[发明专利]一种具有电源监测功能的漏电保护电路

说明书

一种具有电源监测功能的漏电保护电路，包含：漏电保护电路，用于监测供电线路上的漏电故障，并且当漏电故障达到或高于设定的漏电保护阈值时断开用电负载；电源监测电路，其输入端连接到电源电路的输出端，用于监测漏电保护电路的电源，当监测到漏电保护控制电路的电源电压低于设定的阈值时输出动作或报警信号；电源电路，其输入端连接到相线和中线，输出端连接到漏电保护电路和电源监测电路，用于为漏电保护电路提供电源。本发明通过检测电源电路上的电压变化，使得电源电路中二极管开路的故障能够被检测出来，提高了漏电保护电路的安全性。

技术领域

本发明涉及一种漏电保护电路，尤其涉及一种具有电源监测功能的漏电保护电路。

背景技术

在电力供电系统中，为了应对负载端由于线路老化、故障等引发的人体触电的安全问题，在接入负载的节点通常需要安装具有漏电保护功能的剩余电流保护断路器。这种断路器通过零序电流互感器检测相线电流和中线电流的矢量和来判断是否发生漏电故障。当检测漏电电流大于设定的阈值时，断路器使得其内部的机械装置脱扣，断开负载的供电，保护人身以及设备的安全。

为了验证剩余电流保护断路器的工作状态，断路器上都安装有测试按钮，通过每月按动一次测试按钮来定期检测断路器是否能正常脱扣。但实际上终端用户很少定期进行这项检测。为此，需要一种自测试方法自动检测断路器的工作状态是否正常。一种常用的自测试方法是在可控硅无法使断路器断开期间产生模拟接地故障，从而可以在不需要断开用电负载的情况下测试断路器内零序电流互感器和漏电保护电路等元器件是否工作正常。如授权公开号为CN102694364的专利技术在AC电源的第一周期的前半周期开始并延伸到负半周期的时间段产生模拟接地故障，并检测控制电路对模拟相线接地故障的响应。授权公开号为CN102694364的专利技术则在负半周期内产生来模拟接地故障。为保证断路器有足够的能量正常工作和驱动脱扣器，通常断路器内的电子元器件采用全桥整流电路进行供电。当全桥整流电路中的部分二极管出现开路故障时，上述自检测方案无法检测到故障，甚至无法出现断路器无法脱扣的情况。这将造成非常严重的安全隐患。

如图1所示，漏电保护控制电路由D0~D3组成的全桥整流电路供电。自检控制电路连接三极管Q0的基极，Q0的集电极通过电阻R2与中线连接。在相线相对于中线的正半周期内，中线与整流器输出的GND之间的电压为0.7V，若在此期间三极管Q0导通，在Q0和R2支路上产生的漏电流很小，可忽略不计。在负半周期内，中线与整流器输出的GND之间的电压有效值为220V或110V，若在此期间三极管Q0导通，则在Q0和R2支路上会产生较大的模拟漏电流。漏电保护控制电路在负半周期内检测到该模拟漏电流后输出动作信号使得可控硅Q1导通。但与可控硅阳极连接的脱扣线圈的另一端与相线连接，在负半周期内，相线与整流器输出的GND之间的电压为0.7V，脱扣器无法动作。由此实现在不断开负载的情况下进行自检。

当全桥整流电路中的二极管发生开路时，断路器将存在安全性问题。如D0开路时，在正半周期内相线的供电通路被断开，负半周期内的供电通路完好，全桥整流电路变为半波整流电路。这种情况下，漏电保护控制电路的电源在正半周期内逐渐下降，在负半周期内恢复正常。若在负半周期内产生模拟漏电故障进行自检，则由于电源恢复正常，自检无法发现该故障。但是若有正常的漏电发生，需要在正半周期内脱扣时，由于正半周期内漏电保护控制电路的电源电压下降，输出到Q1控制极的驱动能力下降。特别是在低温条件下，可能无法驱动可控硅Q1的控制级使之导通。这种情况下虽然有漏电发生，但断路器无法脱扣，因此存在安全隐患。