專利名稱：電氣設備安全裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電氣設備安全保護裝置領域，更具體的說是一種電器設備安全裝置。
背景技術：
現有的一般用電的供電系統基本采用三線接入，火線與零線用于供電，接地線起到保護用戶免受觸電危險的作用。隨著當今各種各樣的大型用電設備的普及使用，安全用電越來越受到人們的重視，電氣設備安全保護裝置也隨之逐步發(fā)展。現有技術中比較傳統的方式有保險絲，保險開關，短路開關和設與電氣設備中的安全保護裝置。保險絲雖然結構簡單，成本低，但是由于其安全性能比較粗糙，反應遲鈍，對于使用者及電氣設備的保護力度小，已經漸漸的退出市場；對于電氣設備中的安全保護裝置一般只是起到保護本設備或使用本設備的用戶的安全，對于用電網的安全保護幾乎不起作用；現有技術中比較廣泛使用的是各種保險開關和短路開關，此類安全裝置反應比較靈敏，可以控制其管轄下的整個用電網，但是結構復雜，成本高，體積大，一般只是在比較大的用電單元網絡中設置一個或幾個此類安全裝置，也只能從一個比較大的范圍來控制用電網的安全；保險開關和短路開關此類安全裝置一般是針對用電網中火線及零線對用戶造成的觸電危險，而對于接地線是否接通對用戶造成的隱藏性危險卻無法監(jiān)測，在布線或安裝的過程中即使不把接地線接通也可以正常使用，所以此類安全裝置還存在一定的安全隱患；以上幾類安全裝置也同時存在以下缺點，由于現在用電網大多都是交流電網，當火線與零線對調接入的時候此類安全裝置卻可以正常使用，給用戶和電氣設備造成極大的危險性；一般此類安全裝置是監(jiān)控一定范圍的用電網或一個電氣設備，當用電網或電氣設備出問題的時候便斷開電源，起到安全保護的作用，但是卻不能幫助用戶確認具體是那一段用電網絡或那一個電氣設備出了問題，不利于維修；此類安全裝置的可調節(jié)性能差，用戶不能控制其反應的靈敏度，只能針對不同的需要選擇不同靈敏度的安全裝置；并且當故障排除后此類安全裝置一般需要人工復位，才能接通用電線路。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供了一種電器設備安全裝置，其目的在于克服現有技術中的種種缺點，提供一種能夠對接地線、火線和零線進行全面監(jiān)控，安全保護性能高，能夠防止火線和零線反接，有利于監(jiān)測電路故障，可自動復位，結構簡單，體積小，可以嵌入到各種電氣設備中的安全保護裝置。
本發(fā)明主要通過一下技術要點來實現其發(fā)明目的。
本發(fā)明為一種電氣設備安全裝置，其特征是包括開關電路、整流電路和繼電器，接入電源的火線、零線通過整流電路和開關電路后為繼電器供電，接入電源的火線、零線和接地線先分別與繼電器連接后再接入電氣設備；所述開關電路用于根據接地線的通路或斷路的狀態(tài)來控制電源的通斷，開關電路的監(jiān)測端與接地線連接；整流電路用于將電源整流后為繼電器供電；繼電器用于控制接入電源的火線、零線和接地線的接通與斷開。本發(fā)明主要通過開關電路來控制電源對繼電器的供電，當接地線連通時，開關電路接通供電電源，繼電器有電源的支持，保持電路的連通；當接地線斷開時，開關電路斷開供電電源，繼電器失去電源的支持，斷開電路連通。本發(fā)明的結構簡單，體積小，隨著現代集成電路技術的發(fā)展，可以將各個構件及電路集成為很小的一個集成電路，直接嵌入到電氣設備中，如直接嵌入開關，插座，電排或電器里面，起到對其及其使用者的保護。
