CN108362971A - 一种便携的漏电检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便携的漏电检测装置，包括环形漏电流互感器、手持装置和连接二者的导线，手持装置的外壳上设置显示屏和按键、照明装置，手持装置内部包括供电电源、运算部件、存储部件、显示驱动部件、按键驱动部件、蜂鸣器和漏电流计量部件、照明电路、无线通讯装置，环形漏电流互感器具有可活动的开口，当环形开口活动至最小时，漏电流检测电路闭合，当环形开口打开时，可拆卸下漏电流互感器。通过按键能设置漏电流报警门限值，因而能便捷的在不同漏电检测场合方便切换、设置，杜绝误报和漏报；具有报警保持功能，一旦检测环境符合漏电报警条件，就一直报警，从而实现无人看管的自动漏电检测与报警，对间歇式漏电也适用。

Description

一种便携的漏电检测装置

技术领域

本发明涉及漏电检测技术领域，尤其是涉及一种便携的漏电检测装置。

背景技术

在目前在农村地区配电系统中普遍采用两级漏电保护：在配电变压器装设总漏电保护装置，在居民家中装设漏报器。一般情况下，当居民家中的漏报器在漏电流大于30mA时，将会直接动作；而当单户家庭漏电流小于30mA，而累加到总漏电保护装置处超过某一限制值，则会在总漏电保护装置处发生间歇式漏电跳闸时，进而导致线路下其他用户频繁停电，这种情况下漏电故障点就非常不易查找。

因此，市场上迫切需要一种可自由设置漏电流报警门限，并且自动记录漏电流历史数值的漏电流检测与报警装置。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明旨在提供一种可自由设置漏电流报警门限，并且自动记录漏电流历史数值的漏电流检测与报警装置。

本发明提出一种便携的漏电检测装置，包括环形漏电流互感器、手持装置和连接二者的导线，其中：

手持装置，包括外壳以及设于其上的显示屏和按键、照明装置214，还包括设于其外壳内部的供电电源和运算部件、照明电路216、无线通讯装置215，并且运算部件分别连接存储部件、显示驱动部件、按键驱动部件、蜂鸣器和漏电流计量部件，而且显示驱动部件和按键驱动部件均连接显示屏，按键驱动部件还连接按键；照明装置，供给照明以及报警闪烁使用；手持装置上还设有用于钩挂环形漏电流互感器的钩挂构件；无线通讯装置用于将运算部件内的漏电记录信息上传至供电监测中心，用于评估各个区域的总体漏电情况统计；

漏电流计量部件的输入信号线和环形漏电流互感器的输出信号线相连接；

环形漏电流互感器,具有可活动的开口，当环形开口活动至最小时，漏电流检测电路闭合，当环形开口打开时，可拆卸下漏电流互感器；

按键,包括设置功能键K1、向上键K2、向下键K3和查询功能键K4，其中:设置功能键K1用于设置所适用的漏电流报警门限值；

查询功能键K4，用于查询漏电流检测的历史记录；

向上键K2和向下键K3用于在设置漏电流报警门限值时改变门限值，以及在查询漏电流检测历史记录时上下翻页；

运算部件，通过漏电流计量部件实时检测漏电流数值，当检测到漏电流的实时值或最大值超过所设置的漏电流报警门限值后，使显示驱动部件、显示屏和蜂鸣器发出报警动作；

存储部件，存储漏电流检测的历史数据，所存储的历史数据包括当前电路位置检测的漏电流实时值、最大值和发生时间。

进一步地，所述供电电源为干电池、锂电池和镍电池中的任意一种。

进一步地，所述漏电流计量部件与运算部件之间的连接线为SPI总线、I2C总线、异步串行总线、CAN总线、USB总线、并行总线和直流电压信号线中的任意一种。

进一步地，所述运算部件为STC15L2K32S2单片机。

更优地，所述按键还包括报警确认键K5，用于清除当前显示屏和蜂鸣器的报警状态。

更优地，所述按键还包括记录清除功能键K6，用于清除所述存储部件存储的漏电流检测历史记录。

更优地，所述按键还包括退出功能键K7，用于退出当前的设置操作或查询操作。

进一步地，环形漏电流互感器包括锥形底座、下U形铁芯和上U形铁芯，上U形铁芯和下U形铁芯分别套接在上U形壳体和下U形壳体内，而且上U形壳体可旋转打开地连接在下U形壳体的一端；锥形底座为盒体状结构，其顶部位置设有U形上挡板，下U形壳体开口向上地嵌入在U形上挡板下方；同时锥形底座位于下U形壳体的底部通过两根支撑螺杆连接将下U形壳体连接在锥形底座位内；环形漏电流互感器的锥形底座外还连接有绝缘伸缩杆。

