CN1324627C - 智能型接地故障断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能型接地故障断路器，该智能型接地故障断路器具有过电压保护功能和自动复位功能。智能型接地故障断路器包括：一个接地故障断路器的动作机构，包括：一个永磁体，位于与一个软磁体邻近的位置；一个软磁体，位于一个套筒内，该软磁体在磁力的作用下带动动触点上下移动；一个接通线圈，缠绕在套筒的近永磁体的一端；一个分断线圈，缠绕在套筒的远永磁体的一端；一个触点静压均衡调整装置，其平衡调整架与软磁体形成一体，通过设置在其内的调整块，调整动触点与静触点的可靠接触；以及一个压敏电阻失效保护装置，通过检测压敏电阻的失效漏电流切断压敏电阻的电力线回路。
Description
技术领域
本发明涉及一种接地故障保护，特别是涉及一种智能型接地故障断路器(GFCI)。
背景技术
由于接地故障断路器能有效防止人身触电、电气设备及火灾事故。因而得到广泛应用。
接地故障断路器是通过动作机构实施接地故障短路保护的，即，在正常状态下，通过电磁线圈通电后的磁力作用通电触点接通，而在发生接地故障时，再通过另一组电磁线圈通电后的磁力作用断开通电触点。
接地故障断路器应能自动检测其内部各部件的性能，当接地故障断路器失去功能时发出报警信号。提醒用户停止使用接地故障断路器。
当电源电压超过额定值时，GFCI不能分断。需要增加有效的过压安全保护功能。
当接地故障发生时，GFCI分断。当接地故障消除后，需手动复位使用不方便。
此外，反接线时，GFCI面板插孔不带电，故GFCI必需有四对银接点，但是，在实际操作时，这四对银接点由于公差等原因，往往不能全部可靠接触，以致造成不能正常工作。
另一方面，压敏电阻(MOV)是GFCI内部重要元件，通常并联在电力线输入端，其作用吸收浪涌电压，但因压敏电阻本身质量问题，老化和温度，湿度变化等都会引起压敏电阻性能变化，在某些情况下，甚至还会发生爆炸，引起火灾。目前，解决上述问题的各种技术方案，主要集中于压敏电阻的性能方面，即提高压敏电阻的寿命和性能，但是仍然不能解决压敏电阻老化而失效的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种解决上述问题的智能型接地故障断路器。
本发明上述目的是这样实现的，一种智能型接地故障断路器，包括：
一个接地故障断路器的动作机构，包括：
一个永磁体，位于与一个软磁体邻近的位置；
一个软磁体，位于一个套筒内，该软磁体在磁力的作用下带动动触点上下移动；
一个接通线圈，缠绕在套筒的近永磁体的一端；
一个分断线圈，缠绕在套筒的远永磁体的一端；
一个触点静压均衡调整装置，与软磁体形成一体，通过设置在其内的调整块，调整动触点与静触点的可靠接触；
一个压敏电阻失效保护装置，通过检测压敏电阻的失效漏电流，切断压敏电阻的电力线回路；
一个自诊断装置，用于自诊断接地故障断路器内部各部件性能；
一个过电压保护装置，用于当输入电源电压超过额定值时，分断接地故障断路器；
一个自动复位装置，用于当接地故障消除后，使接地故障断路器自动复位。
其中，所述的自诊断装置包括：
当复位时，串联连接分断线圈以增加分断线圈支路电阻值的加载单元；
串联连接分断线圈的检测单元；
根据检测单元在一段时间检测的信号，判定是否存在GFCI内部部件故障的逻辑单元；
报警器，当逻辑单元判定存在故障时，通过该报警器发出报警信号。
其中，所述加载单元包括并联连接的可控硅与电阻器，所述可控硅在复位信号触发下截止；所述检测单元是互感线圈或变压器。
其中，所述加载单元包括并联连接的电子开关与电阻器，所述电子开关在复位信号触发下截止；所述检测单元是电阻器。
其中，所述自动复位装置包括：
接地故障采集单元，不断采集接地故障信号；
