CN111929614A - 一种具有漏电保护全自检功能的实现装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有漏电保护全自检功能的实现方法，首先检测负载端的漏电流值是否超过预设的故障漏电动作值，超过则切断负载供电；然后漏电保护自检模块开始启动电子部件自检，自检不正常，则将发出自检失败告警，切断负载电源，自检正常则继续判断负载是否正常且轻载，若是，则闭合小型继电器回路，构成旁路，启动实现装置包含机械部件的全自检，若全自检成功，则闭合断路器主回路，断开旁路，若全自检失败，则将发出自检失败告警，切断负载电源；整个方法过程简单、安全可靠，克服了现有技术驱动断路器跳扣过程中卡滞造成不能可靠驱动断路器分闸、脱扣线圈烧毁以及在发生漏电故障的危险情况下不能可靠动作的缺陷。

Description

一种具有漏电保护全自检功能的实现装置及方法

技术领域

本发明涉及低压电器技术领域，特别涉及一种具有漏电保护全自检功能的实现装置及方法。

背景技术

随着数字化、智能化时代的到来，对于低压电器产品的智能化、可靠性、安全性等方面有了更高的需求，传统的带有漏电保护功能的断路器，由于其不能进行自身漏电保护功能好坏的检测，一旦产品在某个时刻失效，当发生漏电事故产生危险时，其不能快速、可靠地切断电路，可能给人身安全及社会财产带来潜在巨大安全隐患；故当前对于带有漏电保护功能自检测且具有重合闸功能的产品的需求日渐增多。

当前市场上已具有漏电自检测功能的漏电保护断路器，经过分析发现其宣称的自检测功能不是漏电保护断路器的全面的真实自检测，因为其只检测了漏电动作断路器的电子线路控制部分，零序电流互感器及脱扣器等核心电子部件功能，对产品机械机构部分未做检测，缺乏产品重要机械部件的检测，不是全面的自检测；从目前漏电保护断路器失效的数据分析，大部分的漏电保护产品失效是由于产品机械机构在驱动断路器跳扣过程中卡滞，造成不能可靠驱动断路器分闸，脱扣线圈烧毁，在发生漏电故障的危险情况下，不能可靠动作。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、工作可靠的具有漏电保护全自检功能的实现装置，并提供一种具有漏电保护全自检功能的实现方法。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种具有漏电保护全自检功能的实现装置，包括自动合闸及分闸断路器的电动操作模块、漏电检测及保护模块、熔断器模块、小型继电器模块、漏电保护自检模块、负载电流采集单元、综合控制单元；

所述自动合闸及分闸断路器的电动操作模块与综合控制单元、断路器手柄手动操作部位或手柄转动中心部位、小型继电器模块连接，用于执行断路器或小型继电器合闸分闸动作；

所述漏电检测及保护模块与负载端、综合控制单元、断路器跳扣连接，用于检测当前负载的漏电流值，当负载出现漏电故障，推动断路器跳扣跳闸，断开断路器，切断负载供电；

所述熔断器模块与小型继电器模块、断路器接线端子连接，在断路器自检跳闸后且未重新合闸的一段间隔时间内，用于突发短路故障的保护；

所述小型继电器模块与综合控制单元连接，用于在执行断路器自检前接通旁路，断路器自检成功跳闸后，维持负载端持续供电，不断电；同时当断路器自检跳闸后且未重合闸完成前的间隔时间内，负载发生漏电故障，小型继电器模块切断负载供电；

所述漏电保护自检模块与漏电检测及保护模块、综合控制单元连接，与漏电检测及保护模块、综合控制单元协同配合，执行自检功能；

所述负载电流采集单元与综合控制单元、负载接线端子连接，用于采集负载实时电流并送入综合控制单元。

上述具有漏电保护全自检功能的实现装置，所述自动合闸及分闸断路器的电动操作模块包括自动合闸及分闸检测判断模块、自动合闸及分闸执行模块，自动合闸及分闸检测判断模块输入端与断路器、小型继电器模块相连，用于检测并判断断路器、小型继电器模块的合闸或分闸状态；自动合闸及分闸检测判断模块输出端与自动合闸及分闸执行模块输入端、综合控制单元相连，将断路器、小型继电器模块的合闸或分闸状态送入自动合闸及分闸执行模块、综合控制单元，自动合闸及分闸执行模块输出端与断路器相连，用于驱动断路器合闸或分闸。

