CN103956709A - 具有远程剩余电流脱扣报警功能的塑壳式剩余电流保护器 - Google Patents

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CN103956709A CN201410183252.2A CN201410183252A CN103956709A CN 103956709 A CN103956709 A CN 103956709A CN 201410183252 A CN201410183252 A CN 201410183252A CN 103956709 A CN103956709 A CN 103956709A
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本发明涉及一种剩余电流保护器,尤其是一种具有远程剩余电流脱扣报警功能的塑壳式剩余电流保护器,属于剩余电流保护的技术领域。按照本发明提供的技术方案,所述具有远程剩余电流脱扣报警功能的塑壳式剩余电流保护器,包括用于检测漏电状态的漏电检测电路,所述漏电检测电路输出端通过门限比较电路与延时比较电路连接,延时比较电路的输出端与脱扣驱动电路连接;漏电检测电路、门限比较电路、延时比较电路均与用于提供工作电压以及指示漏电状态的电源指示电路连接。本发明结构紧凑,自动化程度高,无需外接电源即能对剩余电流进行远程报警,避免由于欠压或失压状态是报警的失效,提高用电及维修的安全性。

Description

具有远程剩余电流脱扣报警功能的塑壳式剩余电流保护器
技术领域
本发明涉及一种剩余电流保护器,尤其是一种具有远程剩余电流脱扣报警功能的塑壳式剩余电流保护器,属于剩余电流保护的技术领域。
背景技术
在供电系统中,出现剩余电流是必然的事,这是因为每个电器都会产生一定的剩余电流,尤其是当有人触电或是线路对地有泄露电流时。为了保障人身安全及高效使用电网电能,必需使用剩余电流保护器。但在许多不能断电的特殊场合,不希望有剩余电流时就切断电源,而希望具有远程报警功能,以提示工作人员及时排查故障原因,或者脱扣后给出指示以方便工作人员远程区分故障类型,采取相应的措施。传统的塑壳式剩余电流保护器要么不具有远程指示功能,具有远该报警功能的要么以机械结构实现,要么需要外接电源实现。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足,提供一种具有远程剩余电流脱扣报警功能的塑壳式剩余电流保护器,其结构紧凑,自动化程度高,无需外接电源即能对剩余电流进行远程报警,避免由于欠压或失压状态是报警的失效,提高用电及维修的安全性。
按照本发明提供的技术方案,所述具有远程剩余电流脱扣报警功能的塑壳式剩余电流保护器,包括用于检测漏电状态的漏电检测电路,所述漏电检测电路输出端通过门限比较电路与延时比较电路连接,延时比较电路的输出端与脱扣驱动电路连接;漏电检测电路、门限比较电路、延时比较电路均与用于提供工作电压以及指示漏电状态的电源指示电路连接。
所述漏电检测电路通过信号放大电路与门限比较电路的输入端连接,延时比较电路与放电电路连接,信号放大电路及放电电路与电源指示电路连接。
所述电源指示电路包括整流电路以及所述整流电路连接的上电电路、供电指示电路,所述上电电路与供电指示电路电连接。
所述整流电路包括整流桥V21以及整流桥V22,所述整流桥V21的一输入端与电阻R21的一端连接,整流桥V21的另一输入端与电阻R22连接,电阻R21的另一端与压敏电阻VR1的一端、压敏电阻VR2的一端、压敏电阻VR6的一端以及三相电源的L1线连接,电阻R22的另一端与压敏电阻VR1的另一端、压敏电阻VR5的一端以及三相电源的L2线连接;整流桥V22的一输入端与电阻R23的一端连接,整流桥VT2的另一输入端与三相电源的N线连接,电阻R23的另一端与压敏电阻VR2的另一端、压敏电阻VR4的另一端、压敏电阻VR3的一端以及三相电源的L3线连接,压敏电阻VR3的另一端、压敏电阻VR5的另一端以及压敏电阻VR6的另一端均与三相电源的N线连接;整流桥V21的V+输出端与脱扣驱动电路、供电指示电路以及整流桥V22的V+输出端连接,且整流桥V21的V+输出端通过电容C30与整流桥V21的V-输出端连接,整流桥V22的V+输出端与脱扣驱动电路连接,整流桥V21的V-输出端以及整流桥V22的V-输出端均接地;