进一步地，锥形底座位于下U形铁芯的底部还布置有导线连接空间，并且锥形底座位的底部位置散热窗口。

进一步地，手持装置的外壳侧面可以设有手握凹槽，供给操作员使用，并且供电电源位于手持装置的手握凹槽附近，同时供电电源附近的外壳上设有散热结构，手握凹槽的外侧还设有环形支撑结构，方便操作人员操作。

本发明具有如下有益效果：本发明的环形漏电流互感器具有可活动的开口，当环形开口活动至最小时，漏电流检测电路闭合，当环形开口打开时，可拆卸下漏电流互感器，因而具有易于安装和快速拆卸的特点。

本发明所述的设置功能键K1、向上键K2和向下键K3配合使用，用于设置所适用的漏电流报警门限值，因而能便捷的在家庭、开关柜和总闸等各漏电检测场合方便切换、设置，更针对性检测各处漏电与报警，杜绝误报和漏报。

本发明在运算部件、蜂鸣器和显示屏的支持下，实现报警保持功能，一旦检测环境符合漏电报警条件，就一直进行声光报警，直到用户通过报警确认键K5，手动清除当前报警状态为止，藉此实现无人看管、以及自动进行的漏电检测与报警作业，对于非常复杂的间歇式漏电也可轻松检测和报警。本发明还包含存储部件，存储漏电流检测的历史数据，并支持数据回放查询。

附图说明

图1是一种便携的漏电检测装置的一个实施例的结构意图，

图2是图1的实施例的环形漏电流互感器打开状态的结构意图；

图3是一种便携的漏电检测装置的手持装置的组成结构示意图，

图4是一种便携的漏电检测装置的手持装置内部的漏电流检测部分的电路图，其中：P1和P2为环形漏电流互感器的输出信号线，P3为漏电流计量部件的输出信号线，其与运算部件相连接，R1、R2和R3为电阻器，C1和C2为电容器，GND是接地符号，X1为漏电流计量部件。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。

一种便携的漏电检测装置，其外观如图1所示，包括环形漏电流互感器100、手持装置200和连接二者的导线300。

如图2所示，所述环形漏电流互感器具有可活动的开口，当环形开口活动至最小时，漏电流检测电路闭合，当环形开口打开时，可拆卸下漏电流互感器。在需要测量的进户线上，直接将开口式互感器卡在进户套管上即可，安装方便，即装即用，拆卸也很简单。由于用户进户线一般为封闭式安装，从进户线套管、到电表箱，再到出线部分都不可能有裸露的接头，如果采用封闭式互感器，则必须打开电表箱，断开进户线和电表箱的电路连接部分，然后再将封闭式互感器套在进户线上，这样的做法费时费力，而且影响原有电路工作，存在安全风险和施工风险。从图2中还可以看出，手持装置上还设有用于钩挂环形漏电流互感器的钩挂构件217，钩挂构件217用于在该装置不工作时，固定以及整体搬运环形漏电流互感器。

所述手持装置的组成结构如图3所述，手持装置200的外壳上设置显示屏208和按键207，所述手持装置200内部包括供电电源201、运算部件202、存储部件204、显示驱动部件206、按键驱动部件205、蜂鸣器209和漏电流计量部件203、照明装置214、照明电路216、无线通讯装置215，其中，所述供电电源201给运算部件202、存储部件204、显示部件208、按键207、蜂鸣器209和漏电流计量部件203供电，所述运算部件202与存储部件204、显示驱动部件206、按键驱动部件205、蜂鸣器209和漏电流计量部件203相连接，所述显示驱动部件205与外壳上的显示屏208相连接，所述按键驱动部件205与外壳上的按键207相连接，所述漏电流计量部件203的输入信号线和环形漏电流互感器100的输出信号线200相连接。照明装置，供给照明以及报警闪烁使用。无线通讯装置215用于将运算部件202内的漏电记录信息上传至供电监测中心，用于评估各个区域的总体漏电情况统计，当发现漏电较为频繁的地区，可做出电路整修以及设备维护的规划。这对于供电设备的监护，具有重要的规划统一作用。

