CN115621984A - 一种自动重合闸智能漏保主机及其漏电保护方法 - Google Patents

一种自动重合闸智能漏保主机及其漏电保护方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种自动重合闸智能漏保主机包括MCU单片机核心控制器、电压电流检测模块、驱动模块、电源模块以及继电器，所述电压电流检测模块、所述驱动模块以及所述电源模块分别与所述MCU单片机核心控制器电连接，所述继电器与所述驱动模块电连接，所述继电器以及所述电源模块均与供电线路电连接，所述继电器与用电设备电连接。本发明还提出了一种自动重合闸智能漏保主机保护方法。本发明的自动重合闸智能漏保主机适用范围广，安全性高。本发明的自动重合闸智能漏保主机的保护方法，具备自动重合闸功能，安全性能高。

Description

一种自动重合闸智能漏保主机及其漏电保护方法
技术领域
本发明涉及一种自动重合闸智能漏保主机。本发明还涉及一种自动重合闸智能漏保主机的保护方法。
背景技术
现有技术漏电保护器，简称漏电开关，又叫漏电断路器，主要是用来在设备发生漏电故障时以及对有致命危险的人身触电保护，具有过载和短路保护功能，可用来保护线路或电动机的过载和短路，亦可在正常情况下作为线路的不频繁转换启动之用。
漏电保护器在反应触电和漏电保护方面具有高灵敏性和动作快速性，这是其他保护电器，如熔断器、自动开关等无法比拟的。自动开关和熔断器正常时要通过负荷电流，他们的动作保护值要避越正常负荷电流来整定，因此他们的主要作用是用来切断系统的相间短路故障。而漏电保护器是利用系统的剩余电流反应和动作，正常运行时系统的剩余电流几乎为零，故它的动作整定值可以整定得很小(一般为mA级)，当系统发生人身触电或设备外壳带电时，出现较大的剩余电流，漏电保护器则通过检测和处理这个剩余电流后可靠地动作，切断电源。
电气设备漏电时，将呈现异常的电流或电压信号，漏电保护器通过检测、处理此异常电流或电压信号，促使执行机构动作。我们把根据故障电流动作的漏电保护器叫电流型漏电保护器，根据故障电压动作的漏电保护器叫电压型漏电保护器。由于电压型漏电保护器结构复杂，受外界干扰动作特性稳定性差，制造成本高，现已基本淘汰。国内外漏电保护器的研究和应用均以电流型漏电保护器为主导地位。电流型漏电保护器是以电路中零序电流的一部分(通常称为残余电流)作为动作信号，且多以电子元件作为中间机构，灵敏度高，功能齐全，因此这种保护装置得到越来越广泛的应用。
但是在现有的漏电保护器中大多不带有自动重合闸装置，当漏电保护器由于多种原因切断电源后，并不能由其内部的机电装置实现自动重合闸功能。
发明内容
本发明提出一种自动重合闸智能漏保主机，解决了现有技术中存在的许多问题。
本发明还提出一种自动重合闸智能漏保主机的保护方法，安全性能高。
本发明的技术方案是这样实现的：一种自动重合闸智能漏保主机，包括MCU单片机核心控制器、电压电流检测模块、驱动模块、电源模块以及继电器，所述电压电流检测模块、所述驱动模块以及所述电源模块分别与所述MCU单片机核心控制器电连接，所述继电器与所述驱动模块电连接，所述继电器以及所述电源模块均与供电线路电连接，所述继电器与用电设备电连接。
进一步，还包括按键输入模块和显示模块，所述按键输入模块与所述显示模块均与所述MCU单片机核心控制器电连接。
进一步，还包括烟雾报警器输入模块，所述烟雾报警器输入模块与所述MCU单片机核心控制器电连接。
进一步，还包括温度采集模块，所述温度采集模块与所述MCU单片机核心控制器电连接。
进一步，还包括报警模块，所述报警模块与所述MCU单片机核心控制器电连接，所述报警模块还与蜂鸣器电连接。
进一步，还包括通信模块，所述通信模块与所述MCU单片机核心控制器电连接，所述通信模块用于将MCU单片机核心控制器内储存的信息上传给服务器。
进一步，所述显示模块包括信号显示灯、通信显示灯、漏电显示灯、短路显示灯、烟感显示灯以及数码管显示屏，所述按键输入模块用于切换所述数码管显示屏显示电压或电流或故障。
