CN106297149B - 全线路剩余电流式电气火灾探测器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种全线路剩余电流式电气火灾探测器，包括主控芯片、报警电路，以及，第一剩余电流互感器，设置于第一级配电箱的出线端，第二剩余电流互感器，设置于第二级配电箱的进线端，第三剩余电流互感器，设置于第二级配电箱的出线端，剩余电流采样电路，用于对剩余电流互感器采集的剩余电流信号进行转换处理，第一、第二、第三剩余电流互感器均通过剩余电流采样电路与主控芯片的数据输入端相连接，主控芯片的信号输出端与报警电路相连接。本发明可实现对全线路范围的剩余电流的监测，提高用电安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种全线路剩余电流式电气火灾探测器，属于电气防火监测技术领域。
背景技术
剩余电流式电气火灾探测器一般安装于低压配电系统中，其通过剩余电流互感器采集剩余电流，主控制器监测剩余电流量，当剩余电流值达到设定的报警值时，产生报警和控制信号，以及时消除剩余电流引起的电气火灾隐患。
根据国家标准GB 50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》第9.2.1条的规定“剩余电流式电气火灾监控探测器应以设置在低压配电系统首端为原则，宜设置在第一级配电柜(箱)的出线端。在供电线路泄露电流大于500mA时，宜在其下一级配电柜(箱)设置”；可见，当配电线路的正常泄露电流大于500mA时，无法监测到第一级配电箱与其下一级配电箱之间的线路的剩余电流，即，当配电线路的正常泄露电流大于500mA时，现有的剩余电流式电气火灾探测器无法对全线路范围的剩余电流进行监测。
发明内容
鉴于上述原因，本发明的目的在于提供一种全线路剩余电流式电气火灾探测器，可实现对全线路范围的剩余电流的监测，提高了用电安全性。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种全线路剩余电流式电气火灾探测器，包括主控芯片、报警电路，以及，
第一剩余电流互感器，设置于第一级配电箱的出线端，
第二剩余电流互感器，设置于第二级配电箱的进线端，
第三剩余电流互感器，设置于第二级配电箱的出线端，
剩余电流采样电路，用于对剩余电流互感器采集的剩余电流信号进行转换处理，
第一、第二、第三剩余电流互感器均通过该剩余电流采样电路与该主控芯片的数据输入端相连接，该主控芯片的信号输出端与该报警电路相连接。
进一步的，
根据所述第一剩余电流互感器与所述第二剩余电流互感器采集的剩余电流信号，计算二者的剩余电流差值，判断所述第一级配电箱与所述第二级配电箱之间的线路的剩余电流值是否达到一第一报警阈值。
根据所述第三剩余电流互感器采集的剩余电流信号，判断所述第二级配电箱出线端的剩余电流值是否达到一第二报警阈值。
还包括控制面板、通讯接口电路，所述主控芯片的I/O端与该控制面板相连接，所述主控芯片通过该通讯接口电路与远程的监控主机相连接
本发明的优点在于：
本发明通过在第一级配电箱的出线端、第二级配电箱的进线端和出线端分别设置剩余电流互感器，并通过对第二级配电箱出线端的剩余电流进行监测，对第一级配电箱与第二级配电箱之间线路的剩余电流进行监测，实现了对全线路范围的剩余电流的监测，且，无论供电线路正常泄露电流是否大于500mA均可进行全线路范围的剩余电流的监测。
附图说明
图1是本发明的组成结构示意图。
图2是本发明的工作原理示意图。
图3是一具体实施例中的主控芯片的外围电路原理图。
图4是一具体实施例中的剩余电流采样电路的电路原理图。
图5是一具体实施例中的控制面板及报警电路的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述。
图1是本发明的组成结构示意图，如图所示，本发明公开的全线路剩余电流式电气火灾探测器，包括主控芯片、第一剩余电流互感器、第二剩余电流互感器、第三剩余电流互感器、剩余电流采样电路、报警电路、控制面板、通讯接口电路等，
