CN107179499B - 用于微型断路器的检测传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及传感器技术领域，现有的用于微型断路器的检测传感器无法同时具备电弧故障保护功能和漏电保护功能，针对这一问题，本发明公开了一种用于微型断路器的检测传感器，包括铜导线A、铜导线B、零序电流互感器、电弧互感器、黄色指示灯、红色指示灯、绿色指示灯、线路板组件和电源模块。本发明利用零序电流互感器感应被测线路上铜导线A与铜导线B的交流电流矢量和并反馈到电弧互感器中，同时利用电弧互感器感应被测线路交流电电流的大小、变化及波形,通过对矢量和信息和电流变化信息分析实现对线路中电弧故障和漏电的检测，从而达到对线路的保护。
Description
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种用于微型断路器的检测传感器。
背景技术
现有的用于微型断路器的检测传感器功能比较单一，无法同时具备电弧故障保护功能和漏电保护功能，使得当微型断路器需要具备两种保护功能时，则需要在微型断路器内设置两种类型的检测传感器，不仅增加成本，而且由于检测器件较多，增加了微型断路器的故障发生概率，降低了使用的可靠性。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供用于微型断路器的同时具有电弧保障功能和漏电保护功能的检测传感器。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：一种用于微型断路器的检测传感器，包括铜导线A、铜导线B、零序电流互感器、电弧互感器、黄色指示灯、红色指示灯、绿色指示灯、线路板组件和电源模块，所述铜导线A的一端与微型断路器的零线相连，另一端与被测负载相连，所述铜导线B的一端与微型断路器的火线相连，另一端与被测负载相连，所述铜导线A穿过零序电流互感器，所述铜导线B穿过零序电流互感器和电弧互感器，所述电弧互感器内部设有MCU，所述MCU的信号输出端通过线路板组件分别与黄色指示灯、红色指示灯、绿色指示灯和微型断路器脱扣装置相连，所述零序电流互感器的信号输出端通过线路板组件与MCU相连，所述电源模块为电弧互感器供电，所述电弧互感器、黄色指示灯、红色指示灯、绿色指示灯和电源模块均焊接在线路板组件上；
所述零序电流互感器用于感应流经铜导线A与铜导线B的电流的矢量和并通过信号输出端将矢量和反馈到电弧互感器的MCU中；
所述电弧互感器用于感应流经铜导线B的电流的大小、波形变化并将变化信息反馈到内部的MCU；
所述MCU对接收到的矢量和信息和变化信息进行分析处理得出被测负载的工作状态结果并根据工作状态结果生成相应的控制信息，所述工作状态结果包括被测负载工作正常、被测负载存在电弧故障、被测负载存在漏电故障三种,所述控制信息包括脱扣控制信息、黄色指示灯控制信息、红色指示灯控制信息和绿色指示灯控制信息；
所述黄色指示灯用于指示被测负载因故障电弧引起的脱扣动作，所述黄色指示灯接收MCU发出的黄色指示灯控制信息并根据该信息点亮或熄灭；
所述红色指示灯用于指示被测负载因漏电引起的脱扣动作，所述红色指示灯接收MCU发出的红色指示灯控制信息并根据该信息点亮或熄灭；
所述绿色指示灯用于指示被测负载工作状态正常，所述绿色指示灯接收MCU发出的绿色指示灯控制信息并根据该信息点亮或熄灭；
所述微型断路器脱扣装置接收脱扣控制信息并根据该信息进行动作。
作为优选，所述MCU至少包括运算放大模块、AD转换模块和采样分析模块
从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
