[发明专利]地线带电保护电路、方法及具有该电路的空调器

说明书

技术领域

本发明涉及电器领域，具体而言，涉及一种地线带电保护电路、方法及具有该电路的空调器。

背景技术

家用空调等I类电器，是强制接地的，采取接地保护的基本原理是通过接地电阻的钳位作用，将漏电部位的对地电压钳制在一定范围内，避免通过人体向大地的电流过大而对人体造成伤害甚至造成触电者死亡的事故。

接地保护的基本原理阐述如下：

假设一个金属外壳的电热产品的额定工作电压为V，电路的等效内阻为Rj。在正常情况下，金属外壳通过绝缘和内部的带电导体隔离而不带电，通过产品本身的分布电容耦合后经人体流向大地的电流一般非常小(在电气产品安全中称为接触电流或泄漏电流)，不会对人体造成伤害。

当产品的绝缘损坏时，如图1(a)所示，金属外壳会带电，一旦人体接触金属外壳，人体会在金属外壳和大地之间构成回路，便有电流流经人体。在正常的坏境中，人体的等效电阻约为2kΩ，而产品的等效内阻Rj远远小于人体的等效电阻(例如，对于一个工作电压为AC 230V、功率为1500W的电热产品，其等效内阻Rj约为35Ω)，可以计算出流经人体的电流Ib约为110mA，这样大的电流流经人体是足以致命的。

如果通过合适的手段将金属外壳接地，如图1(b)所示，并且接地电阻非常小(0.1Ω)，仍以上述电热产品为例，此时流经人体的电流Ib′仅为0.3mA，大部分电流都被接地电阻旁路。这样，通过将产品的金属外壳进行保护接地，避免了大电流流经人体而导致电击伤亡事故。

但是，目前我国供电系统普遍存在地线的接地电阻不达标，造成地线有电流流过时存在电势差。当这个电势差为50V时，按触电伤亡事故的电流为30mA，可得接地电阻1666.7Ω，此时可认为接地电阻和人体对地的电阻近似相等，由并联电路的特性，30mA的电流被等分为15mA，15mA的电流是在成年男子摆脱范围9～16mA内，由此可知，在电势差小于50V时，地线对人体能够提供有效保护的前提条件为：接地电阻小于1666.7Ω，如果接地电阻不达标，即使采用接地保护，泄漏电流仍然对人体造成伤害。

此外，当有外来电源漏电，致使有电流经由空调器的金属外壳到空调器地线，通过空调器地线流回电网的中性点时，住宅的漏电开关不会跳闸，因为此电流虽然很大，但不会引起电路中零线、火线电流不平衡，例如，有电源三相不平衡电流通过与建筑地线相连的金属构架，流向空调器金属支架后，进一步使得空调器的金属外壳有电流流过，此时，一旦人体接触空调器的外壳时，必然会触电造成伤害。

针对相关技术中在电器的地线带电时，人体接触电器外壳容易触电的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种地线带电保护电路、方法及具有该电路的空调器，以解决电器的地线带电时，人体接触电器外壳容易触电的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种地线带电保护电路。

根据本发明的地线带电保护电路包括：第一检测电路，用于检测地线中的电流；继电器，第一端接零线，第二端接地线；驱动电路，与继电器的第三端相连接，用于驱动继电器吸合；以及微处理器，连接于第一检测电路和驱动电路之间，用于判断地线中的电流是否大于预设电流值以及在地线中的电流大于预设电流值时控制驱动电路驱动继电器吸合以使地线与零线相连接。

进一步地，根据本发明的地线带电保护电路还包括：电流互感器，设置于地线上，与第一检测电路相连接。

进一步地，第一检测电路包括：第一接线端子，包括第一端子和第二端子，其中，第一检测电路经由第一端子和第二端子连接至电流互感器；第二接线端子，包括第三端子和第四端子，其中，第一检测电路经由第三端子和第四端子连接至微处理器；放大电路，连接于第一端子与第三端子之间；第一电容，连接于第一端子与放大电路的第一端之间；第二电容，第一端与放大电路的第二端相连接；第一二极管，正极与第二电容的第二端相连接，负极连接于第三端子；第二二极管，正极与第一端子相连接，负极与第二端子相连接；第三二极管，正极与第二端子相连接，负极与第一端子相连接；以及第三电容，第一端连接于第三端子，第二端与第二端子和第四端子连接在一起并接地。