[发明专利]一种具有电弧检测功能的漏电保护装置及用电设备

权利要求书

1.一种具有电弧检测功能的漏电保护装置，应用在具有火线、零线、地线的交流供电线路中，其特征在于：设置有

电源电路，连接交流输入电源的火线与零线，将输入的交流电源转换成低压直流电源输出；

控制器，连接电源电路，在接收到电源电路输出的低压直流电源后启动运行，生成开关控制信号输出；

开关电路，受控于所述的控制器，在接收到控制器输出的开关控制信号后，将连接在交流输入电源与交流负载之间的火线、零线和地线连通；

漏电检测电路，将交流输入电源的火线、零线、地线均穿过电流互感器，作为电流互感器的初级绕组；电流互感器的次级绕组在所述初级绕组的电流矢量和不为零时输出感应信号至控制器，所述控制器在检测到感应信号超过设定阈值时，判定发生漏电故障；

串联电弧检测电路，采集交流输入电源的火线或者零线中的电流波形，将采集到的电流波形与发生串联电弧时所对应的电流波形进行对比，以判断串联电弧故障；

并联电弧检测电路，采集交流输入电源的火线与零线之间的电压波形，将采样到的电压波形与发生并联电弧时所对应的电压波形进行对比，以判断并联电弧故障；在所述并联电弧检测电路中，在交流输入电源的火线和零线之间跨接分压电路，采集分压电路的分压节点处的电压值，传输至控制器以形成所述的电压波形，与发生并联电弧时所对应的电压波形进行对比，若相符，则判定为并联电弧故障；

所述控制器在检测到漏电故障、串联电弧故障或者并联电弧故障时，控制开关电路切断交流输入电源与交流负载之间的交流供电线路，实施故障保护。

2.根据权利要求1所述的具有电弧检测功能的漏电保护装置，其特征在于：在所述漏电检测电路中，交流输入电源的火线、零线、地线以相同的方向、相同的匝数穿过电流互感器，形成电流互感器的初级绕组。

3.根据权利要求2所述的具有电弧检测功能的漏电保护装置，其特征在于：当所述电流互感器的初级绕组的电流矢量和大于10mA时，通过电流互感器的次级绕组输出的感应信号大于设定阈值，判定为漏电故障。

4.根据权利要求2所述的具有电弧检测功能的漏电保护装置，其特征在于：所述匝数为1。

5.根据权利要求1所述的具有电弧检测功能的漏电保护装置，其特征在于：在所述串联电弧检测电路中，在交流输入电源的火线或者零线中串联电阻，采集电阻两端的电压值，传输至控制器；所述控制器结合所述电阻的阻值换算形成电流波形，与发生串联电弧时所对应的电流波形进行对比，若相符，则判定为串联电弧故障。

6.根据权利要求1所述的具有电弧检测功能的漏电保护装置，其特征在于：在所述分压电路中设置有两个分压电阻，两个分压电阻串联后跨接在交流输入电源的火线与零线之间，两个分压电阻的中间节点连接控制器，所述控制器根据接收到的电压采样值结合两个分压电阻的阻值，换算形成火线与零线之间的电压波形。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的具有电弧检测功能的漏电保护装置，其特征在于：所述电源电路的交流输入侧的零线端直接连接交流输入电源的零线，火线端通过一启动按键连接交流输入电源的火线；所述启动按键与开关电路的其中一路开关通路相并联，所述开关通路串联在交流输入电源与交流负载之间的火线中。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的具有电弧检测功能的漏电保护装置，其特征在于：在所述开关电路中设置有继电器和NPN型三极管，在所述继电器中，电磁线圈的一端连接通过电源电路输出的低压直流电源，另一端连接NPN型三极管的集电极，所述NPN型三极管的发射极接地，基极连接控制器，接收控制器输出的开关控制信号，继电器的三路活动触点分别对应串联在交流输入电源与交流负载之间的火线、零线和地线中。

9.一种用电设备，包括用于连接火线、零线、地线的三相插头和交流负载，其特征在于：还设置有如权利要求1至8中任一项权利要求所述的具有电弧检测功能的漏电保护装置。