化都落在本發(fā)明要求保護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種漏電預(yù)警裝置，其特征在于包括一個恒流源，其與一個待檢測的用電設(shè)備的金屬外殼連接，用于向該金屬外殼流出恒定電流；一個測量單元，用于測量本地電源的接地端的電壓及該金屬外殼與該接地端之間的電壓差；一個警報單元；及一個控制器，用于在該接地端的電壓為零或該金屬外殼與該接地端之間的電壓差大于一個預(yù)定值時驅(qū)動警報單元發(fā)出警報。
2.如權(quán)利要求1所述的漏電預(yù)警裝置，其特征在于，該恒定電流為10mA。
3.如權(quán)利要求1所述的漏電預(yù)警裝置，其特征在于，該警報單元為發(fā)光二極管或蜂嗚
4.如權(quán)利要求3所述的漏電預(yù)警裝置，其特征在于，該控制器用于在該接地端的電壓為零或者大于該預(yù)定值時控制發(fā)光二極管持續(xù)或間斷發(fā)光、控制發(fā)光二極管由亮至滅或者控制蜂嗚器持續(xù)或間斷發(fā)聲。
5.如權(quán)利要求1所述的漏電預(yù)警裝置，其特征在于，該預(yù)定值為0.IV。
6.如權(quán)利要求1所述的漏電預(yù)警裝置，其特征在于還包括一個顯示器，用于顯示該金屬外殼與該接地端之間的電壓差。
7.如權(quán)利要求1所述的漏電預(yù)警裝置，其特征在于，本地電源還包括一個火線端及一個零線端；該漏電預(yù)警裝置還包括一個與該用電設(shè)備串聯(lián)在該火線端與該零線端之間的開關(guān)單元，該開關(guān)單元僅在該接地端的電壓大于零且該金屬外殼與該接地端之間的電壓差小于該預(yù)定值時接通該用電設(shè)備與該火線端。
8.如權(quán)利要求7所述的漏電預(yù)警裝置，其特征在于，該開關(guān)單元為繼電器。
9.一種插排，其包括一個本體及一根線纜；該本體上開設(shè)有至少一個插槽；每個插槽包括一個接地插端子、一個火線插端子及一個零線插端子；該接地插端子、火線插端子及零線插端子經(jīng)該線纜分別與本地電源的接地端、火線端及零線端子連接，并供一個用電設(shè)備的線纜插頭插入獲得供電；其特征在于，該插排還包括一漏電預(yù)警裝置，其包括一個恒流源，其與該用電設(shè)備的用電設(shè)備的金屬外殼連接，用于向該金屬外殼流出恒定電流；一個測量單元，用于測量該接地端的電壓及該金屬外殼與該接地端之間的電壓差；一個警報單元；及一個控制器，用于在該接地端的電壓為零或該金屬外殼與該接地端之間的電壓差一個預(yù)定值時驅(qū)動警報單元發(fā)出警報。
10.如權(quán)利要求9所述的插排，其特征在于該本體上設(shè)置有一個連接口，其與該恒流源及該測量單元連接，并通過一根與其匹配的連接線連接至金屬外殼。
全文摘要
本發(fā)明提供一種漏電預(yù)警裝置，其包括一個恒流源、一個測量單元、一個警報單元、一個控制器及一個電源單元。該恒流源與一個待檢測的用電設(shè)備的金屬外殼連接，用于向該金屬外殼流出恒定電流。該測量單元用于測量本地電源的接地端的電壓及該金屬外殼與該接地端之間的電壓差。該控制器用于在該接地端的電壓為零或該金屬外殼與該接地端之間的電壓差大于預(yù)定值時驅(qū)動警報單元發(fā)出預(yù)警，從而防止用電安全事故發(fā)生。該電源單元用于向該恒流源、該測量單元、該警報單元及該控制器提供工作電壓。本發(fā)明還提供一種具有該漏電預(yù)警裝置的插排。
文檔編號G01R31/02GK102207528SQ20101013701
公開日2011年10月5日 申請日期2010年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者童松林 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司