[发明专利]单相供电淋浴用电热水器无接地漏电保护电路

说明书

技术领域

本发明属于保护电路领域，更具体地说，涉及一种单相供电淋浴用电热水器无接地漏电保护电路。

背景技术

淋浴用电热水器在使用过程中，如果出现漏电情况，将会直接导致用喷淋热水带电，由于环境潮湿，使用者很难在短期内脱离危险区域，最终导致触电。

为了防止以上情况的发生，淋浴用电热水器一般都加装漏电保护器，当出现漏电时，漏电保护器动作，切断主电源，从而确保人身安全。

目前，为了达到用电安全，人们也采取了一些漏电保护措施，其主要是加装漏电保护器和采用防电墙技术。

漏电保护器正常工作需要接地线，由于历史原因，在农村或一些城市老旧居民区，未铺设地线，所以单相供电的电热水器无法接入漏电保护器，存在漏电时，电热水器同样正常工作，因此使用者使用时存在严重的安全隐患。另外，漏电保护器是通过比较火线和零线的电流差来工作的，动作电流在30毫安，然而人的感知电流约为1毫安，摆脱电流约为16毫安，最大安全电流为30毫安。因此，在农村以及城市老旧居民区，通常都需要重新敷设地线来确保漏电流在30毫安以下用电安全，改造成本较高。

防电墙技术是利用了水本身所具有的电阻，通过对电热水器内通水管材质的选择（绝缘材料），管径和距离的确定形成“隔电墙”。当电热水器通电工作时，加热内胆的水即使有电，也会在通过“隔电墙”时被水本身的电阻衰减掉而达到将电隔离的目的，使热水器进出水两端达到几乎为零的电压和0.25mA/kw以下的极微弱电流，然而由于我国幅员辽阔，各地水质的差异悬殊，导致电热水器的通水管道的材质选择、管径以及距离等等各不相同，防电水平也是不相同的，仍存在用电安全隐患。如《电热水器防电墙的安全性和合理性 》，郑涛，家电科技，2009第22期及《三向防电墙技术及其应用》，诸永定、赵雪刚，中国标准化，2009第12期。这些文章中对防电墙技术的原理给予了详细的说明，也对其防电能力做了测试，但是，文章并未说明不同水质、管径、材料等以及长时间的使用对放电水平的影响。

综上所述，人们在使用单相供电淋浴用电热水器时仍然存在安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题

针对现有技术中单相供电的电热水器无法检测漏电的不足，本发明提供了一种单相供电淋浴用电热水器无接地漏电保护电路，它可以有效进行漏电检测，保护人身安全。

技术方案

本发明的原理：通过高灵敏度的电流互感器和电流-电压转换电路实时检测电热水器的漏电流并对其进行放大与转换，经过精密整流电路将转换后的电压整流成直流信号并与预先设置好的基准信号比较，产生继电器触发信号，切断主电路，保障用户的用电安全。在故障消除后可复位保护器以使主电路恢复通电。

本发明的技术方案如下:

单相供电淋浴用电热水器无接地漏电保护电路，包括微弱电流检测电路、微弱电流放大电路、精密整流电路和继电器控制电路。

所述的微弱电流检测电路包括工频电流互感器和电阻R1，所述工频电流互感器和电阻R1并联后与微弱电流放大电路的两输入端连接，工频电流互感器的一端接地；

所述的精密整流电路包括高频二极管D1和电容C2，高频二极管D1的阳极与微弱电流放大电路的输出端连接，高频二极管D1的阴极与电容C2连接，电容C2的另一端接地。

所述的继电器控制电路包括滑动变阻器R11、运算放大器U3、复位开关S1、稳压二极管D2、JK触发器U4、电阻R10、开关管T1、蜂鸣器、蜂鸣器暂断开关S2和继电器；运算放大器U3的反相端接精密整流电路中高频二极管D1的阴极，其同相端接在滑动变阻器R11的公共端上，滑动变阻器R11的两端分别接地和电源；运算放大器U3的输出端、复位开关S1和稳压二极管D2的阴极共同接在JK触发器U4的时钟信号CK端，复位开关S1的另一端接工作电源，稳压二极管D2的阳极接地；JK触发器U4的J、K端共同接在电源上，JK触发器U4的Q端接在开关管T1的栅极，开关管T1的漏极通过电阻R10接在电源上，开关管T1的源极接在继电器的控制引脚的一端，继电器控制引脚的另一端接地，继电器与电热水器的主回路连接；蜂鸣器与蜂鸣器暂断开关S2串联后与继电器并联。

优选地，工频电流互感器设置在电热水器淋浴出水口。工频电流互感器设置在电热水器淋浴出水口可准确采集到漏电流。