上述具有漏电保护全自检功能的实现装置，所述漏电检测及保护模块包括漏电检测模块、漏电判断及保护指令模块、漏电执行模块，所述漏电检测模块的输入端与负载端连接，漏电检测模块的输出端与漏电判断及保护指令模块的输入端相连，漏电判断及保护指令模块的输出端与漏电执行模块的输入端、综合控制单元相连，漏电执行模块的输出端与断路器跳扣连接；漏电检测模块检测当前负载的漏电流值并送入漏电判断及保护指令模块，漏电判断及保护指令模块根据送入的漏电流值判断负载是否出现漏电故障，若负载出现漏电故障，漏电判断及保护指令模块输出控制信号至漏电执行模块，漏电执行模块推动断路器跳扣跳闸，断开断路器，切断负载供电。

一种具有漏电保护全自检功能的实现方法，包括以下步骤：

步骤一：实现装置上电正常工作后，漏电检测及保护模块的漏电检测模块开始检测负载端的漏电流值并送入漏电判断及保护指令模块，漏电判断及保护指令模块判断送入的漏电流值是否超过预设的故障漏电动作值，如未超过则继续检测，进入步骤二；若超过，则漏电判断及保护指令模块输出控制信号至漏电执行模块，漏电执行模块推动断路器跳扣跳闸，断开断路器，切断负载供电；

步骤二：漏电保护自检模块开始启动自检，按设定周期循环启动电子部件自检，判断电子部件自检是否正常，若正常，则进入步骤三；若不正常，则进入步骤七；

步骤三：负载电流采集单元采集负载实时电流并送入综合控制单元，通过实时电流判断负载是否正常且轻载，若是，则进入步骤四；若否，则返回步骤一；

步骤四：综合控制单元给出小型继电器模块闭合指令，闭合小型继电器回路，小型继电器回路与断路器主触头构成并联的旁路，然后进入步骤五：

步骤五：综合控制单元按预设逻辑与预设周期启动实现装置包含机械部件的全自检，若全自检成功，综合控制单元检测到断路器主回路分闸，同时在断路器主回路分闸期间未发生短路、漏电故障，则进入步骤六；若全自检失败，综合控制单元未检测到断路器主回路分闸，则进入步骤七；

步骤六：综合控制单元将给出指令使得自动合闸及分闸断路器的电动操作模块的自动合闸及分闸执行模块闭合断路器主回路，断路器主回路闭合后，综合控制单元给出小型继电器模块断开指令，小型继电器旁路断开，断路器返回正常工作状态，自检期间负载维持正常持续供电，整个自检过程完成，返回步骤一；

步骤七：综合控制单元将发出自检失败告警，同时综合控制单元给出小型继电器模块断开指令，切断继电器旁路，然后进入步骤八；

步骤八：判断是否设定分闸，若是，则综合控制单元给出断路器分闸指令，自动合闸及分闸断路器的电动操作模块推动断路器分闸；若否，则断路器维持合闸状态。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的实现装置中设有熔断器模块和小型继电器模块，所述熔断器模块能够在断路器自检跳闸后且未重新合闸的一段间隔时间内，用于突发短路故障的保护；小型继电器模块，用于在执行断路器自检前接通旁路，断路器自检成功跳闸后，维持负载端持续供电，不断电；同时当断路器自检跳闸后且未重合闸完成前的间隔时间内，负载发生漏电故障，小型继电器模块能够切断负载供电；大大提升了装置的安全性和可靠性。

2、本发明的实现装置中包括漏电检测及保护模块，漏电检测及保护模块用于检测当前负载的漏电流值，当负载出现漏电故障，推动断路器跳扣跳闸，断开断路器，切断负载供电，提升了装置漏电保护功能的可靠性。

