一种智能安全插座制造技术

本实用新型专利技术公开一种智能安全插座，插座包括与微处理器连接的第一双刀继电器、第二双刀继电器、插入状态监测/检测模块、报警单、阻抗特性检测模块和电流及波形检测模块，通过插入状态监测/检测模块检测插头的插入状态，并根据负载阻抗特性进行合闸和断闸。本实用新型专利技术仅在检测到插头插入状态正常且负载阻抗特性满足设定时才会合闸通电，并能够对插头插入状态进行实时监测，更加安全可靠；根据负载阻抗特性进行合闸和分闸，消除电弧和电火花，保证用电及人身安全，并减少电流噪声、实现绿色用电；异常情况发生后，再次自检启动，当异常情况移除时，自恢复正常工作状态，达到自恢复目的。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及安全用电
，具体为一种智能安全插座。
技术介绍
随着生产生活水品不断提高，用电产品日益增多，安全用电和智能用电成为了首要问题。由于用电安全产生的火灾、造成的人员伤亡、电器设备损坏等安全事故时有发生，给生产生活带来巨大影响。用电设备的增多，人为管理难度加大，整体安全可靠性能降低。因而安全用电、智能用电已受到越来越多人的关注。目前已经有的智能安全插座，例如公告专利号为CN103715566A，公告时间2014.04.09，公告专利名为“一种智能控制的安全插座”的专利技术专利，其插座需要配套的专用插头，插入时无消火花处理，通电后只有电流检测，未能实时进行漏电、短路检测，依旧存在安全隐患，且只能用配套插头，使用范围狭窄。又如公告专利号为CN103022823A，公告时间为2013.04.03，专利名为“智能安全插座”的专利技术专利，插入时未能检测双孔插入还是单孔插入，仅简单判断电阻阻抗为零或无穷大，即使外部负载短路，因阻抗是材料本身属性，除低温超导情况，常温下阻抗不为零，不能达到安全防护目的。阻抗无穷大时，不做进一步判断，直接让输出电路不工作，实际应用中，具有机械开关的用电设备，例如风扇，不能启动。又如现在设备用电插座拔插时，大都是带电拔插，有很大的安全隐患:一是拔插时，可能发生触电危险；二是有电弧产生，影响电网稳定，减少插座及插板的使用寿命。再如故障发生后，无自检自恢复，影响使用体验，未能达到智能目的。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的在于提供一种能够实时监测/检测插入状态、能消除拔插电弧和电火花、故障排除自恢复的智能安全插座，技术方案如下:一种智能安全插座，包括第一双刀继电器、插入状态监测/检测模块、微处理器和报警单元；所述第一双刀继电器包括线圈Q1、闸刀Kl和K2，以及与闸刀Kl和K2分别对应的第一触点和第二触点，所述微处理器连接到线圈Q1，用于控制线圈Ql通断电，闸刀Kl和K2分别与插座的N相插孔和L相插孔连接，第一触点和第二触点分别连接到输电线的N相和L相；所述插入状态监测/检测模块连接到插座的插孔；所述微处理器还分别连接插入状态监测/检测模块和报警单元。进一步的，还包括第二双刀继电器、阻抗特性检测模块和电流及波形检测模块；所述第一双刀继电器为双刀双掷继电器，还包括与闸刀Kl和K2分别对应的第三触点和第四触点；所述第二双刀继电器包括线圈Q2、闸刀K5和K6，以及与闸刀K5和K6分别对应的第五触点和第六触点，所述微处理器连接到线圈Q2，用于控制线圈Q2通断电，闸刀K5连接第三触点，闸刀K6连接第四触点，第五触点和第六触点连接到阻抗特性检测模块；所述电流及波形检测模块耦合连接到输电线的N相和L相；所述微处理器还分别连接到阻抗特性检测模块和电流及波形检测模块。更进一步的，还包括无线模块，所述无线模块的信号传输端连接到微处理器，电源输入端连接到电源模块。本技术的有益效果是:本技术仅在检测到插头插入状态正常且负载阻抗特性满足设定时才会合闸通电，并能够对插头插入状态进行实时监测，更加安全可靠；根据负载阻抗特性进行合闸和分闸，消除电弧和电火花，保证用电及人身安全，并减少电流噪声、实现绿色用电；异常情况发生后，再次自检启动，当异常情况移除时，自恢复正常工作状态，达到自恢复目的。【附图说明】图1为本技术智能安全插座的电路结构示意图。图2为本技术智能安全插座的控制方法流程图。【具体实施方式】下面结合具体附图和具体实施例对本技术做进一步说明。如图1所示，一种智能安全插座，包括第一双刀继电器、第二双刀继电器、插入状态监测/检测模块、阻抗特性检测模块、电流及波形检测模块、微处理器(MPU)、报警单元、无线模块和AC/DC模块。