所述上电电路包括电阻R24,所述电阻R24的一端与整流桥V21的V+输出端以及整流桥V22的V+输出端连接;电阻R24的另一端与稳压二极管V32的阴极端、电容C20的一端、电容C21的一端以及电阻R26的一端连接;稳压二极管V32的阳极端接地,电容C20的另一端接地,电容C21的另一端与电阻R25的一端以及电阻R35的一端连接,电阻R25的另一端接地,电阻R35的另一端与MOS管M1的栅极端连接,电阻R26的另一端与电阻R27的一端、三极管V12的集电极端、三极管V11的集电极端以及电阻R28的一端连接;电阻R27的另一端接地,三极管V12的发射极端接地,三极管V12的基极端与电阻R30的一端连接,电阻R30的另一端与电阻R29的一端、电阻R31的一端、二极管V30的阳极端以及MOS管M2的源极端连接,电阻R29的另一端与三极管V11的基极端连接,三极管V11的发射极端接地,电阻R28的另一端与MOS管M2的栅极端连接,电阻R31的另一端与MOS管M1的漏极端以及电阻R32的一端连接,MOS管M1的源极端接地,电阻R32的另一端接地,二极管V30的阴极端与二极管V31的阳极端连接,二极管V31的阴极端接地。
所述供电指示电路包括磁保持继电器的第一磁保持线圈以及磁保持继电器的第二磁保持线圈;第一磁保持线圈的一端与二极管V23的阳极端以及MOS管M2的漏极端连接,第一磁保持线圈的另一端通过第二漏电指示器与稳压二极管V25的阳极端、MOS管M3的源极端、电容C24的一端以及电容C22的一端连接;
二极管V23的阴极端、电容C22的另一端均与整流桥V21的V+输出端以及整流桥V22的V+输出端连接,电容C24的另一端与电容C23的一端、稳压二极管V25的阴极端以及稳压二极管V24的阳极端连接,稳压二极管V24的阳极端接地,稳压二极管V24的阴极端与电容C23的另一端以及二极管V23的阴极端连接;MOS管M3的漏极端通过第一漏电指示器(L2A)与第二磁保持线圈的一端连接,第二磁保持线圈的另一端与稳压二极管V24的阴极端连接,MOS管M3的栅极端与脱扣驱动电路连接。
所述漏电检测电路包括电流选择开关,所述电流选择开关的第一选择静端与电阻RA1的一端连接,电流选择开关的第二选择静端与电阻RA2的一端连接,电流选择开关的第三选择静端RA3的一端连接,电阻RA1的另一端与电阻RA2的另一端及电阻RA3的另一端连接,电流选择开关的选择动端与电阻RA的一端、电容C1的一端、第一磁珠B1、双向二极管D1的一端以及零序电流互感器T1的一端连接,零序电流互感器T1的另一端与双向二极管D1的另一端、电容C1的另一端、电阻RA的另一端以及第二磁珠B2的一端连接,第二磁珠B2的另一端通过电容C2与第一磁珠B1的另一端连接,且第二磁珠B2的另一端接地。
所述信号放大电路包括运算放大器U1B,所述运算放大器U1B的反相端与电阻R3的一端、电容C4的一端、电容C5的一端以及电阻R4的一端连接,电阻R3的另一端与漏电检测电路连接,电容C4的另一端与电容C3的一端、电阻R5的一端以及运算放大器U1B的同相端连接,电容C3的另一端以及电阻R5的另一端接地,电阻R4的另一端以及电容C5的另一端与所述运算放大器U1B的输出端连接,运算放大器U1B的输出端与门限比较电路连接。
所述门限比较电路包括比较器U1A以及比较器U1D,比较器U1A的反相端与电阻R6的一端以及电阻R7的一端连接,电阻R6的一端与比较器U1A的正电源端、电容C8的一端以及电源指示电路提供的电压VCC连接,电容C8的另一端与电源指示电路提供的电压-VCC连接;电阻R7的另一端与电阻R8的一端连接,且电阻R7的另一端接地;电阻R8的另一端与比较器U1D的同相端以及电阻R9的一端连接,电阻R9的另一端以及比较器U1D的负电源端均与电源指示电路提供的电压-VCC连接,比较器U1D的反相端与比较器U1A的同相端连接,比较器U1A的输出端与二极管D3的阳极端连接,比较器U1D的输出端与输出端与二极管D2的阳极端连接,二极管D2的阴极端与二极管D3的阴极端连接,且二极管D2的阴极端及二极管D3的阴极端与延时比较电路连接。
所述延时比较电路包括运算放大器U1C,运算放大器U1C的反相端接地,运算放大器U1C的同相端与电阻R11的一端、电阻R12的一端、电容C7的一端以及时间延时选择开关的选择动端连接,时间延时选择开关的第一选择静端与电容CA1的一端连接,时间延时选择开关的第二选择静端与电容CA2的一端连接,时间延时选择开关的第三选择静端与电容CA3的一端连接,电容CA1的另一端、电容CA2的另一端、电容CA3的另一端、电阻R12的另一端、电容C7的另一端均与电源指示电路提供的电压-VCC连接,运算放大器U1C的输出端与脱扣驱动电路连接;