3、本发明的实现装置中包括负载电流采集单元，负载电流采集单元用于采集负载实时电流并送入综合控制单元，在装置的运行过程中通过实时电流判断负载是否正常且轻载，若不是，则重新去判断是否存在漏电故障，从而保证了负载正常且轻载运行。

4、本发明的实现方法中，首先检测负载端的漏电流值是否超过预设的故障漏电动作值，超过则切断负载供电；然后漏电保护自检模块开始启动电子部件自检，自检不正常，则将发出自检失败告警，切断负载电源，自检正常则继续判断负载是否正常且轻载，若是，则闭合小型继电器回路，构成旁路，启动实现装置包含机械部件的全自检，若全自检成功，则闭合断路器主回路，断开旁路，若全自检失败，则将发出自检失败告警，切断负载电源；整个方法过程简单、安全可靠，克服了现有技术驱动断路器跳扣过程中卡滞造成不能可靠驱动断路器分闸、脱扣线圈烧毁以及在发生漏电故障的危险情况下不能可靠动作的缺陷。

附图说明

图1为本发明实现装置的结构框图。

图2为本发明实现装置的位置分布示意图。

图3为本发明实现方法的流程图。

图2中，1为电路进线，2为电路出线，3为自动合闸及分闸检测判断模块，4为综合控制单元，5为小型继电器模块，6为漏电执行模块，7为自动合闸及分闸执行模块，8为断路器，9为漏电检测模块，10为漏电判断及保护指令模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

如图1、图2所示，一种具有漏电保护全自检功能的实现装置，包括自动合闸及分闸断路器的电动操作模块、漏电检测及保护模块、熔断器模块、小型继电器模块5、漏电保护自检模块、负载电流采集单元、综合控制单元4。

所述自动合闸及分闸断路器的电动操作模块与综合控制单元4、断路器8手柄手动操作部位或手柄转动中心部位、小型继电器模块5连接，用于执行断路器8或小型继电器合闸分闸动作。

所述漏电检测及保护模块与负载端、综合控制单元4、断路器8跳扣连接，用于检测当前负载的漏电流值，当负载出现漏电故障，推动断路器8跳扣跳闸，断开断路器8，切断负载供电。

所述熔断器模块与小型继电器模块5、断路器8接线端子连接，在断路器8自检跳闸后且未重新合闸的一段间隔时间内，用于突发短路故障的保护。

所述小型继电器模块5与综合控制单元4连接，用于在执行断路器8自检前接通旁路，断路器8自检成功跳闸后，维持负载端持续供电，不断电；同时当断路器8自检跳闸后且未重合闸完成前的间隔时间内，负载发生漏电故障，小型继电器模块5切断负载供电。

所述漏电保护自检模块与漏电检测及保护模块、综合控制单元4连接，与漏电检测及保护模块、综合控制单元4协同配合，执行自检功能；包括漏电检测的电子控制部件、零序电流互感器、脱扣器、机械结构、产品触头等部件，执行全面的自检功能。

所述负载电流采集单元与综合控制单元4、负载接线端子连接，用于采集负载实时电流并送入综合控制单元4。

所述自动合闸及分闸断路器的电动操作模块包括自动合闸及分闸检测判断模块3、自动合闸及分闸执行模块7，自动合闸及分闸检测判断模块3输入端与断路器8、小型继电器模块5相连，用于检测并判断断路器8、小型继电器模块5的合闸或分闸状态；自动合闸及分闸检测判断模块3输出端与自动合闸及分闸执行模块7输入端、综合控制单元4相连，将断路器8、小型继电器模块5的合闸或分闸状态送入自动合闸及分闸执行模块7、综合控制单元4，自动合闸及分闸执行模块7输出端与断路器8相连，用于驱动断路器8合闸或分闸。