故障消除判断单元，当未采集到接地故障信号时，判断故障消除并发出复位指令；
复位执行部件，根据所述复位指令，使GFCI复位。
其中，所述过电压保护装置包括：
过压判断逻辑单元，根据额定值判断输入电压是否过压；
过压切断部件，根据过压逻辑判断单元的过压判定结果，接通分断线圈，从而使GFCI分断。
其中，当接通线圈短时间通电时，产生一个上拉磁力，使软磁体上移，与永磁体吸合，由此使软磁体带动动触点与静触点接触；当分断线圈短时间通电时，产生一个下拉磁力，使软磁体下移，与永磁体分离，由此使软磁体带动动触点与静触点脱离接触。
其中，所述套筒内设有一个定位弹簧，其一端固定连接套筒，其另一端固定连接软磁体，这样在分断线圈通电时，利用分断线圈和定位弹簧的恢复弹力，使软磁体脱离永磁体。
其中，所述软磁体是软磁棒。
由此可见，本发明的接地故障断路器的动作机构的两个线圈仅仅在短时间内消耗电能，并且在接通期间是零功耗接通，因此可以节约大量能源。
本发明所述的接地故障断路器，其中，所述的自诊断功能、过电压保护功能、自动复位功能均有集成电路IC相应的程序完成。
此外，本发明的触点静压均衡调整装置包括：
四个静触点，两两分置在套筒的两侧；
四个动触点，两两分置在套筒的两侧，并与四个静触点相对；
一个平衡调整架，套接在软磁体上，该平衡调整架的两端分别设置容置槽，其内放置调整块，当平衡架随软磁体上移带动动触点与静触点接触时，该调整块在一个静触点对一个动触点的下压力作用下，调整另一个动触点与另一个静触点的接触力。
其中，所述调整块的底部设有一个凸起的中心支点。
其中，所述平衡调整架的容置槽具有一个与调整块的中心支点相适应的凹陷。
其中，所述调整块的大小足以使其可以在容置槽内左右摆动。
本发明通过静压力均衡的原理实现动触点与静触点的可靠接触，也就是，平衡架(308)的容置槽内的平衡调整块309的一端在一个静触点的静压力的下压作用下，使另一端翘起，从而强迫另一个动触点与另一个静触点可靠接触，这类似于跷跷板的原理，一端下压而使另一端翘起。因此本发明可以实现全部动触点与全部静触点的可靠接触。
此外，本发明的压敏电阻失效保护装置包括：
一个压敏电阻，一端连接一条电力线的输入端，另一端通过断路装置的断路开关连接另一条电力线；
一个压敏电阻的失效检测装置，包括一个检测压敏电阻漏电流的检测器，当所述检测器所检测的压敏电阻漏电流达到预定值时，输出一个触发信号；
一个断路装置，连接所述压敏电阻的失效检测装置的触发端，在所述触发信号的激励下，断开所述断路开关；
一个压敏电阻失效显示装置，包括由所述断路装置控制的指示灯开关和指示灯。
其中，所述压敏电阻的失效检测装置还包括一个比较器，将所检测的压敏电阻漏电流值与一个阈值进行比较。
其中，所述检测器是检测线圈。
其中，所述检测器是与压敏电阻串联的电阻。
其中，所述断路装置是串联连接的可控硅和分断线圈。
本发明利用压敏电阻的失效检测装置，检测压敏电阻失效时所产生的漏电流。当漏电流到达一定值时，该失效检测装置触发断路装置工作，以切断电力线对压敏电阻所形成的电回路，从而实现对压敏电阻的保护，同时通过压敏电阻失效显示装置，发出压敏电阻失效的警告。
另一个方面，本发明的压敏电阻失效保护装置包括：
一个压敏电阻MOV1，一端连接一条电力线的输入端，另一端通过所述动触点与静触点的接触连接另一条穿过接地检测装置的电力线；
接地检测装置N1，通过不平衡电流检测，检测接地故障电流和压敏电阻漏电流，并输出故障检测信号；
故障触发模块IC，接收接地检测装置N1所输出的故障检测信号，当所述故障检测信号大于阈值时，输出触发信号；
接地故障断路执行装置，包括分断线圈J2和可控硅VD7，可控硅VD7由故障触发模块所输出的触发信号导通，使分断线圈J2通电产生分断磁场，由此使断路器的动触点与通电的静触点断开；