所述放电电路包括MOS管M4,所述MOS管M4的栅极端通过电阻R15与延时比较电路连接,MOS管M4的源极端与延时比较电路连接,MOS管M4的漏极端通过电阻R16与电源指示电路提供的电压-VCC连接。
所述脱扣驱动电路包括脱扣器L21,所述脱扣器L21的一端与电源指示电路连接,脱扣器L21的另一端与可控硅Q21的阳极端以及电阻R33的一端连接,可控硅Q21阴极端与可控硅Q22的阳极端连接,电阻R33的另一端与可控硅Q21的控制端、电阻R34的一端、电阻R18的一端以及电容C27的一端连接,电阻R18的另一端、电容C27的另一端与可控硅Q22的阳极端连接,可控硅Q22的阴极端及电阻R34的另一端均接地,可控硅Q22的控制端与电阻R19的一端及电容C28的一端连接,电阻R19的另一端及电容C28的另一端均接地,且可控硅Q22的控制端与光耦隔离器U44内光电三极管的发射极端连接,光耦隔离器U44内光电三极管的集电极端通过电阻R36与电源指示电路提供的电压Vdd连接,光耦隔离器U44内发光二极管的阳极端通过电阻R38与延时比较电路(5)的输出端连接,光耦隔离器U44内发光二极管的阴极端与光耦隔离器U45内光电二极管的阳极端连接,光耦隔离器U45内光电二极管的阴极端与电阻R39的一端、电容C29的一端以及电源指示电路连接,电阻R29的另一端以及电容C29的另一端与电源指示电路提供的电压-VCC连接。
本发明的优点:通过整流电路、上电电路以及供电指示电路提供工作电压,无需外接电源即可实现远程报警,通过漏电检测电路、信号放大电路、门限比较电路及延时比较电路用于控制脱扣驱动电路中脱扣器的工作状态,供电指示电路内磁保持继电器的第一磁保持线圈通过上电电路的上电电流直接驱动,供电指示电路内磁保持继电器的第二磁保持线圈通过电容驱动,实现远程漏电的报警指示以及有无漏电状态的转换,且远程的指示状态可以长期保持,避免由于欠压或失压状态时的报警功能失效,结构紧凑,自动化程度高,提高用电及维修的安全性。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
图2为本发明电源指示电路以及脱扣驱动电路的连接电路原理图。
图3为本发明漏电检测电路、信号放大电路、门限比较电路、延时比较电路以及放电电路连接的电路原理图。
附图标记说明:1-电源指示电路、2-漏电检测电路、3-信号放大电路、4-门限比较电路、5-延时比较电路、6-脱扣驱动电路、7-放电电路、8-整流电路、9-上电电路及10-供电指示电路。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示:为了能够实现对剩余电流的远程报警,本发明包括用于检测漏电状态的漏电检测电路2,所述漏电检测电路2输出端通过门限比较电路4与延时比较电路5连接,延时比较电路5的输出端与脱扣驱动电路6连接;漏电检测电路2、门限比较电路4、延时比较电路6均与用于提供工作电压以及指示漏电状态的电源指示电路1连接。
具体地,电源指示电路1与外部的三相电源连接,并将三相电源转换后提供整个保护器所需的工作电压,从而无需外接电源即可实现远程报警。漏电检测电路2用于检测电网是否有漏电,漏电检测电路2检测的信号经过门限比较电路4、延时比较电路5处理后,能控制脱扣驱动电路6进行脱扣的动作;此外,电源指示电路1可以指示是否存在漏电情况,实现远程的报警。在电源指示电路1内可以将报警信号长期保持,以避免由于欠压或失压状态下报警功能的失效。
进一步地,所述漏电检测电路2通过信号放大电路3与门限比较电路4的输入端连接,延时比较电路5与放电电路7连接,信号放大电路3及放电电路7与电源指示电路1连接。
如图2所示,所述电源指示电路1包括整流电路8以及所述整流电路8连接的上电电路9、供电指示电路10,所述上电电路9与供电指示电路10电连接。
