[实用新型]电气安全装置和用于电气安全装置的控制电路

说明书

技术领域

本公开的各方面一般地涉及电路，并且更具体地涉及用于电气安全装置的接线错误检测。

背景技术

多年来，接地故障电路断续器(GFCI)已经在私人住宅、企业及其它结构的配电系统中在防止用户在许多情况下经历电击方面起到重要作用。通常，GFCI在电力插座内实现并通过响应于在插座处检测的可指示“接地故障”的在通电或“热”电流路径和中性电流路径上载送的电流方面的小的差异而在插座的插座连接对处将电力断开连接来执行其功能，其中，至少某些电流被无意中从通电或中性电流路径引导至地线。通常，此类检测是使用电流变压器执行的，通过该电流变压器在GFCI内敷设通电和中性路径。另外，GFCI还可向同一电路上的一个或多个附加插座提供电力。

为了适当地执行其功能，GFCI插座通常提供用于从配电板的断路器接收到的通电和中性线的线路连接对，并且除插座连接对之外，还为用于同一电路的一个或多个附加插座的通电和中性线提供负载连接对，使得GFCI可将插座连接对和负载连接对两者从线路连接对断开连接。

一般而言，其中来自断路器面板的通电和中性导线被错误地耦接到负载连接对的通电和中性线、并且被连接到其它电力插座的通电和中性导线被连接到线路连接对的GFCI的接线错误是再常见不过的事件。在此类接线错误的情况下，大多数GFCI不能检测到GFCI插座连接对处的接地故障，因为电流变压器并未位于负载连接对与插座连接对之间，并且因此不能在该点处检测到通电和中性电流路径中的结果产生的电流差异。

另外，诸如电弧故障电路断续器(AFCI)之类的其它电气安全装置也可能易发生类似的接线错误问题。

实用新型内容

根据本实用新型的一个方面，提供一种用于电气安全装置的控制电路，所述控制电路包括用于激活测试控制输出以使得在通电电流路径和中性电流路径中的一个上通过差动电流检测器的电流的至少一部分规避所述差动电流检测器、在所述测试控制输出是活动的时将感测信号与阈值数值相比较、以及响应于所述感测信号未超过所述阈值数值而激活断续器输出以使得通电电流路径和中性电流路径中的至少一个被中断的电路，其特征在于，所述用于电气安全装置的控制电路还包括：电源输入，用于接收用于所述控制电路的电力；差动电流检测器输入，与差动电流检测器耦接，以接收感测信号，该感测信号指示在通电电流路径和中性电流路径上通过所述差动电流检测器的电流的量；测试控制输出；以及断续器输出。

在一个实施例中，所述电路进一步用于：响应于所述感测信号超过阈值数值而确定所述感测信号的极性；以及基于用于指示电力在所述电气安全装置的负载通电连接处被供应的感测信号的极性，来激活所述断续器输出。

在一个实施例中，所述控制电路还包括：过零检测器，用于检测跨沿着通电电流路径的点和沿着通电中性路径的点的交流AC电压的零电压交叉；其中，所述电路用于：响应于由所述过零检测器检测到的与所述AC电压的第一极性相对应的第一零电压交叉而激活所述测试控制输出；以及响应于所述感测信号超过阈值数值或由所述过零检测器检测到的紧接着在所述第一零电压交叉之后的第二零电压交叉而将所述测试控制输出去激活。

根据本实用新型的一个方面，提供一种电气安全装置，包括：用于将线路通电连接和负载通电连接耦接的通电电流路径；用于将线路中性连接和负载中性连接耦接的中性电流路径；所述通电电流路径和所述中性电流路径路由通过的差动电流检测器；可选择导电路径，当被选择时，用于当将线路通电连接中的一个到负载通电连接短路或将线路中性连接到负载中性连接短路时规避所述差动电流检测器；以及控制电路，用于：选择所述可选择导电路径；经由所述差动电流检测器当所述可选择导电路径被选择时确定由通电电流路径上的第一电流和中性电流路径上的第二电流之间的差定义的差动电流；以及响应于所述差动电流不超过阈值数值而中断所述通电电流路径和所述中性电流路径中的至少一个。

在一个实施例中，所述控制电路进一步用于：响应于所述差动电流超过阈值数值而确定所述差动电流的极性；以及基于用于指示电力在负载通电连接处被供应的差动电流的极性而中断通电电流路径和中性电流路径中的所述至少一个。

在一个实施例中，所述可选择导电路径包括处于导通状态的具有电阻的场效应晶体管(FET)，所述电阻近似等于通电电流路径和中性电流路径中的至少一个的电阻。

在一个实施例中，所述控制电路进一步用以提供跨通电电流路径和中性电流路径的电负载。