[发明专利]一种中性线接地保护电路

说明书

一种中性线接地保护电路，包括漏电流检测磁环、漏电流检测线圈、调制电路、中性线接地检测磁环、中性线接地检测线圈、检测电路和电磁铁，漏电流检测线圈绕在漏电流检测磁环上，漏电流检测线圈与调制电路相连，中性线接地检测线圈绕在中性线接地磁环上，中性线接地线圈与检测电路相连，检测电路与电磁铁相连；中性线接地时，漏电流检测线圈与中性线接地检测线圈耦合，当中性线接地检测线圈的电压幅值大于设定阈值时，检测电路控制电磁铁脱扣以断开供电回路。本发明的一种中性线接地保护电路，使得基于磁通门电流检测的B型漏电保护开关能够响应中性线接地故障。

技术领域

本发明涉及漏电保护领域，尤其涉及B型漏电保护领域。

背景技术

根据标准GBT 6829-2017，按可保护的漏电波形来分类可分为AC型、A型、F型和B型。AC型要求识别工频交流漏电，A型要求识别工频、半波工频漏电，B型不仅要求能够识别交流漏电，对于半波、高频交流、直流等漏电波形也要能够识别。通常AC型、A型的漏电保护采用电流互感器检测漏电流，B型通常采用磁通门电流传感器来检测漏电流。

根据UL943的要求，漏电保护必须具备中性线接地保护功能。中性线(NeutralLine)是国外通常的叫法，在国内我们一般称为零线(N线)，为了符合国内的习惯，下文都用零线来代替中性线。漏电保护其原理如下，零线和火线同时穿过漏电保护开关的测量磁环，当漏电流为零时，流过火线与零线的电流的有效值是相等的，但方向相反，其矢量和为零，因此对正常的工作电流时没有反应的。而当火线与大地发生接地故障时，火线与大地之间有一定的电阻，这时火线与地线之间就会形成一个漏电回路，该漏电流会从火线流过，但不会流经零线，这时零火之间的电流矢量和就不为零，漏电保护开关就能测量到该漏电流，当漏电流达到保护阈值时，剩余电流动作保护器就会断开。从以上的原理分析来看，上述的漏电情况其实可以看成是火线接地的故障。而零线接地故障的危害如下，一般户内会有多个插座，一旦有一个插座的零线与大地相连，而这时候又发生了火线接地故障，就会发生图1的情况。当有漏电流产生并且零线与地线短接时，那么漏电流就会有地线和零线两条返回通道，导致零线与火线之间的电流矢量和变小，使得漏电保护的测量值比实际值要小，发生漏电情况时不能正常脱扣。户内的线路多不确定的因素较多，只要在漏电保护开关之后发生零线接地故障，都会出现上述测量不准的风险，因此零线接地保护故障是非常有必要的。

标准UL943要求，即使没有出现漏电情况(火线接地的故障)，出现零线接地时漏电保护开关也需能动作。如图2所示，当出现零线接地时，对于B型漏电保护开关，相当于多了一个绕组。B型漏电保护开关的基本原理如下，如图3所示，调制电路发出对称的方波驱动漏电检测线圈，并让线圈处于正负交替饱和的状态，线圈电流是正负对称的。当有漏电流输入时，线圈电流就会正负不对称，采样电路和解调电流对线圈的正负不对称状态进行处理，就可以还原得到漏电流信号，当漏电流信号超过设定阈值，就会控制电磁铁执行保护断开供电回路。其中RGN是零线与地线的内阻之和。标准要求RGN内阻为2Ω时，漏电保护开关应该动作。但不增加额外的措施，在漏电保护的检测磁环中增加一个2Ω的回路，线圈还是处于正负对称的状态，对漏电流检测本身的影响是很小的，漏电保护开关并不会动作。所以普通的B型漏电保护开关，是不具备零线接地故障保护功能的。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种中性线接地保护电路，使得基于磁通门电流检测的B型漏电保护开关能够响应中性线接地故障。

本发明提供的技术方案如下：

一种中性线接地保护电路，其特征在于：包括漏电流检测磁环、漏电流检测线圈、调制电路、中性线接地检测磁环、中性线接地检测线圈、检测电路和电磁铁，漏电流检测线圈绕在漏电流检测磁环上，漏电流检测线圈与调制电路相连，调制电路用于输出方波给漏电流检测线圈励磁，中性线接地检测线圈绕在中性线接地磁环上，中性线接地线圈与检测电路相连，检测电路与电磁铁相连，检测电路用于检测中性线接地线圈的电压幅值；中性线接地时，漏电流检测线圈与中性线接地检测线圈耦合，当中性线接地检测线圈的电压幅值大于设定阈值时，检测电路控制电磁铁脱扣以断开供电回路。