所述整流电路8包括整流桥V21以及整流桥V22,所述整流桥V21的一输入端与电阻R21的一端连接,整流桥V21的另一输入端与电阻R22连接,电阻R21的另一端与压敏电阻VR1的一端、压敏电阻VR2的一端、压敏电阻VR6的一端以及三相电源的L1线连接,电阻R22的另一端与压敏电阻VR1的另一端、压敏电阻VR5的一端以及三相电源的L2线连接;整流桥V22的一输入端与电阻R23的一端连接,整流桥VT2的另一输入端与三相电源的N线连接,电阻R23的另一端与压敏电阻VR2的另一端、压敏电阻VR4的另一端、压敏电阻VR3的一端以及三相电源的L3线连接,压敏电阻VR3的另一端、压敏电阻VR5的另一端以及压敏电阻VR6的另一端均与三相电源的N线连接;整流桥V21的V+输出端与脱扣驱动电路6、供电指示电路10以及整流桥V22的V+输出端连接,且整流桥V21的V+输出端通过电容C30与整流桥V21的V-输出端连接,整流桥V22的V+输出端与脱扣驱动电路6连接,整流桥V21的V-输出端以及整流桥V22的V-输出端均接地;
所述上电电路9包括电阻R24,所述电阻R24的一端与整流桥V21的V+输出端以及整流桥V22的V+输出端连接;电阻R24的另一端与稳压二极管V32的阴极端、电容C20的一端、电容C21的一端以及电阻R26的一端连接;稳压二极管V32的阳极端接地,电容C20的另一端接地,电容C21的另一端与电阻R25的一端以及电阻R35的一端连接,电阻R25的另一端接地,电阻R35的另一端与MOS管M1的栅极端连接,电阻R26的另一端与电阻R27的一端、三极管V12的集电极端、三极管V11的集电极端以及电阻R28的一端连接;电阻R27的另一端接地,三极管V12的发射极端接地,三极管V12的基极端与电阻R30的一端连接,电阻R30的另一端与电阻R29的一端、电阻R31的一端、二极管V30的阳极端以及MOS管M2的源极端连接,电阻R29的另一端与三极管V11的基极端连接,三极管V11的发射极端接地,电阻R28的另一端与MOS管M2的栅极端连接,电阻R31的另一端与MOS管M1的漏极端以及电阻R32的一端连接,MOS管M1的源极端接地,电阻R32的另一端接地,二极管V30的阴极端与二极管V31的阳极端连接,二极管V31的阴极端接地。
本发明实施例中,三相电源对剩余电流保护器上电后,通过整流桥V21以及整流桥V22进行整流,压敏电阻VR~压敏电阻VR6用于防止浪涌冲击,电阻R21、电阻R22以及电阻R23用于限流。
三相电压经整流电路8整流后,经过上电电路9提供一个较大的瞬时电流,以用于驱动供电指示电路10及快速提供整个电路的供电电压。上电时,整流电路8输出的电压会经电阻R24对电容C20充电,电容C21相当于短路,电容C20上的电压会传递到MOS管M1栅极,驱动MOS管M1打开,从而造成电阻R32短路,流过电阻R31的电流变大,从而使MOS管M2的漏极电流增大。当电容C20上电压达到饱和时,电容C21相当于断开,MOS管M1关闭。电阻R32和电阻R31串联,流过的电流变小,MOS管M2的漏极电流变小,维持系统的正常供电。本发明实施例中,稳压二极管V32的阴极端与电阻R24的连接处形成电压Vdd连接端,通过电压Vdd连接端能够得到电压Vdd,即能为后续的电路提供电压Vdd。
所述供电指示电路10包括磁保持继电器的第一磁保持线圈L41A以及磁保持继电器的第二磁保持线圈L41B;第一磁保持线圈L41A的一端与二极管V23的阳极端以及MOS管M2的漏极端连接,第一磁保持线圈L41A的另一端通过第二漏电指示器L2B与稳压二极管V25的阳极端、MOS管M3的源极端、电容C24的一端以及电容C22的一端连接;
二极管V23的阴极端、电容C22的另一端均与整流桥V21的V+输出端以及整流桥V22的V+输出端连接,电容C24的另一端与电容C23的一端、稳压二极管V25的阴极端以及稳压二极管V24的阳极端连接,稳压二极管V24的阳极端接地,稳压二极管V24的阴极端与电容C23的另一端以及二极管V23的阴极端连接;MOS管M3的漏极端通过第一漏电指示器L2A与第二磁保持线圈L41B的一端连接,第二磁保持线圈L41B的另一端与稳压二极管V24的阴极端连接,MOS管M3的栅极端与脱扣驱动电路6连接。
本发明实施例中,第一磁保持线圈L41A与第二磁保持线圈L41B为同一个磁保持继电器的两个线圈,通过第一磁保持线圈L41A以及第二磁保持线圈L41B的带电状态来调节磁保持继电器的触点的打开或关闭,实现远程报警的指示。具体地,当MOS管M2漏极电流变大时,磁保持继电器的第一磁保持线圈L41A被驱动,使磁操持继电器的触点释放,远程指示触点为打开,以示无剩余电流故障。同时,该大电流会驱动第二漏电指示器L2B,第二漏电指示器L2B为一组线圈,会驱动第二漏电指示器L2B显示为无剩余电流故障。同时稳压二极管V24,稳压二极管V25会建立工作电压,经电容C22,电容C23,电容C24滤波后为系统提供正常工作电压。二极管V23为TVS(Transient Voltage Suppressor)管用于吸收上电时的电压冲击,以避免损坏器件。本发明实施例中,稳压二极管的阴极端形成电压VCC连接端,即能得到电压VCC,稳压二极管V25的阳极端形成电压-VCC连接端,即能得到电压-VCC。