所述漏电检测及保护模块包括漏电检测模块9、漏电判断及保护指令模块10、漏电执行模块6，所述漏电检测模块9的输入端与负载端连接，漏电检测模块9的输出端与漏电判断及保护指令模块10的输入端相连，漏电判断及保护指令模块10的输出端与漏电执行模块6的输入端、综合控制单元4相连，漏电执行模块6的输出端与断路器8跳扣连接；漏电检测模块9检测当前负载的漏电流值并送入漏电判断及保护指令模块10，漏电判断及保护指令模块10根据送入的漏电流值判断负载是否出现漏电故障，若负载出现漏电故障，漏电判断及保护指令模块10输出控制信号至漏电执行模块6，漏电执行模块6推动断路器8跳扣跳闸，断开断路器8，切断负载供电。

一种具有漏电保护全自检功能的实现方法，包括以下步骤：

步骤一：实现装置上电正常工作后，漏电检测及保护模块的漏电检测模块开始检测负载端的漏电流值并送入漏电判断及保护指令模块，漏电判断及保护指令模块判断送入的漏电流值是否超过预设的故障漏电动作值，如未超过则继续检测，进入步骤二；若超过，则漏电判断及保护指令模块输出控制信号至漏电执行模块，漏电执行模块推动断路器跳扣跳闸，断开断路器，切断负载供电；

步骤二：漏电保护自检模块开始启动自检，按设定周期循环启动电子部件自检，此处电子部件是指电子线路板、零序电流互感器，在行业内已是典型应用电路。判断电子部件自检是否正常，若正常，则进入步骤三；若不正常，则进入步骤七；

步骤三：负载电流采集单元采集负载实时电流并送入综合控制单元，通过实时电流判断负载是否正常且轻载，若是，则进入步骤四；若否，则返回步骤一；

步骤四：综合控制单元给出小型继电器模块闭合指令，闭合小型继电器回路，小型继电器回路与断路器主触头构成并联的旁路，然后进入步骤五：

步骤五：综合控制单元按预设逻辑与预设周期启动实现装置包含机械部件的全自检，若全自检成功，综合控制单元检测到断路器主回路分闸，同时在断路器主回路分闸期间未发生短路、漏电故障，则进入步骤六；若全自检失败，综合控制单元未检测到断路器主回路分闸，则进入步骤七；

步骤六：综合控制单元将给出指令使得自动合闸及分闸断路器的电动操作模块的自动合闸及分闸执行模块闭合断路器主回路，断路器主回路闭合后，综合控制单元给出小型继电器模块断开指令，小型继电器旁路断开，断路器返回正常工作状态，自检期间负载维持正常持续供电，整个自检过程完成，返回步骤一；

步骤七：综合控制单元将发出自检失败告警，同时综合控制单元给出小型继电器模块断开指令，切断继电器旁路，然后进入步骤八；

步骤八：判断是否设定分闸，因为在一些场合，虽然已检测到断路器漏电保护功能失效，但是负载要求持续供电，不能断电，那么用户可以设定故障报警而不分闸，等待工程人员现场处理，在现场处理前继续维持现场供电。若设定分闸，则综合控制单元给出断路器分闸指令，自动合闸及分闸断路器的电动操作模块推动断路器分闸；若没有设定分闸，则断路器维持合闸状态。

Claims (4)

1.一种具有漏电保护全自检功能的实现装置，其特征在于：包括自动合闸及分闸断路器的电动操作模块、漏电检测及保护模块、熔断器模块、小型继电器模块、漏电保护自检模块、负载电流采集单元、综合控制单元；

所述自动合闸及分闸断路器的电动操作模块与综合控制单元、断路器手柄手动操作部位或手柄转动中心部位、小型继电器模块连接，用于执行断路器或小型继电器合闸分闸动作；

所述漏电检测及保护模块与负载端、综合控制单元、断路器跳扣连接，用于检测当前负载的漏电流值，当负载出现漏电故障，推动断路器跳扣跳闸，断开断路器，切断负载供电；

所述熔断器模块与小型继电器模块、断路器接线端子连接，在断路器自检跳闸后且未重新合闸的一段间隔时间内，用于突发短路故障的保护；

所述小型继电器模块与综合控制单元连接，用于在执行断路器自检前接通旁路，断路器自检成功跳闸后，维持负载端持续供电，不断电；同时当断路器自检跳闸后且未重合闸完成前的间隔时间内，负载发生漏电故障，小型继电器模块切断负载供电；