一个压敏电阻失效显示装置，包括由所述分断线圈控制的开关K4和指示灯，如发光二极管。
此外，本发明通过静压力均衡的原理实现动触点与静触点的可靠接触，也就是，平衡架的容置槽内的平衡调整块的一端在一个静触点的静压力的下压作用下，使另一端翘起，从而强迫另一个动触点与另一个静触点可靠接触，这类似于跷跷板的原理，一端下压而使另一端翘起。因此本发明可以实现全部动触点与全部静触点的可靠接触。
此外，本发明利用压敏电阻的失效检测装置，检测压敏电阻失效时所产生的漏电流。当漏电流到达一定值时，该失效检测装置触发断路装置工作，以切断电力线对压敏电阻所形成的电回路，从而实现对压敏电阻的保护，同时通过压敏电阻失效显示装置，发出压敏电阻失效的警告。
下面结合附图对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明GFCI插座的外观立体图；
图2是本发明GFCI的安装分解视图；
图3是本发明GFCI动作机构分断状态时关系视图；
图4是本发明GFCI动作机构接通状态时关系视图；
图5是本发明GFCI动作机构主要部件平衡架和平衡架调整块关系视图；
其中图5a显示了平衡架的结构；图5b显示了平衡架未上移时，动触点与静触点的关系；图5c显示了当平衡架上移时，调整块未作调整时的动触点与静触点的关系；图5d显示了调整块调整后的动触点与静触点的关系；
图6是本发明专用IC结构框图。
图7是本发明GFCI电路图。
图8为本发明GFCI另一实施例电路图。
图9为另一实施例GFCI电源电压波形与触发信号相位关系图。
具体实施方式
以下对照附图详细说明本发明机构配合关系，动作过程和电工作原理。
图1为本发明GFCI插座的外观立体图，其中104为复位键(RESET)，105为测试键(TEST)，102为电源插孔，103为接地插孔，106为指示灯，107为接地安装铁片，101为顶盖，403为电源(LINE)接线螺钉，(另一只在GFCI对面未显示)，402为负载接线螺钉(另一只在GFCI对面未显示)，401为基座。
图2为本发明GFCI插座的分解立体图，从图可看出GFCI基本由101顶盖部件，201隔板部件，301电路板部件，401基座部件组成。
以下说明GFCI四部件组件的构成，装配和功能。
顶盖部件由塑料顶盖101，电源插孔102，复位键(RESET)104，测试键(TEST)105，和指示灯106构成。
测试键是设8mA故障电流定期测试GFCI性能，因故障电流或其他原因使GFCI分断，当其接地故障排除后，用复位键使GFCI恢复正常工作。
隔板部件201包括：
GFCI动作机构的主要部件带屏蔽罩的永磁体202，放入相对应圆孔内与301部件的平衡架组件304机构GFCI动作机构，静触片203卡入固定槽205内，204为导光柱，206为测试片。
电路板部件301包括：
301电路板部件为GFCI的重要组成部件，由磁环总成302、动触片305、电源接线端子303、电路板301和动作机构部件304构成。
下面参照图3和图4详细说明动作机构部件304的构成，各部件之间位置和动作过程。
本发明的接地故障断路器的动作机构，包括：
一个永磁体202，位于与一个软磁体312邻近的位置；
一个软磁体312，位于一个套筒内，该软磁体312在磁力的作用下带动动触点305上下移动；
一个接通线圈310，缠绕在套筒的近永磁体202的一端；
一个分断线圈311，缠绕在套筒的远永磁体202的一端；
其中，当接通线圈310短时间通电时，产生一个上拉磁力，使软磁体上移，与永磁体吸合，由此使软磁体312带动动触点305与静触点203接触；当分断线圈311短时间通电时，产生一个下拉磁力，使软磁体312下移，与永磁体202分离，由此使软磁体312带动动触点305与静触点203脱离接触。