所述按键至少包括设置功能键K1、向上键K2、向下键K3和查询功能键K4，其中，所述设置功能键K1用于设置所适用的漏电流报警门限值，查询功能键K4用于查询漏电流检测的历史记录，向上键K2和向下键K3用于在设置漏电流报警门限值时改变门限值，以及在查询漏电流检测历史记录时上下翻页。

漏电流报警门限的设置过程为：按下设置功能键K1开始，然后使用向上键K2、向下键K3改为所需数值，然后在设置完成后使用退出功能键K7，此时立即保存之前的设置数值，并转为实时漏电流检测和报警运行模式。

当运算部件检测到按键动作后，立即停止当前检测动作转而响应按键时间，这一般通过单片机中断机制进行。

运算部件通过漏电流计量部件实时检测漏电流数值，当检测到漏电流的实时值或最大值超过所设置的漏电流报警门限值后，使显示驱动部件、显示屏和蜂鸣器发出报警动作。

上述机制的优点是：能锁定报警动作，或者说是报警保持功能——一旦检测环境符合漏电报警条件，就一直进行声光报警，直到用户通过报警确认键K5，手动清除当前报警状态为止。通过这一技术措施，实现了安装后无人看管、以及自动进行的漏电检测与报警作业，对于非常复杂的间歇式漏电也可轻松检测和报警。

漏电流检测电路如图4所示，其中：P1和P2为环形漏电流互感器的输出信号线，P3为漏电流计量部件的输出信号线，其与运算部件相连接，R1、R2和R3为电阻器，C1和C2为电容器，GND是接地符号，X1代表漏电流计量部件。其中，环形漏电流互感器的输出信号线是交流电信号，漏电流计量部件的输出信号是SPI总线信号、I2C总线信号、异步总线信号、CAN总线信号、USB总线信号、并行总线信号和直流电压信号中的任意一种。所述存储部件存储漏电流检测的历史数据，所存储的历史数据包括当前电路位置检测的漏电流实时值、最大值和发生时间。存储部件采用非易失性大容量存储器，掉电后数据不丢失。

在漏电流检测的整个过程中，能实时存储漏电流检测的历史数据，可以间隔性存储或者覆盖性存储，但需确保漏电流的最大值、以及符合报警条件的数据能被记录，所记录的信息至少包括漏电流检测的时间和漏电流数值。

所述供电电源为干电池、锂电池和镍电池中的任意一种，鉴于所述运算部件为STC15L2K32S2单片机，鉴于所采用的高精度单相计量芯片ATT7053和低功耗单片机STC15L2K32S2都是低功耗元器件，两节干电池即可支撑手持设备工作数月。

所述漏电流计量部件与运算部件之间的连接线为SPI总线、I2C总线、异步串行总线、CAN总线、USB总线、并行总线和直流电压信号线中的任意一种，其中的SPI总线、I2C总线、异步串行总线、CAN总线、USB总线和并行总线都属于数字式总线，直接与单片机数字并行总线相连接即可；直流电压信号线则是模拟信号线，需要接入单片机的模拟-数字转换模块，或者使用独立的模拟-数字转换电路完成。

一种更优的实施例是，所述按键还包括报警确认键K5，用于清除当前显示屏和蜂鸣器的报警状态。另一更优的实施例是，所述按键还包括记录清除功能键K6，用于清除所述存储部件存储的漏电流检测历史记录。另一更优的实施例是，所述按键还包括退出功能键K7，用于退出当前的设置操作或查询操作。用于漏电流报警门限设置和检测历史记录查询后的功能退出，执行退出操作后，设备进入漏电流实时检测和报警的工作模式。

在上述实施例中，环形漏电流互感器100包括锥形底座101、下U形铁芯102和上U形铁芯103，上U形铁芯和下U形铁芯分别套接在上U形壳体104和下U形壳体105内，而且上U形壳体可旋转打开地连接在下U形壳体的一端；锥形底座为盒体状结构，其顶部位置设有U形上挡板106，下U形壳体开口向上地嵌入在U形上挡板下方；同时锥形底座位于下U形壳体的底部通过两根支撑螺杆107连接将下U形壳体连接在锥形底座位内。锥形底座位于下U形铁芯的底部还布置有导线连接空间，并且锥形底座位的底部位置散热窗口108；环形漏电流互感器的锥形底座外还连接有绝缘伸缩杆109，可以帮助操作人员安装环形互感器。手持装置的外壳侧面设有手握凹槽210，供给操作员使用，并且供电电源位于手持装置的手握凹槽附近，同时供电电源附近的外壳上设有散热结构211。