如图3所示,所述漏电检测电路2包括电流选择开关S3,所述电流选择开关S3的第一选择静端与电阻RA1的一端连接,电流选择开关S3的第二选择静端与电阻RA2的一端连接,电流选择开关S3的第三选择静端RA3的一端连接,电阻RA1的另一端与电阻RA2的另一端及电阻RA3的另一端连接,电流选择开关S3的选择动端与电阻RA的一端、电容C1的一端、第一磁珠B1、双向二极管D1的一端以及零序电流互感器T1的一端连接,零序电流互感器T1的另一端与双向二极管D1的另一端、电容C1的另一端、电阻RA的另一端以及第二磁珠B2的一端连接,第二磁珠B2的另一端通过电容C2与第一磁珠B1的另一端连接,且第二磁珠B2的另一端接地。
当线路中的漏电产生时,漏电流经过零序电流互感器T1取出信号,经过漏电检测电路2中的电阻RA转换为电压信号,D1为双向二极管用于防止输入电压太大,电容C1为滤波电容。电阻RA2,电阻RA3,电阻RA1及电流选择开关S3用于选择不同的电阻,以实现漏电流值的分档可调。第一磁珠B1,第二磁珠B2用于滤波。本发明实施例中,电阻RA1、电阻RA2以及电阻RA3的另一端还与测试按钮S1的一端连接,测试按钮S1的另一端通过电阻R1与第二磁珠B2的一端连接,通过测试按钮S1能实现与三相电源的连接。
所述信号放大电路4包括运算放大器U1B,所述运算放大器U1B的反相端与电阻R3的一端、电容C4的一端、电容C5的一端以及电阻R4的一端连接,电阻R3的另一端与漏电检测电路2连接,电容C4的另一端与电容C3的一端、电阻R5的一端以及运算放大器U1B的同相端连接,电容C3的另一端以及电阻R5的另一端接地,电阻R4的另一端以及电容C5的另一端与所述运算放大器U1B的输出端连接,运算放大器U1B的输出端与门限比较电路5连接。
具体实施时,电阻R3的另一端与与第一磁珠B1的另一端连接,漏电检测电路1将零序电流互感器T1的检测信号取出后,经过运算放大器U1B进行放大,电容C3,电容C4以及电容C5用于滤波。
所述门限比较电路5包括比较器U1A以及比较器U1D,比较器U1A的反相端与电阻R6的一端以及电阻R7的一端连接,电阻R6的一端与比较器U1A的正电源端、电容C8的一端以及电源指示电路1提供的电压VCC连接,电容C8的另一端与电源指示电路1提供的电压-VCC连接;电阻R7的另一端与电阻R8的一端连接,且电阻R7的另一端接地;电阻R8的另一端与比较器U1D的同相端以及电阻R9的一端连接,电阻R9的另一端以及比较器U1D的负电源端均与电源指示电路1提供的电压-VCC连接,比较器U1D的反相端与比较器U1A的同相端连接,比较器U1A的输出端与二极管D3的阳极端连接,比较器U1D的输出端与输出端与二极管D2的阳极端连接,二极管D2的阴极端与二极管D3的阴极端连接,且二极管D2的阴极端及二极管D3的阴极端与延时比较电路6连接。
具体实施时,比较器U1A的同相端以及比较器U1D的反相端均与运算放大器U1B的输出端连接。经信号放大电路3进行信号放大后,由比较器U1A,比较器U1D进行比较,比较的基准电压经电阻R6-电阻R8分压后得到,比较器U1A负责取出放大后的正半周电压信号,比较器U1D负责取出放大后的负半周电压信号,当电压信号大于基准电压时输出方波信号,经二极管D2及二极管D3进行合并,在具体实施时,二极管D2及二极管D3可以采用双二极管。
所述延时比较电路6包括运算放大器U1C,运算放大器U1C的反相端接地,运算放大器U1C的同相端与电阻R11的一端、电阻R12的一端、电容C7的一端以及时间延时选择开关S2的选择动端连接,时间延时选择开关S2的第一选择静端与电容CA1的一端连接,时间延时选择开关S2的第二选择静端与电容CA2的一端连接,时间延时选择开关S2的第三选择静端与电容CA3的一端连接,电容CA1的另一端、电容CA2的另一端、电容CA3的另一端、电阻R12的另一端、电容C7的另一端均与电源指示电路1提供的电压-VCC连接,运算放大器U1C的输出端与脱扣驱动电路6连接;