自动重合闸智能漏保主机的漏电保护方法：当线路发生故障或危险时，MCU单片机核心控制器发出指令给驱动模块，驱动模块驱动继电器断开，保护器立即断电；当跳闸后，在设定的时间间隔后MCU单片机核心控制器发出指令给驱动模块，驱动模块驱动继电器闭合，自动重新合闸通电。
进一步，自动重合闸智能漏保主机的漏电保护方法，线路发生故障包括电压电流检测模块检测到线路发生超过规定漏电动作电流或电压电流检测模块检测到供电电流大于等于短路动作电流或电压电流检测模块检测到负载电流持续3秒大于或等于额定电流或电压电流检测模块检测到输入电压持续3秒大于270V或电压电流检测模块检测到输入电压持续3秒小于170V或电压电流检测模块检测到线路断电。
进一步，线路发生危险包括烟雾报警器输入模块检测到烟雾报警。
本发明的有益效果为：本发明的自动重合闸智能漏保主机符合《GB16917.1-2014家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCBO)》、《GB/T 6829-2017剩余电流动作保护器(RCD)的一般要求》等标准。具有自动重合闸、短路保护、过流保护、漏电保护、过压保护、低压保护、延时启动、零/火线接反保护、零线断开保护、用电数据实时显示以及故障次数记录等功能。
本发明的自动重合闸智能漏保主机适用于交流50Hz或60Hz，额定电压220V或230V，可以根据需要选择不同型号的自动重合闸智能漏保主机。当用电设备发生短路、过载、漏电、电压异常、人畜发生触电时，能自动快速断开电源，故障消除后自动重合闸恢复供电，无需人工合闸，保证用电设备正常供电使用。本发明的自动重合闸智能漏保主机主要适用于家庭用电以及平安城市视频监控、电动自行车充电桩、光伏并网、无人值守简易机房、通讯基站、直放站、卫星地面接收站、微波转发站、户外一体化机柜、综合接入、专用设备机箱、气象遥测站、光端机以及交换机柜等重要室外和无人值守设备中。
本发明的自动重合闸智能漏保主机的保护方法，具备自动重合闸功能，安全性能高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种自动重合闸智能漏保主机电路结构原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种自动重合闸智能漏保主机，包括MCU单片机核心控制器、电压电流检测模块、驱动模块、电源模块以及继电器，所述电压电流检测模块、所述驱动模块以及所述电源模块分别与所述MCU单片机核心控制器电连接，所述继电器与所述驱动模块电连接，所述继电器以及所述电源模块均与供电线路电连接，所述继电器与用电设备电连接。还包括按键输入模块和显示模块，所述按键输入模块与所述显示模块均与所述MCU单片机核心控制器电连接。还包括烟雾报警器输入模块，所述烟雾报警器输入模块与所述MCU单片机核心控制器电连接。还包括温度采集模块，所述温度采集模块与所述MCU单片机核心控制器电连接。还包括报警模块，所述报警模块与所述MCU单片机核心控制器电连接，所述报警模块还与蜂鸣器电连接。还包括通信模块，所述通信模块与所述MCU单片机核心控制器电连接，所述通信模块用于将MCU单片机核心控制器内储存的信息上传给服务器。所述显示模块包括信号显示灯、通信显示灯、漏电显示灯、短路显示灯、烟感显示灯以及数码管显示屏，所述按键输入模块用于切换所述数码管显示屏显示电压或电流或故障。
自动重合闸智能漏保主机的漏电保护方法：当线路发生故障或危险时，MCU单片机核心控制器发出指令给驱动模块，驱动模块驱动继电器断开，保护器立即断电；当跳闸后，在设定的时间间隔后MCU单片机核心控制器发出指令给驱动模块，驱动模块驱动继电器闭合，自动重新合闸通电。
自动重合闸智能漏保主机的漏电保护方法，线路发生故障包括电压电流检测模块检测到线路发生超过规定漏电动作电流或电压电流检测模块检测到供电电流大于等于短路动作电流或电压电流检测模块检测到负载电流持续3秒大于或等于额定电流或电压电流检测模块检测到输入电压持续3秒大于270V或电压电流检测模块检测到输入电压持续3秒小于170V或电压电流检测模块检测到线路断电。
线路发生危险包括烟雾报警器输入模块检测到烟雾报警。