本發(fā)明的開關電路主要由邏輯芯片和放大電路組成。測試接地線的通路和斷路主要由邏輯芯片完成，邏輯芯片的輸入端與接地線連接，接地線的通路產生的電平信號0和斷路產生的電平信號1為邏輯芯片的輸入信號，邏輯芯片根據輸入的信號及其自身的特性輸出電平信號控制放大電路的通斷，以達到可以由接地線的通斷狀態(tài)來控制開關電路的接通與斷開。
接地線的接通是安全用電的關鍵，特別是接地線對于用電者或用電設備起到關鍵性的保護作用。本發(fā)明可以保證接地線一直處于接通，克服現有技術中多種安全設備不能發(fā)現接地線是否接通缺點，大大的提高了用電的安全性本發(fā)明在使用的過程中主要是通過火線、零線供電使繼電器處于接通狀態(tài)，無需外接電源，而且無論當火線、零線或者接地線任何一條或一條以上線路斷路的時候，都會使得繼電器失去電源供應，不能維持其閉合的狀態(tài)，切斷電源，起到安全保護的作用；而且當火線與零線不小心反接的時候，繼電器也無法工作，完全排除了布線時候產生的隱患。
由于本發(fā)明結構簡單、成本低、體積小，并且是直接嵌入到電氣設備中，所以在用電網布線的時候將本發(fā)明嵌入到線路上的每個電氣設備，特別是終端設備，如開關，插座，電排等。因此對于判斷電路故障是十分有利的，當電路中某個設備因安全問題不工作的時候可以通過判斷與其連接的上下設備是否工作方法來確定線路故障范圍，便可以很快的將電路故障縮小到很小的范圍中。當線路中的故障排除之后，本發(fā)明的繼電器又有電源支持，重新接通電路，自動恢復線路的供電，無需人工干預，使得其實用性更強，使用更方便。
本發(fā)明還可以在開關電路中加入分壓電路。分壓電路用于調節(jié)監(jiān)測芯片的檢測靈敏度。生產人員可以根據具體情況的需要調節(jié)本發(fā)明的安全靈敏度，如在線路質量較差的情況下可以降低其靈敏度，減少誤報的幾率；對于線路質量好的情況提高其靈敏度可以提高用電的安全性。
本發(fā)明在繼電器與電氣設備之間設有狀態(tài)指示燈。指示燈用于指示本發(fā)明的工作狀況，讓用戶可以簡單明了的判斷本發(fā)明的繼電器在用電線路處于接通或斷開，更有利于確定線路故障的范圍。
本發(fā)明較現有的技術有以下顯著性的優(yōu)點。
1.通過對火線、零線、接地線三線是否接通的同時監(jiān)控，安全性能高；2.有效排除火線、零線反接的安全隱患；3.有利于快速、準確的確定線路故障的范圍；4.具有自動復位的功能；5.應用面廣；6.結構簡單，體積小，可以嵌入式使用；7.成本低，可以大范圍采用。


圖1為本發(fā)明的控制方框圖；圖2為圖1的電路圖；具體實施方式
如圖1所示，本發(fā)明為一種電氣設備安全裝置，其特征是包括開關電路(1)、整流電路(2)和繼電器(3)，接入電源的火線(4)、零線(5)通過整流電路(2)和開關電路(3)后為繼電器(3)供電，接入電源的火線(4)、零線(5)和接地線(6)先分別與繼電器(3)連接后再接入電氣設備(7)；所述開關電路(1)用于根據接地線(4)的通路或斷路的狀態(tài)來控制電源的通斷，開關電路(1)的監(jiān)測端與接地線(4)連接；整流電路(2)用于將電源整流后為繼電器(3)供電；繼電器(3)用于控制接入電源的火線(4)、零線(5)和接地線(6)的接通與斷開。本實施例中開關電路(1)由邏輯芯片(11)、放大電路(12)和分壓電路(13)組成。并且在繼電器(3)與電氣設備(7)之間設有狀態(tài)指示燈(8)。