所述放电电路7包括MOS管M4,所述MOS管M4的栅极端通过电阻R15与延时比较电路6连接,MOS管M4的源极端与延时比较电路6连接,MOS管M4的漏极端通过电阻R16与电源指示电路1提供的电压-VCC连接。
具体实施时,电阻R11与二极管D2的阴极端以及二极管D3的阴极端连接,MOS管M4的栅极端通过电阻R15与运算放大器U1C的反相端连接,MOS管M4的源极端与运算放大器U1C的同相端连接。
门限比较电路5输出的电压经电阻R11对电容C7进行充电,实现延时,并经过运算放大器U1C做比较。当电容C7上的电压大于运算放大器U1C的反相端电压时,运算放大器U1C输出高电平。电容CA2,电容CA3,电容CA1及时间延时选择开关S2用于选择不同的电容,实现不同的延时分档。电阻R15,电阻R16 及MOS管M4组成放电电路7,当产品脱扣后能迅速将电容C7及电容CA2,电容CA3,电容CA1上的电放掉,以便能快速重合闸。
所述脱扣驱动电路6包括脱扣器L21,所述脱扣器L21的一端与电源指示电路1连接,脱扣器L21的另一端与可控硅Q21的阳极端以及电阻R33的一端连接,可控硅Q21阴极端与可控硅Q22的阳极端连接,电阻R33的另一端与可控硅Q21的控制端、电阻R34的一端、电阻R18的一端以及电容C27的一端连接,电阻R18的另一端、电容C27的另一端与可控硅Q22的阳极端连接,可控硅Q22的阴极端及电阻R34的另一端均接地,可控硅Q22的控制端与电阻R19的一端及电容C28的一端连接,电阻R19的另一端及电容C28的另一端均接地,且可控硅Q22的控制端与光耦隔离器U44内光电三极管的发射极端连接,光耦隔离器U44内光电三极管的集电极端通过电阻R36与电源指示电路1提供的电压Vdd连接,光耦隔离器U44内发光二极管的阳极端通过电阻R38与延时比较电路5的输出端连接,光耦隔离器U44内发光二极管的阴极端与光耦隔离器U45内光电二极管的阳极端连接,光耦隔离器U45内光电二极管的阴极端与电阻R39的一端、电容C29的一端以及电源指示电路1连接,电阻R29的另一端以及电容C29的另一端与电源指示电路1提供的电压-VCC连接。
运算放大器U1C输出的信号为Output,运算放大器U1C输出的信号分为两路,一路经光耦隔离器U44隔离后用于连接脱扣驱动电路6,以驱动脱扣器L21。光耦隔离器U45内光电三极管的发射极端接地,光耦隔离器U45内光电三极管的集电极端与电阻R25与电阻R35的连接端相连。
脱扣电路6由包括可控硅Q21、可控硅Q22,及电阻R18,电阻R19,电阻R33,电阻R34及电容C27,电容C28组成,当可控硅Q22控制端的信号变高,也即光耦隔离器U44内光电三极管发射极端的信号变高时,驱动可控硅Q21,可控硅Q22导通。使脱扣器L21动作,带动产品脱扣;另一路信号用于驱动MOS管M3导通,用电容C22电容中的电量驱动磁保持继电器的第二磁保持线圈L41B,使磁保持继电器的触点吸合,即远程指示触点闭合,以示有漏电故障,该远程信号当产品不通电时也可长期保持。MOS管M3导通后会同时驱动第一漏电指示器L2A,第一漏电指示器L2A为一组线圈,会驱动漏电指示器显示为有漏电故障,该漏电指示也可长期保持。
本发明通过整流电路8、上电电路9以及供电指示电路10提供工作电压,无需外接电源即可实现远程报警,通过漏电检测电路2、信号放大电路3、门限比较电路4及延时比较电路5用于控制脱扣驱动电路6中脱扣器L21的工作状态,供电指示电路10内磁保持继电器的第一磁保持线圈L41A通过上电电路9的上电电流直接驱动,供电指示电路10内磁保持继电器的第二磁保持线圈L41B通过电容驱动,实现远程漏电的报警指示以及有无漏电状态的转换,且远程的指示状态可以长期保持,避免由于欠压或失压状态时的报警功能失效,结构紧凑,自动化程度高,提高用电及维修的安全性。

Claims (10)

1.一种具有远程剩余电流脱扣报警功能的塑壳式剩余电流保护器,其特征是:包括用于检测漏电状态的漏电检测电路(2),所述漏电检测电路(2)输出端通过门限比较电路(4)与延时比较电路(5)连接,延时比较电路(5)的输出端与脱扣驱动电路(6)连接;漏电检测电路(2)、门限比较电路(4)、延时比较电路(5)均与用于提供工作电压以及指示漏电状态的电源指示电路(1)连接。