其中，所述套筒内设有一个定位弹簧307，其一端固定连接套筒，其另一端固定连接软磁体312。这样在分断线圈311通电时，可以利用分断线圈311和定位弹簧307的恢复弹力，使软磁体307脱离永磁体202。
其中，所述软磁体312与平衡架308形成一体。
其中，所述平衡架308的两侧分别设有绝缘的平衡调整块309，所述软磁体312通过平衡调整块309带动动触点305移动。
其中，所述软磁体312是软磁棒。
由于本发明的接地故障断路器的动作机构的两个线圈仅仅在短时间内消耗电能，在接通期间是零功耗接通，因此可以节约大量能源。
由于本发明在复位期间和故障保护期间，仅仅在短时间内消耗电能，因此可以节约大量能源。
初始状态时，在定位弹簧307作用下，如图3所述GFCI处分断状态，当按下复位键(RESET)时(相对于附图7中K3)接通线圈310(相对于附图7中线圈J1)带电，形成上拉磁场，在该磁场的磁力作用下，软磁棒312迅速上移，使软磁棒312与永磁体202吸合，因平衡架308与软磁棒312为一体，因而平衡同时上移带动动触片305上移。与静触片203接通完成GFCI接通过程，其接通状态如图4所示。
反之，当因故障电流及其他原因，使分断线圈311带电，形成下拉磁场，此时软磁体312下拉电磁力和定位弹簧307合为大于永磁体和软磁体吸合力，使平衡架迅速下移，至使GFCI分断。
从上面分析可看出动作机构特点为：1、GFCI接通和保持依靠永磁体和软磁体的电磁吸合力，不需要接通线圈通电因而没有功耗。2、GFCI不同其他GFCI用机械力接通，而用电磁力接通分断适合于远程控制。
本发明的触点静压均衡调整装置包括(参见图5)：一个平衡调整架308，套接在软磁体312(参见图5a)上，该平衡调整架308的两端分别设置容置槽，其内放置调整块309，当平衡架308随软磁体上移带动动触点305与静触点203接触时，该调整块309在一个静触点(例如图5c的右端静触点203)对一个动触点的下压力作用下，调整另一个动触点与另一个静触点(例如图5c的左端静触点203)的接触力。
其中，所述调整块306的底部设有一个凸起的中心支点；
其中，所述平衡调整架308的容置槽具有一个与调整块的中心支点相适应的凹陷。
其中，所述调整块的大小足以使其可以在容置槽内左右摆动。
图5显示了利用本发明的静压力均衡原理实现本发明的动触点和静触点可靠接触的关系图。
参见图5a，平衡调整架308，套接在软磁体312上，该平衡调整架308的两端分别设置容置槽，其内放置调整块309.
参见图5b，当平衡架308未上移时，动触点305与静触点203不接触。
参见图5c，当平衡架308随软磁体上移带动动触点305与静触点203接触时，该调整块309带动一个动触点与一个静触点接触，而另一个动触点则等待与另一个静触点接触。
在一个静触点(例如图5c的右端静触点203)对一个动触点的下压力作用下，调整块309另一端翘起。使另一个动触点与另一个静触点(例如图5c的左端静触点203)可靠接触。从而形成参见图5d所示的两对接点可靠接触的状态，
由此可见，本发明通过静压力均衡的原理实现动触点与静触点的可靠接触，也就是，平衡架308的容置槽内的平衡调整块309的一端在一个静触点的静压力的下压作用下，使另一端翘起，从而强迫另一个动触点与另一个静触点可靠接触，这类似于跷跷板的原理，一端下压而使另一端翘起。因此本发明可以实现全部动触点与全部静触点的可靠接触。
本发明通过实时检测压敏电阻正常漏电流，来判断压敏电阻的当前性能，以便及时更换老化或失效的压敏电阻，从而避免接地故障断路器中压敏电阻的失效问题。
本发明的避免压敏电阻失效的装置，包括：
一个压敏电阻(如图7中的压敏电阻MOV1)，一端连接一条电力线的输入端，另一端通过短路装置的断路开关(即，动触点和静触点)连接另一条电力线；