1、漏电保护：当电压电流检测模块检测到线路发生超过规定漏电动作电流(30mA)时，MCU单片机核心控制器发出指令给驱动模块，驱动模块驱动继电器断开，保护器立即断电。
2、短路保护：当电压电流检测模块检测到供电电流大于等于短路动作电流时，MCU单片机核心控制器发出指令给驱动模块，驱动模块驱动继电器断开，保护器在0.1秒内保护动作，跳闸切断供电。
3、过流保护：当电压电流检测模块检测到负载电流持续3秒大于或等于额定电流时，MCU单片机核心控制器发出指令给驱动模块，驱动模块驱动继电器断开，本保护器跳闸保护。
4、过压保护：当电压电流检测模块检测到输入电压持续3秒大于270V时，MCU单片机核心控制器发出指令给驱动模块，驱动模块驱动继电器断开，本保护器跳闸保护。
5、欠压保护：当电压电流检测模块检测到输入电压持续3秒小于170V时，MCU单片机核心控制器发出指令给驱动模块，驱动模块驱动继电器断开，本保护器跳闸保护。
6、断电时自动断开：电压电流检测模块检测到线路断电时自动断开，电压电流检测模块检测到重新来电后检测到供电正常则自动合闸通电。
7、自动重合闸：当发生以上故障跳闸后，一定时间间隔后MCU单片机核心控制器发出指令给驱动模块，驱动模块驱动继电器闭合，自动重新合闸通电。
8、故障显示：上述保护断开的同时，MCU单片机核心控制器发出指令给显示模块，显示模块显示不同红色指示灯亮，数码管指示相应的故障类型。
9、状态上报：主机的各种状态、参数(包括外接电表的参数)通过通信模块定时上报给服务器。
10、分合闸上报：当分合闸时，会触发上报给服务器，用于火灾报警等
综上所述，此设备集网络通讯主机(485)、漏电保护断路器(自动重合闸)、过载(短路)断路器(自动重合闸)、欠压(过压)断路器(自动重合闸)、温度检测、烟感检测(切断输出电源和报警输出联动)、远程控制于一身。
一种自动重合闸漏保主机一个实施例的规格及技术参数
Figure BDA0003165073980000061
1、将自动重合闸漏保主机安装在墙壁上或机箱内，接在空气开关(或带熔断保护的闸刀开关)的后端，电源接输入端，负载接输出端。要求安装在高度为1.7米以上，人不容易接触到的地方，且避免直接日晒或雨淋。
2、本产品可代替普通漏电开关，安装时不要与现有的漏电开关同时使用。六、指示灯、显示屏及按键说明
1、指示灯说明
(1)电源开关打到“开”时，除了“信号”指示灯不亮，其他指示灯都会全亮，以检验指示灯是否正常。
(2)信号指示灯：此为内部4G通讯模块指示灯，熄灭表示未联网，连闪4下表示已连上4G网络，连闪2下表示已连上2G网络。
(3)通讯指示灯：此为服务器连接指示灯，5秒闪亮表示此时服务器未连接，1秒闪亮表示此时服务器已连接，0.5秒快闪表示此时与服务器有数据通讯。
(4)漏电指示灯：此为漏电指示灯，长亮表示负载有漏电故障，1秒闪烁表示欠压故障，0.5秒闪烁表示过压故障，此时输出应为分闸状态。
(5)短路/过载指示灯：长亮表示负载有短路故障，闪亮表示负载有过载故障，此时输出应为分闸状态。
(6)烟感/过温指示灯：长亮表示烟感有报警，闪亮表示环境温度过高，此时输出应为分闸状态。
(7)输出指示灯：长亮即表示正常工作。
2、显示屏及按键设置
(1)电源开关打到“开”时，首先是自检，所有字段显示1秒，设备编号显示1秒，版本号显示2秒。
(2)如有烟感/过温报警记录，则一直显示，且不能自动上电，必须先清除记录，长按按键5秒清除记录。
(3)待机状态时，默认轮流显示电压、电流、总耗电量、信号强度、漏电流(通电3分钟后开始显示)，电压格式如220V显示“220U”，电流格式如10A显示“10.0A”，总耗电量分2次显示000000.00度(间隔1秒)，信号强度格式如30显示C.30或C-30(.表示需要带分机，否则会重启通讯模块；-表示不接分机也不会重启通讯模块，可作为监控使用；信号强度最高31，低于20通讯不稳定)，漏电流格式如15mA显示“L.015”。
(4)选择按键：使用“选择”按键，进行短按操作，可以切换显示相应的数值，如平时只要求显示电流值，则短按“选择”按键，当出现电流显示时，停止操作即可。