2.根据权利要求1所述的具有远程剩余电流脱扣报警功能的塑壳式剩余电流保护器,其特征是:所述漏电检测电路(2)通过信号放大电路(3)与门限比较电路(4)的输入端连接,延时比较电路(5)与放电电路(7)连接,信号放大电路(3)及放电电路(7)与电源指示电路(1)连接。
3.根据权利要求1所述的具有远程剩余电流脱扣报警功能的塑壳式剩余电流保护器,其特征是:所述电源指示电路(1)包括整流电路(8)以及所述整流电路(8)连接的上电电路(9)、供电指示电路(10),所述上电电路(9)与供电指示电路(10)电连接。
4.根据权利要求3所述的具有远程剩余电流脱扣报警功能的塑壳式剩余电流保护器,其特征是:所述整流电路(8)包括整流桥V21以及整流桥V22,所述整流桥V21的一输入端与电阻R21的一端连接,整流桥V21的另一输入端与电阻R22连接,电阻R21的另一端与压敏电阻VR1的一端、压敏电阻VR2的一端、压敏电阻VR6的一端以及三相电源的L1线连接,电阻R22的另一端与压敏电阻VR1的另一端、压敏电阻VR5的一端以及三相电源的L2线连接;整流桥V22的一输入端与电阻R23的一端连接,整流桥VT2的另一输入端与三相电源的N线连接,电阻R23的另一端与压敏电阻VR2的另一端、压敏电阻VR4的另一端、压敏电阻VR3的一端以及三相电源的L3线连接,压敏电阻VR3的另一端、压敏电阻VR5的另一端以及压敏电阻VR6的另一端均与三相电源的N线连接;整流桥V21的V+输出端与脱扣驱动电路(6)、供电指示电路(10)以及整流桥V22的V+输出端连接,且整流桥V21的V+输出端通过电容C30与整流桥V21的V-输出端连接,整流桥V22的V+输出端与脱扣驱动电路(6)连接,整流桥V21的V-输出端以及整流桥V22的V-输出端均接地;
所述上电电路(9)包括电阻R24,所述电阻R24的一端与整流桥V21的V+输出端以及整流桥V22的V+输出端连接;电阻R24的另一端与稳压二极管V32的阴极端、电容C20的一端、电容C21的一端以及电阻R26的一端连接;稳压二极管V32的阳极端接地,电容C20的另一端接地,电容C21的另一端与电阻R25的一端以及电阻R35的一端连接,电阻R25的另一端接地,电阻R35的另一端与MOS管M1的栅极端连接,电阻R26的另一端与电阻R27的一端、三极管V12的集电极端、三极管V11的集电极端以及电阻R28的一端连接;电阻R27的另一端接地,三极管V12的发射极端接地,三极管V12的基极端与电阻R30的一端连接,电阻R30的另一端与电阻R29的一端、电阻R31的一端、二极管V30的阳极端以及MOS管M2的源极端连接,电阻R29的另一端与三极管V11的基极端连接,三极管V11的发射极端接地,电阻R28的另一端与MOS管M2的栅极端连接,电阻R31的另一端与MOS管M1的漏极端以及电阻R32的一端连接,MOS管M1的源极端接地,电阻R32的另一端接地,二极管V30的阴极端与二极管V31的阳极端连接,二极管V31的阴极端接地。
5.根据权利要求4所述的具有远程剩余电流脱扣报警功能的塑壳式剩余电流保护器,其特征是:所述供电指示电路(10)包括磁保持继电器的第一磁保持线圈(L41A)以及磁保持继电器的第二磁保持线圈(L41B);第一磁保持线圈(L41A)的一端与二极管V23的阳极端以及MOS管M2的漏极端连接,第一磁保持线圈(L41A)的另一端通过第二漏电指示器(L2B)与稳压二极管V25的阳极端、MOS管M3的源极端、电容C24的一端以及电容C22的一端连接;
二极管V23的阴极端、电容C22的另一端均与整流桥V21的V+输出端以及整流桥V22的V+输出端连接,电容C24的另一端与电容C23的一端、稳压二极管V25的阴极端以及稳压二极管V24的阳极端连接,稳压二极管V24的阳极端接地,稳压二极管V24的阴极端与电容C23的另一端以及二极管V23的阴极端连接;MOS管M3的漏极端通过第一漏电指示器(L2A)与第二磁保持线圈(L41B)的一端连接,第二磁保持线圈(L41B)的另一端与稳压二极管V24的阴极端连接,MOS管M3的栅极端与脱扣驱动电路(6)连接。
6.根据权利要求1所述的具有远程剩余电流脱扣报警功能的塑壳式剩余电流保护器,其特征是:所述漏电检测电路(2)包括电流选择开关(S3),所述电流选择开关(S3)的第一选择静端与电阻RA1的一端连接,电流选择开关(S3)的第二选择静端与电阻RA2的一端连接,电流选择开关(S3)的第三选择静端RA3的一端连接,电阻RA1的另一端与电阻RA2的另一端及电阻RA3的另一端连接,电流选择开关(S3)的选择动端与电阻RA的一端、电容C1的一端、第一磁珠B1、双向二极管D1的一端以及零序电流互感器T1的一端连接,零序电流互感器T1的另一端与双向二极管D1的另一端、电容C1的另一端、电阻RA的另一端以及第二磁珠B2的一端连接,第二磁珠B2的另一端通过电容C2与第一磁珠B1的另一端连接,且第二磁珠B2的另一端接地。