第一双刀继电器为双刀双掷继电器，包括线圈Q1、闸刀Kl和K2，以及与闸刀Kl和K2分别对应的位于高压交流端的第一触点和第二触点，以及位于低压交流端的第三触点和第四触点。闸刀Kl和K2分别与插座的N相插孔和L相插孔电气连接，第一触点和第二触点分别连接到输电线的N相和L相。微处理器连接到线圈Q1，通过控制信号Ctrl I控制线圈Ql的通断电，继而控制闸刀Kl和Kl的位置状态。初始状态时，Ctrl I控制线圈Ql电流断路，闸刀Kl和K2分别与低压交流端的第三触点和第四触点合闸，当需要与高压交流端合闸时，微处理器通过控制信号Ctrl I控制线圈Ql电流导通，进而控制闸刀Kl和K2与低压侧分闸，同时分别与高压交流端的第一触点和第二触点合闸。第二双刀继电器包括线圈Q2、闸刀K5和K6，以及与闸刀K5和K6分别对应的第五触点和第六触点，微处理器连接到线圈Q2，通过控制信号Ctrl 2，控制线圈Q2的通断电，继而控制闸刀K5和K6的位置状态。闸刀K5与第一双刀继电器的第三触点电气相连，闸刀K6与第一双刀继电器的第四触点电气相连。第五触点和第六触点连接到阻抗特性检测模块。初始状态时，控制信号Ctrl 2控制线圈Q2电流断路，闸刀K5和K6与第五触点和第六触点分闸；当微处理器通过控制信号Ctrl 2控制线圈Q2电流导通，闸刀K5和K6与第五触点和第六触点合闸。插入状态监测/检测模块物理连接到插座的插孔，接收微处理器的控制信号Ctrl4进行插头的插入状态检测。具体的，每个插孔口设有安全挡板，每个安全挡板与一个微动开关或金属霍尔接近开关相连，当插头的插片插入插孔时，安全挡板被挤压，从而触动与安全挡板联动的微动开关或金属霍尔接近开关。每个插孔内部设有用于与插头插片连接的磷铜弹片，磷铜弹片的弹性形变侧与另一个微动开关或金属霍尔接近开关相连。当插头的插片继续深入插孔内部后，磷铜弹片受到挤压发生形变，从而迫使与磷铜弹片联动的微动开关或金属霍尔接近开关触发，改变开关状态。当插头的插片未能完全与磷铜弹片接触时，磷铜弹片因形变不够，联动的微动开关或金属霍尔接近开关就不能触发改变状态。可将N相插孔安全挡板联动的微动开关或金属霍尔接近开关命名为N(top)，N相插孔内部的磷铜弹片联动的微动开关或霍尔金属接近开关命名为N (bottom)，同样命名规则命名L相有L (top)和L (bottom)，当某个开关被触动时，该开关的电平逻辑记为I，未被触动电平则逻辑记为O。在检测插入状态时，逻辑上有:N(top) & N (bottom) & L(top) & L(bottom),即两个插孔安全挡板的微动开关或金属霍尔接近开关的电平逻辑与磷铜弹片联动的微动开关或霍尔金属接近开关的电平逻辑与运算，当四个开关都被触动时，逻辑运算结果为1，检测结果为双孔插入良好，插入状态正常；若某个开关未被触动，则逻辑运算结果为0，检测结果为插入状态异常，如单孔插入，双孔半插入，单孔插入良好单孔插入异常等。运算结果通过信号Sign7发送至微处理器。阻抗特性检测模块用于检测外部负载的阻抗特性及阻抗值。具体过程为:控制第一双刀继电器闸刀Kl和K2分别掷于低压交流端的第三触点和第四触点，第二双刀继电器闸刀K5和K6分别掷于第五触点和第六触点，再通过控制信号Ctrl 3启动阻抗特性检测模块。电流及波形检测模块通过电压互感器和电流互感器耦合连接到输电线的N相和L相，通过AD采样从电压互感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能安全插座，其特征在于，包括第一双刀继电器、插入状态监测/检测模块、微处理器和报警单元；所述第一双刀继电器包括线圈Q1、闸刀K1和K2，以及与闸刀K1和K2分别对应的第一触点和第二触点，所述微处理器连接到线圈Q1用于控制线圈Q1通断电，闸刀K1和K2分别与插座的N相插孔和L相插孔连接，第一触点和第二触点分别连接到输电线的N相和L相；所述插入状态监测/检测模块连接到插座的插孔；所述微处理器还分别连接插入状态监测/检测模块和报警单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄华林，杜刘森，张达，
申请(专利权)人：成都比善科技开发有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51