一个压敏电阻的失效检测装置，包括一个检测压敏电阻漏电流的检测器(如图7中的检测线圈N1)，当所述检测器所检测的压敏电阻漏电流达到预定值时，输出一个触发信号(如图7所述的IC第13脚输出的触发信号)；
一个断路装置(如图7的可控硅VD7和分断线圈J2)，连接所述压敏电阻的失效检测装置的触发端(如图7所述的IC第13脚)，在所述触发信号的作用下，断开所述断路开关(即，动触点和静触点)；
一个压敏电阻失效显示装置，包括由所述断路装置控制的指示开关(如图7中的开关K4)和指示灯((如图7中的发光二极管)。
所述压敏电阻的失效检测装置还包括一个比较器(内建于IC之内)，将所检测的压敏电阻漏电流值与一个阈值进行比较。
所述断路装置是串联连接的可控硅VD7和分断线圈J2。
本发明利用敏电阻的失效检测装置，检测压敏电阻失效时所产生的漏电流。当漏电流到达一定值时，该失效检测装置触发断路装置工作，以切断电力线对压敏电阻所形成的电回路，从而实现对压敏电阻的保护，同时通过压敏电阻失效显示装置，发出压敏电阻失效的警告。
在本发明的接地故障断路器的一个具体实施例中，避免压敏电阻失效的装置，包括：
一个压敏电阻MOV1，一端连接一条电力线的输入端，另一端通过所述动触点与静触点的接触连接另一条穿过接地检测装置的电力线；
接地故障检测装置N1，通过不平衡电流检测，检测接地故障电流和压敏电阻漏电流，并输出故障检测信号；
故障触发模块IC，接收接地故障检测装置N1所输出的故障检测信号，当所述故障检测信号大于阈值时，输出触发信号；
接地故障断路执行装置，包括分断线圈J2和可控硅VD7，可控硅VD7由故障触发模块所输出的触发信号导通，使分断线圈J2通电产生分断磁场，由此使断路器的动触点与通电的静触点断开；
一个压敏电阻失效显示装置，包括由所述分断线圈控制的开关K4和指示灯，如发光二极管。
其中，本发明还包括一个中性误接地保护装置N2，当发生误接地现象时，向故障触发模块IC输出故障检测信号。
其中，所述接地故障检测装置是零序电流互感器N1，所述中性误接地保护装置是中性误接地保护线圈N2，其中线圈N1N2构成变压器耦合振荡器，当有中性误接地现象发生时，此振荡器起振，当振幅达到故障触发模块IC阀值时，故障触发模块脚IC7输出信号，使GFCI分断。
本发明把接地检测装置N1利用为压敏电阻的失效检测装置。当检测的压敏电阻漏电流到达一定值时，故障触发模块IC触发执行装置(VD7、J2)工作，以切断电力线对压敏电阻所形成的电回路，从而实现对压敏电阻的保护，同时通过压敏电阻失效显示装置，发出压敏电阻失效的警告。
下面结合图7对本发明的GFCI的电路原理进行详细说明
GFCI电路由传感器，电子线路，接地故障检测电路和动作控制机构组成。
传感器由检测磁环(零序电流互感器)N1和中性误接地保护线圈N2组成。
图7所示的电路包括直流电源，接地故障检测电路，中性误接地保护电路，GFCI接通和分断控制电路。
在图7(和图8)中接通线圈J1相当于图3和图4中的接通线圈310，而分断线圈J2相当于图3和图4中的分断线圈311。
电阻R5一端与输入电源连接，另一端与二极管D1正极连接，电源经过二极管整流供给专用集成电路IC直流电源。
本发明的电路由专用集成电路(IC)CWS168和相应电路元件构成。
参见图6，集成电路(IC)CWS168由运算放大器A和微处理器组成，其中微处理器包括：CPU、存储器、A/D、D/A转换器、输入、输出接口、时钟发生器及中断系统。
集成电路CWS168内部设有GFCI的自诊断程序、过电压保护程序、自动复位程序和以上三程序的启动、中断、转移和报警等程序，通过执行以上三程序完成GFCI不同功能检测。
复位(RESET)按钮K3一端与IC7脚连接另一端接地。当K3按下时，产生一个复位信号，该信号经由IC处理后，产生一个脉冲信号，经由IC8脚使SCRVD5导通，导致接通线圈J1，即图4中的接通线圈310通电，使图4中的动触片305与静触片203接触，从而使GFCI接通。