第一剩余电流互感器设置于第一级配电箱AL1的出线端、第二剩余电流互感器设置于第二级配电箱AL2的进线端，第三剩余电流互感器设置于第二级配电箱AL2的出线端，每个剩余电流互感器均通过剩余电流采样电路与主控芯片的数据输入端相连接，该剩余电流采样电路将剩余电流互感器采集的交流形式的剩余电流信号进行放大处理、转换为直流形式的剩余电流信号后，输入主控芯片；
主控芯片的信号输出端与报警电路相连接，主控芯片的I/O端与控制面板相连接，主控芯片通过通讯接口电路与远程的监控主机相连接。
结合图2所示，本发明的工作原理是：
开机初始化后，通过控制面板设定第一报警阈值和第二报警阈值；
安装于第一级配电箱AL1的出线端上的第一剩余电流互感器，采集第一级出线端的剩余电流交流信号IA，
安装于第二级配电箱AL2的进线端、出线端上的第二、第三剩余电流互感器，分别采集第二级进线端的剩余电流交流信号IB、第二级出线端的剩余电流交流信号IB1、IB2、IB3、IB4(图示以四条回路为例)，
第一级出线端的剩余电流交流信号IA、第二级进线端的剩余电流交流信号IB、第二级出线端的剩余电流交流信号IB1、IB2、IB3、IB4，经相应的剩余电流采样电路进行放大、转换处理后，将生成的第一级出线端的剩余电流直流信号IA`，第二级进线端的剩余电流直流信号IB`，第二级出线端的剩余电流直流信号IB1`、IB2`、IB3`、IB4`，传输至主控芯片，
主控芯片根据采集的剩余电流直流信号，进行以下计算、处理：
1)根据第一级出线端、第二级进线端的剩余电流直流信号IA`、IB`，计算剩余电流差值ΔIAB＝IA`-IB`，判断第一级配电箱AL1与第二级配电箱AL2之间的线路的剩余电流是否达到设定的第一报警阈值(如300mA)，当剩余电流差值达到第一报警阈值时，主控芯片通过报警电路发出报警，实现对第一级配电箱AL1与第二级配电箱AL2之间的线路的剩余电流的监测。
2)根据第二级出线端的剩余电流直流信号IB1`、IB2`、IB3`、IB4`，判断第二级配电箱AL2出线端的各回路的剩余电流值是否达到设定的第二报警阈值(如300mA)，若任意回路的剩余电流达到第二报警阈值，主控芯片通过报警电路发出报警，实现对第二级配电箱AL2出线回路(从第二级配电箱AL2的出线端至末端设备)的剩余电流的监测；
如图3至5所示，于一具体实施例中，主控芯片使用24HJ64GP506型单片机，通讯接口电路为RS485通讯电路，可实现远程监控主机与主控芯片的通讯，实现远程监控数据、设置参数等功能；剩余电流采样电路、报警电路均为本领域的常规设计，具体结构不再详述。
本发明的全线路剩余电流式电气火灾探测器，通过在第一级配电箱的出线端、第二级配电箱的进线端和出线端分别设置剩余电流互感器，分别采集各端的剩余电流信号，然后通过对第二级配电箱出线端的剩余电流进行监测，对第一级配电箱与第二级配电箱之间线路的剩余电流进行监测，实现了对全线路范围的剩余电流的监测，且，无论供电线路正常泄露电流是否大于500mA均可进行全线路范围的剩余电流的监测。
以上所述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。
Claims (2)
1.全线路剩余电流式电气火灾探测器，其特征在于，包括主控芯片、报警电路，以及，
第一剩余电流互感器，设置于第一级配电箱的出线端，
第二剩余电流互感器，设置于第二级配电箱的进线端，
第三剩余电流互感器，设置于第二级配电箱的出线端，
剩余电流采样电路，用于对剩余电流互感器采集的剩余电流信号进行转换处理，
第一、第二、第三剩余电流互感器均通过该剩余电流采样电路与该主控芯片的数据输入端相连接，该主控芯片的信号输出端与该报警电路相连接；
根据所述第一剩余电流互感器与所述第二剩余电流互感器采集的剩余电流信号，计算二者的剩余电流差值，判断所述第一级配电箱与所述第二级配电箱之间的线路的剩余电流值是否达到一第一报警阈值；
根据所述第三剩余电流互感器采集的剩余电流信号，判断所述第二级配电箱出线端的剩余电流值是否达到一第二报警阈值。
2.如权利要求1所述的全线路剩余电流式电气火灾探测器，其特征在于，
还包括控制面板、通讯接口电路，所述主控芯片的I/O端与该控制面板相连接，所述主控芯片通过该通讯接口电路与远程的监控主机相连接。
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