所述漏电保护自检模块与漏电检测及保护模块、综合控制单元连接，与漏电检测及保护模块、综合控制单元协同配合，执行自检功能；

所述负载电流采集单元与综合控制单元、负载接线端子连接，用于采集负载实时电流并送入综合控制单元。

2.根据权利要求1所述的具有漏电保护全自检功能的实现装置，其特征在于：所述自动合闸及分闸断路器的电动操作模块包括自动合闸及分闸检测判断模块、自动合闸及分闸执行模块，自动合闸及分闸检测判断模块输入端与断路器、小型继电器模块相连，用于检测并判断断路器、小型继电器模块的合闸或分闸状态；自动合闸及分闸检测判断模块输出端与自动合闸及分闸执行模块输入端、综合控制单元相连，将断路器、小型继电器模块的合闸或分闸状态送入自动合闸及分闸执行模块、综合控制单元，自动合闸及分闸执行模块输出端与断路器相连，用于驱动断路器合闸或分闸。

3.根据权利要求2所述的具有漏电保护全自检功能的实现装置，其特征在于：所述漏电检测及保护模块包括漏电检测模块、漏电判断及保护指令模块、漏电执行模块，所述漏电检测模块的输入端与负载端连接，漏电检测模块的输出端与漏电判断及保护指令模块的输入端相连，漏电判断及保护指令模块的输出端与漏电执行模块的输入端、综合控制单元相连，漏电执行模块的输出端与断路器跳扣连接；漏电检测模块检测当前负载的漏电流值并送入漏电判断及保护指令模块，漏电判断及保护指令模块根据送入的漏电流值判断负载是否出现漏电故障，若负载出现漏电故障，漏电判断及保护指令模块输出控制信号至漏电执行模块，漏电执行模块推动断路器跳扣跳闸，断开断路器，切断负载供电。

4.一种根据权利要求3所述的实现装置的具有漏电保护全自检功能的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：实现装置上电正常工作后，漏电检测及保护模块的漏电检测模块开始检测负载端的漏电流值并送入漏电判断及保护指令模块，漏电判断及保护指令模块判断送入的漏电流值是否超过预设的故障漏电动作值，如未超过则继续检测，进入步骤二；若超过，则漏电判断及保护指令模块输出控制信号至漏电执行模块，漏电执行模块推动断路器跳扣跳闸，断开断路器，切断负载供电；

步骤二：漏电保护自检模块开始启动自检，按设定周期循环启动电子部件自检，判断电子部件自检是否正常，若正常，则进入步骤三；若不正常，则进入步骤七；

步骤三：负载电流采集单元采集负载实时电流并送入综合控制单元，通过实时电流判断负载是否正常且轻载，若是，则进入步骤四；若否，则返回步骤一；

步骤四：综合控制单元给出小型继电器模块闭合指令，闭合小型继电器回路，小型继电器回路与断路器主触头构成并联的旁路，然后进入步骤五：

步骤五：综合控制单元按预设逻辑与预设周期启动实现装置包含机械部件的全自检，若全自检成功，综合控制单元检测到断路器主回路分闸，同时在断路器主回路分闸期间未发生短路、漏电故障，则进入步骤六；若全自检失败，综合控制单元未检测到断路器主回路分闸，则进入步骤七；

步骤六：综合控制单元将给出指令使得自动合闸及分闸断路器的电动操作模块的自动合闸及分闸执行模块闭合断路器主回路，断路器主回路闭合后，综合控制单元给出小型继电器模块断开指令，小型继电器旁路断开，断路器返回正常工作状态，自检期间负载维持正常持续供电，整个自检过程完成，返回步骤一；

步骤七：综合控制单元将发出自检失败告警，同时综合控制单元给出小型继电器模块断开指令，切断继电器旁路，然后进入步骤八；

步骤八：判断是否设定分闸，若是，则综合控制单元给出断路器分闸指令，自动合闸及分闸断路器的电动操作模块推动断路器分闸；若否，则断路器维持合闸状态。

Images