此外，手持装置的外壳侧面可以设有手握凹槽212，供给操作员使用，并且供电电源位于手持装置的手握凹槽附近，同时供电电源附近的外壳上设有散热结构，手握凹槽的外侧还设有环形支撑结构213，方便操作人员操作。

本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种便携的漏电检测装置，其特征在于：包括环形漏电流互感器、手持装置和连接二者的导线，其中：

手持装置，包括外壳以及设于其上的显示屏和按键、照明装置（214），还包括设于其外壳内部的供电电源和运算部件、照明电路（216）、无线通讯装置（215），并且运算部件分别连接存储部件、显示驱动部件、按键驱动部件、蜂鸣器和漏电流计量部件，而且显示驱动部件和按键驱动部件均连接显示屏，按键驱动部件还连接按键；照明装置，供给照明以及报警闪烁使用；手持装置上还设有用于钩挂环形漏电流互感器的钩挂构件（217）；无线通讯装置215用于将运算部件202内的漏电记录信息上传至供电监测中心，用于评估各个区域的总体漏电情况统计；

漏电流计量部件的输入信号线和环形漏电流互感器的输出信号线相连接；

环形漏电流互感器,具有可活动的开口，当环形开口活动至最小时，漏电流检测电路闭合，当环形开口打开时，可拆卸下漏电流互感器；

按键,包括设置功能键K1、向上键K2、向下键K3和查询功能键K4，其中:设置功能键K1用于设置所适用的漏电流报警门限值；

查询功能键K4，用于查询漏电流检测的历史记录；

向上键K2和向下键K3用于在设置漏电流报警门限值时改变门限值，以及在查询漏电流检测历史记录时上下翻页；

运算部件，通过漏电流计量部件实时检测漏电流数值，当检测到漏电流的实时值或最大值超过所设置的漏电流报警门限值后，使显示驱动部件、显示屏和蜂鸣器发出报警动作；

存储部件，存储漏电流检测的历史数据，所存储的历史数据包括当前电路位置检测的漏电流实时值、最大值和发生时间。

2.根据权利要求1所述的一种便携的漏电检测装置，其特征在于：按键还包括报警确认键K5、记录清除功能键K6和退出功能键K7中的一种或者数种；其中：

报警确认键K5,用于清除当前显示屏和蜂鸣器的报警状态；

记录清除功能键K6，用于清除所述存储部件存储的漏电流检测历史记录；

退出功能键K7，用于退出当前的设置操作或查询操作。

3.根据权利要求1或2所述的一种便携的漏电检测装置，其特征在于：漏电流计量部件与运算部件之间的连接线为SPI总线、I2C总线、异步串行总线、CAN总线、USB总线、并行总线和直流电压信号线中的任意一种。

4.根据权利要求3所述的一种便携的漏电检测装置，其特征在于：供电电源为干电池、锂电池和镍电池中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种便携的漏电检测装置，其特征在于：环形漏电流互感器包括锥形底座、下U形铁芯和上U形铁芯，上U形铁芯和下U形铁芯分别套接在上U形壳体和下U形壳体内，而且上U形壳体可旋转打开地连接在下U形壳体的一端；锥形底座为盒体状结构，其顶部位置设有U形上挡板，下U形壳体开口向上地嵌入在U形上挡板下方；同时锥形底座位于下U形壳体的底部通过两根支撑螺杆连接将下U形壳体连接在锥形底座位内；环形漏电流互感器的锥形底座外还连接有绝缘伸缩杆(109)。

6.根据权利要求5所述的一种便携的漏电检测装置，其特征在于：锥形底座位于下U形铁芯的底部还布置有导线连接空间，并且锥形底座位的底部位置散热窗口。

7.根据权利要求5或6所述的一种便携的漏电检测装置，其特征在于：手持装置的外壳侧面设有手握凹槽（212），供给操作员使用，并且供电电源位于手持装置的手握凹槽附近，同时供电电源附近的外壳上设有散热结构，手握凹槽的外侧还设有环形支撑结构（213）。