本发明利用零序电流互感器感应流经铜导线A与铜导线B的交流电流矢量和并反馈到电弧互感器中，同时利用电弧互感器感应流经铜导线B的交流电电流的大小、波形变化,然后利用MCU对矢量和信息和变化信息进行处理分析，如果分析结果符合故障电弧的特性或者漏电的特性，则MCU发出脱扣控制信息控制线路脱扣，起到对线路同时进行电弧故障保护和漏电保护的作用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明与断路器零线、火线及被测负载的连接示意图；
附图标记：1.铜导线A、11.铜导线A的一端、12.铜导线A的另一端、2.铜导线B、21.铜导线B的一端、22.铜导线B的另一端、3.零序电流互感器、31.零序电流互感器的信号输出端、4.电弧互感器、5.黄色指示灯、6.红色指示灯、7.绿色指示灯、8.线路板组件。
具体实施方式
结合图1和图2，详细说明本发明的一个具体实施例，但不对本发明的权利要求做任何限定。
如图1所示，一种用于微型断路器的检测传感器，包括铜导线A1、铜导线B2、零序电流互感器3、电弧互感器4、黄色指示灯5、红色指示灯6、绿色指示灯7、线路板组件8和电源模块；
铜导线A1的一端11与微型断路器的零线相连，另一端12与被测负载相连，铜导线B2的一端21与微型断路器的火线相连，另一端22与被测负载相连，铜导线A1穿过零序电流互感器3，铜导线B2穿过零序电流互感器3和电弧互感器4，电弧互感器4内部设有MCU，MCU的信号输出端通过线路板组件分别与黄色指示灯5、红色指示灯6、绿色指示灯7和微型断路器脱扣装置相连，零序电流互感器3的信号输出端31通过线路板组件8与MCU相连，电源模块为电弧互感器4供电，电弧互感器4、黄色指示灯5、红色指示灯6、绿色指示灯7和电源模块均焊接在线路板组件8上；
零序电流互感器3用于感应流经铜导线A1与铜导线B2的电流的矢量和并通过信号输出端将矢量和反馈到电弧互感器的MCU中；
电弧互感器4用于感应流经铜导线B2的电流的大小、波形变化并将变化信息反馈到内部的MCU；
MCU对接收到的矢量和信息和变化信息进行分析处理得出被测负载的工作状态结果并根据工作状态结果生成相应的控制信息，所述工作状态结果包括被测负载工作正常、被测负载存在电弧故障、被测负载存在漏电故障三种,所述控制信息包括脱扣控制信息、黄色指示灯控制信息、红色指示灯控制信息和绿色指示灯控制信息；
黄色指示灯5用于指示被测负载因故障电弧引起的脱扣动作，所述黄色指示灯接收MCU发出的黄色指示灯控制信息并根据该信息点亮或熄灭；
红色指示灯6用于指示被测负载因漏电引起的脱扣动作，所述红色指示灯接收MCU发出的红色指示灯控制信息并根据该信息点亮或熄灭；
绿色指示灯7用于指示被测负载工作状态正常，所述绿色指示灯接收MCU发出的绿色指示灯控制信息并根据该信息点亮或熄灭；
微型断路器脱扣装置接收脱扣控制信息并根据该信息进行动作。
其中，铜导线A1和铜导线B2可以采用铜特软绞线、铜编织线或者铜排。
优选地，MCU至少包括运算放大模块、AD转换模块和采样分析模块。
本发明的工作原理为：
1.利用零序电流互感器感应流经铜导线A与铜导线B的交流电电流矢量和并将矢量和反馈到电弧互感器的MCU中；
2.利用电弧互感器感应流经铜导线B的交流电电流的大小和波形变化并将变化信息反馈到MCU中；