7.根据权利要求2所述的具有远程剩余电流脱扣报警功能的塑壳式剩余电流保护器,其特征是:所述信号放大电路(3)包括运算放大器U1B,所述运算放大器U1B的反相端与电阻R3的一端、电容C4的一端、电容C5的一端以及电阻R4的一端连接,电阻R3的另一端与漏电检测电路(2)连接,电容C4的另一端与电容C3的一端、电阻R5的一端以及运算放大器U1B的同相端连接,电容C3的另一端以及电阻R5的另一端接地,电阻R4的另一端以及电容C5的另一端与所述运算放大器U1B的输出端连接,运算放大器U1B的输出端与门限比较电路(4)连接。
8.根据权利要求1所述的具有远程剩余电流脱扣报警功能的塑壳式剩余电流保护器,其特征是:所述门限比较电路(4)包括比较器U1A以及比较器U1D,比较器U1A的反相端与电阻R6的一端以及电阻R7的一端连接,电阻R6的一端与比较器U1A的正电源端、电容C8的一端以及电源指示电路(1)提供的电压VCC连接,电容C8的另一端与电源指示电路(1)提供的电压-VCC连接;电阻R7的另一端与电阻R8的一端连接,且电阻R7的另一端接地;电阻R8的另一端与比较器U1D的同相端以及电阻R9的一端连接,电阻R9的另一端以及比较器U1D的负电源端均与电源指示电路(1)提供的电压-VCC连接,比较器U1D的反相端与比较器U1A的同相端连接,比较器U1A的输出端与二极管D3的阳极端连接,比较器U1D的输出端与输出端与二极管D2的阳极端连接,二极管D2的阴极端与二极管D3的阴极端连接,且二极管D2的阴极端及二极管D3的阴极端与延时比较电路(5)连接。
9.根据权利要求2所述的具有远程剩余电流脱扣报警功能的塑壳式剩余电流保护器,其特征是:所述延时比较电路(5)包括运算放大器U1C,运算放大器U1C的反相端接地,运算放大器U1C的同相端与电阻R11的一端、电阻R12的一端、电容C7的一端以及时间延时选择开关(S2)的选择动端连接,时间延时选择开关(S2)的第一选择静端与电容CA1的一端连接,时间延时选择开关(S2)的第二选择静端与电容CA2的一端连接,时间延时选择开关(S2)的第三选择静端与电容CA3的一端连接,电容CA1的另一端、电容CA2的另一端、电容CA3的另一端、电阻R12的另一端、电容C7的另一端均与电源指示电路(1)提供的电压-VCC连接,运算放大器U1C的输出端与脱扣驱动电路(6)连接;
所述放电电路(7)包括MOS管M4,所述MOS管M4的栅极端通过电阻R15与延时比较电路(5)连接,MOS管M4的源极端与延时比较电路(5)连接,MOS管M4的漏极端通过电阻R16与电源指示电路(1)提供的电压-VCC连接。
10.根据权利要求1所述的具有远程剩余电流脱扣报警功能的塑壳式剩余电流保护器,其特征是:所述脱扣驱动电路(6)包括脱扣器L21,所述脱扣器L21的一端与电源指示电路(1)连接,脱扣器L21的另一端与可控硅Q21的阳极端以及电阻R33的一端连接,可控硅Q21阴极端与可控硅Q22的阳极端连接,电阻R33的另一端与可控硅Q21的控制端、电阻R34的一端、电阻R18的一端以及电容C27的一端连接,电阻R18的另一端、电容C27的另一端与可控硅Q22的阳极端连接,可控硅Q22的阴极端及电阻R34的另一端均接地,可控硅Q22的控制端与电阻R19的一端及电容C28的一端连接,电阻R19的另一端及电容C28的另一端均接地,且可控硅Q22的控制端与光耦隔离器U44内光电三极管的发射极端连接,光耦隔离器U44内光电三极管的集电极端通过电阻R36与电源指示电路(1)提供的电压Vdd连接,光耦隔离器U44内发光二极管的阳极端通过电阻R38与延时比较电路(5)的输出端连接,光耦隔离器U44内发光二极管的阴极端与光耦隔离器U45内光电二极管的阳极端连接,光耦隔离器U45内光电二极管的阴极端与电阻R39的一端、电容C29的一端以及电源指示电路(1)连接,电阻R29的另一端以及电容C29的另一端与电源指示电路(1)提供的电压-VCC连接。
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