本實施例的具體電路圖如圖2所示，其中開關電路(1)包括IC4011邏輯芯片(11)；由三極管BG1、電容C1組成的放大電路(12)；由電阻R1、R2、R3、R4組成的分壓電路(13)。將IC4011邏輯芯片(11)的一個輸入端置0，另一輸入端與接地線(6)連接，輸出端連接放大電路(12)三極管S1的基極，當接地線(6)為通路的時候，邏輯芯片(11)另一端的輸入為0，根據IC4011的工作原理，分壓電路(13)的輸出端輸出的信號為1，三極管BG1將保證電路的連通；當接地線(6)為斷路的時候，分壓電路(13)另一端的輸入為1，根據IC4011的工作原理，邏輯芯片(11)的輸出端輸出的信號為0，三極管BG1將無法連通電路。本實施例的整流電路(2)是由4個二極管D1、D2、D3、D4連接成整流橋構成，繼電器(3)由開關K1和電感線圈T1構成?；鹁€(4)、零線(5)通過整流電路(2)和開關電路(1)為繼電器(3)供電，根據上述原理，開關電路(1)可以根據接地線(6)通斷的狀態(tài)來控制接通或斷開繼電器(3)的電源供應。繼電器(3)的電感線圈T1有電源支持的時候通過磁力作用閉合開關K1；由于火線(4)、零線(5)和接地線(6)先分別與繼電器(3)的開關K1再與電氣設備(7)連接，所以當電感線圈T1有電源支持的時候，電氣設備(7)可以正常使用，當電感線圈T1無電源支持的時候，開關K1彈開，切斷電氣設備(7)的電源。
權利要求
1.一種電氣設備安全裝置，其特征是包括開關電路(1)、整流電路(2)和繼電器(3)，接入電源的火線(4)、零線(5)通過整流電路(2)和開關電路(3)后為繼電器(3)供電，接入電源的火線(4)、零線(5)和接地線(6)先分別與繼電器(3)連接后再接入電氣設備(7)；所述開關電路(1)用于根據接地線(4)的通路或斷路的狀態(tài)來控制電源的通斷，開關電路(1)的監(jiān)測端與接地線(4)連接；整流電路(2)用于將電源整流后為繼電器(3)供電；繼電器(3)用于控制接入電源的火線(4)、零線(5)和接地線(6)的接通與斷開。
2.根據權利要求書1所述的電氣設備安全裝置，其特征是開關電路(1)由邏輯芯片(11)和放大電路(12)組成；邏輯芯片(11)用于根據接地線(4)電平的高低，向放大電路輸出電平信號；放大電路(12)用于根據邏輯芯片(11)輸出的電平信號接通或斷開電路。
3.根據權利要求書1所述的電氣設備安全裝置，其特征是開關電路(1)由邏輯芯片(11)、放大電路(12)和分壓電路(13)組成，所述分壓電路(13)用于調節(jié)邏輯芯片(11)和放大電路(12)的電壓大小。
4.根據權利要求書1或2或3所述的電氣設備安全裝置，其特征是在繼電器(3)與電氣設備(7)之間設有狀態(tài)指示燈(8)，狀態(tài)指示燈(8)用于指示繼電器(3)斷開與接通的狀態(tài)。
全文摘要
一種電器設備安全裝置，其目的在于克服現有技術中的種種缺點，提供一種能夠對接地線、火線和零線進行全面監(jiān)控，安全保護性能高，能夠防止火線和零線反接，有利于監(jiān)測電路故障，可自動復位，結構簡單，體積小，可以嵌入到各種電氣設備中的安全保護裝置。其主要包括開關電路、整流電路和繼電器，接入電源的火線、零線通過整流電路和開關電路后為繼電器供電，接入電源的火線、零線和接地線先分別與繼電器連接后再接入電氣設備；所述開關電路用于根據接地線的通路或斷路的狀態(tài)來控制電源的通斷，開關電路的監(jiān)測端與接地線連接；整流電路用于將電源整流后為繼電器供電；繼電器用于控制接入電源的火線、零線和接地線的接通與斷開。
文檔編號H02H3/24GK1447487SQ0311434
公開日2003年10月8日 申請日期2003年4月29日 優(yōu)先權日2003年4月29日
發(fā)明者鄭利雄, 鐘見城 申請人:鄭利雄, 鐘見城