3.利用MCU对流经铜导线A与铜导线B的交流电电流矢量和信息和流经铜导线B的交流电电流的大小和波形变化信息进行处理分析得到被测负载的工作状态结果。如果分析得到的数据符合正常工作的特性则工作状态结果为工作状态正常，那么MCU输出绿色指示灯控制信息以控制绿色指示灯亮起；如果分析得到的数据符合故障电弧的特性则工作状态结果为被测负载存在故障电弧，那么MCU发出脱扣控制信息到断路器脱扣装置，脱扣装置动作使得线路脱扣，同时还发出黄色指示灯控制信息以控制黄色指示灯亮起；如果分析得到的数据符合漏电的特性则工作状态结果为被测负载存在漏电，那么MCU发出脱扣控制信息到断路器脱扣装置，脱扣装置动作使得线路脱扣，同时还发出红色指示灯控制信息以控制红色指示灯亮起。
如图2所示，是本发明与微型断路器零线、火线及被测负载的连接示意图。
本发明使用时，应当将其集成于微型断路器内部，三个指示灯的灯头部分需要在断路器外壳上显示，以便于观察的传感器检测结果。
综上所述，本发明具有以下优点：
本发明利用零序电流互感器感应流经铜导线A与铜导线B的交流电流矢量和并反馈到电弧互感器中，同时利用电弧互感器感应流经铜导线B的交流电电流的大小、波形变化,然后利用MCU对矢量和信息和变化信息进行处理分析，如果分析结果符合故障电弧的特性或者漏电的特性，则MCU发出脱扣控制信息控制线路脱扣，起到对线路同时进行电弧故障保护和漏电保护的作用。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种用于微型断路器的检测传感器，其特征在于：包括铜导线A(1)、铜导线B(2)、零序电流互感器(3)、电弧互感器(4)、黄色指示灯(5)、红色指示灯(6)、绿色指示灯(7)、线路板组件(8)和电源模块，所述铜导线A(1)的一端(11)与微型断路器的零线相连，另一端(12)与被测负载相连，所述铜导线B(2)的一端(21)与微型断路器的火线相连，另一端(22)与被测负载相连，所述铜导线A(1)穿过零序电流互感器(3)，所述铜导线B(2)穿过零序电流互感器(3)和电弧互感器(4)，所述电弧互感器(4)内部设有MCU，所述MCU的信号输出端通过线路板组件(8)分别与黄色指示灯(5)、红色指示灯(6)、绿色指示灯(7)和微型断路器脱扣装置相连，所述零序电流互感器(3)的信号输出端(31)通过线路板组件与MCU相连，所述电源模块为电弧互感器(4)供电，所述电弧互感器(4)、黄色指示灯(5)、红色指示灯(6)、绿色指示灯(7)和电源模块均焊接在线路板组件(8)上；
所述零序电流互感器(3)用于感应流经铜导线A与铜导线B的电流的矢量和并通过信号输出端(31)将矢量和反馈到电弧互感器(4)的MCU中；
所述电弧互感器(4)用于感应流经铜导线B的电流的大小、波形变化并将变化信息反馈到内部的MCU；
所述MCU对接收到的矢量和信息和变化信息进行分析处理得出被测负载的工作状态结果并根据工作状态结果生成相应的控制信息，所述工作状态结果包括被测负载工作正常、被测负载存在电弧故障、被测负载存在漏电故障三种,所述控制信息包括脱扣控制信息、黄色指示灯控制信息、红色指示灯控制信息和绿色指示灯控制信息；
所述黄色指示灯(5)用于指示被测负载因故障电弧引起的脱扣动作，所述黄色指示灯(5)接收MCU发出的黄色指示灯控制信息并根据该信息点亮或熄灭；
所述红色指示灯(6)用于指示被测负载因漏电引起的脱扣动作，所述红色指示灯(6)接收MCU发出的红色指示灯控制信息并根据该信息点亮或熄灭；
所述绿色指示灯(7)用于指示被测负载工作状态正常，所述绿色指示灯(7)接收MCU发出的绿色指示灯控制信息并根据该信息点亮或熄灭；
所述微型断路器脱扣装置接收脱扣控制信息并根据该信息进行动作。
2.根据权利要求1所述的用于微型断路器的检测传感器，其特征在于：所述MCU至少包括运算放大模块、AD转换模块和采样分析模块。
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