(5)故障显示：如出现欠压、过压、漏电、过流、短路情况时，立即显示相应故障数值。
(6)故障次数：当设备检测到故障导致断电，会累加保存故障次数。如需将故障次数清零，使用“选择”按键，短按切换到故障次数显示，如出现“E3.03”(表示漏电故障当前次数为3次)时,一直按住“选择”键，约5秒左右，故障次数自动清零，显示变成“E3.00”即可。
E0＝存储器故障；E1＝欠压；E2＝过压；E3＝漏电；E4＝过载；E5＝短路，E6＝烟感；E7＝过温；E8...＝服务器远程控制停止。
注：E0、E1、E2故障次数只显示00。
当烟感/过温触发后，还要间隔1秒显示年、月、日、时、分、秒。
(7)开/关显示：关显示操作方法，在非故障显示的状态下，一直按住“选择”按键约8秒，显示关闭，设置完成；开显示也是使用同样的方法。
(8)切换是否监控：一直按住“选择”按键约15秒左右，系统重启，注意观察信号强度的显示是.或-。
七、自动重合闸说明
1、当出现欠压、过压时导致分闸，待电压恢复到正常范围后3秒进行自动重合闸，无次数限制；
2、当出现漏电、短路、过载导致分闸，将在30秒后进行第一次重合闸，如果合闸不成功，1分钟后进行第2次，再经过1分钟后第3次；
3、烟感/过温报警时，会把当前时间记录在内部存储器中，如需再次上电，需先清除存储器内的记录(通过按键或服务器消除指令)。
4、任一次自动重合闸5秒内没有故障，故障次数自动清零，下次故障又从第一次起计算。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动重合闸智能漏保主机，其特征在于：包括MCU单片机核心控制器、电压电流检测模块、驱动模块、电源模块以及继电器，所述电压电流检测模块、所述驱动模块以及所述电源模块分别与所述MCU单片机核心控制器电连接，所述继电器与所述驱动模块电连接，所述继电器以及所述电源模块均与供电线路电连接，所述继电器与用电设备电连接。
2.如权利要求1所述的自动重合闸智能漏保主机，其特征在于：还包括按键输入模块和显示模块，所述按键输入模块与所述显示模块均与所述MCU单片机核心控制器电连接。
3.如权利要求2所述的自动重合闸智能漏保主机，其特征在于：还包括烟雾报警器输入模块，所述烟雾报警器输入模块与所述MCU单片机核心控制器电连接。
4.如权利要求3所述的自动重合闸智能漏保主机，其特征在于：还包括温度采集模块，所述温度采集模块与所述MCU单片机核心控制器电连接。
5.如权利要求4所述的自动重合闸智能漏保主机，其特征在于：还包括报警模块，所述报警模块与所述MCU单片机核心控制器电连接，所述报警模块还与蜂鸣器电连接。
6.如权利要求5所述的自动重合闸智能漏保主机，其特征在于：还包括通信模块，所述通信模块与所述MCU单片机核心控制器电连接，所述通信模块用于将MCU单片机核心控制器内储存的信息上传给服务器。
7.如权利要求6所述的自动重合闸智能漏保主机，其特征在于：所述显示模块包括信号显示灯、通信显示灯、漏电显示灯、短路显示灯、烟感显示灯以及数码管显示屏，所述按键输入模块用于切换所述数码管显示屏显示电压或电流或故障。
8.一种自动重合闸智能漏保主机的漏电保护方法，其特征在于：当线路发生故障或危险时，MCU单片机核心控制器发出指令给驱动模块，驱动模块驱动继电器断开，保护器立即断电；当跳闸后，在设定的时间间隔后MCU单片机核心控制器发出指令给驱动模块，驱动模块驱动继电器闭合，自动重新合闸通电。
9.如权利要求8所述的自动重合闸智能漏保主机的漏电保护方法，其特征在于：线路发生故障包括电压电流检测模块检测到线路发生超过规定漏电动作电流或电压电流检测模块检测到供电电流大于等于短路动作电流或电压电流检测模块检测到负载电流持续3秒大于或等于额定电流或电压电流检测模块检测到输入电压持续3秒大于270V或电压电流检测模块检测到输入电压持续3秒小于170V或电压电流检测模块检测到线路断电。
10.如权利要求8所述的自动重合闸智能漏保主机的漏电保护方法，其特征在于：线路发生危险包括烟雾报警器输入模块检测到烟雾报警。
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