检测磁环N1一端与IC3脚连接另一端经过电阻R1与IC2脚连接，电阻R2一端与IC1脚连接，R2另一端与IC2脚连接。分断线圈J2一端与输入电源相连，另一端与变压器T1初级线圈一端连接，VD7阳极与变压器T1初级线圈另一端连接，其阴极与电阻R8一端、可控硅VD8阳极连接，电阻R8另一端和可控硅VD8阴极接地；电阻R7一端与电源连接，另一端与可控硅VD6阳极连接，可控硅VD6阴极与电源另一端连接(即接地)。可控硅VD6VD7VD8VD5的触发极和警报器S1与IC的相应输出脚连接，变压器T1次级线圈连接，IC的检测脚(即IC10脚)。
当有接地故障电流时，检测磁环N1生成感应信号，该信号经IC放大，达到设定值时(一般为5mA)，IC13脚输出触发信号(实际上是在IC内部执行比较，当N1生成的感应信号大于阈值时，IC的13脚输出触发信号)，使可控硅VD7导通，由此使分断线圈J2，即图3中的分断线圈311通电，导致图3中的动触片305与静触片203分离，从而使GFCI分断。
电阻R2的电阻值确定GFCI分断故障电流大小。
本发明除了上述的执行复位和接地故障断路功能的功能装置之外，还设有：接地故障自诊断装置，接地故障断路器过压保护装置和接地故障断路器自动恢复装置。在一个具体实施例中，这三个装置也是通过专用集成电路(IC)CWS168和相应的外围元件构成。
接地故障断路器自诊断装置按以下方式操作：
可控硅VD8平时处于导通状态，当GFCI复位后(即开关K3按下后)首先执行自诊断程序，在程序设定判定时间范围内，首先IC发出指令使VD8断开，此举目的是将电阻R8加到分断电路中，以减少通过分断线圈J2的电流，防止GFCI误分断。然后经一定时延后，IC再发出指令使VD6导通，使IC利用VD6导通后变压器次级输出信号，进行GFCI内部部件故障诊断。
GFCI内部部件故障主要包括：磁环N1开路或短路，IC放大器损坏(不会有触发脉冲)，分断线圈J2开路和可控硅VD7损坏。当出现这些故障时，分断线圈J2不会有电流通过，即变压器T1次级没有输出信号。如果在规定时间内IC接收不到变压器T2的信号，则判定GFCI内部部件出现故障，IC立即发出信号使报警器S1报警。同时中断程序执行。
如果变压器T1次级在规定时间有信号输出，则说明GFCI功能正常，GFCI自诊断程序结束，同时执行过电压保护程序。
据此并参见图6和图7可以得知，本发明的接地故障断路器自诊断装置包括：
当复位时，串联连接分断线圈J2以增加分断线圈J2支路电阻值的加载单元，该加载单元由并联的可控硅VD8和电阻R8组成，也可以由并联联接的电子开关(如开关晶体管)和电阻R8组成；
串联连接分断线圈J2的检测单元，该检测单元由变压器T1(或互感线圈)构成，也可以是一个电阻器；以及
根据检测单元在一段时间检测的信号，判定是否存在GFCI内部部件故障的逻辑单元，该逻辑单元可以由IC内部的CPU及软件构成。
此外，还可以包括一个报警器S1，当逻辑单元判定存在故障时，通过该报警器发出报警信号。
图8是另一实施电路图，当执行自诊断程序时，在设定周期内IC首先从IC11脚采集电源电压波形信息，当正弦波形在140～150°时，其电压波形和触发信号相差关系如图9所示。IC发出指令使VD7导通，此时电源电压约为50V左右，通过分断线圈电流较小，此举目的同样为防止自诊断时GFCI分断，用二极管D2的正向电压降(0.7V)作GFCI功能判定，其过程和判定与第一实施例相同。
本发明的接地故障断路器过电压保护装置按以下方式操作：
当GFCI自诊断判定结束以后，程序进入GFCI过电压保护程序，其过程如下：
首先从电源端IC第11脚采集电源电压信息，IC微处理器对电压信息多次采集进行综合处理后，确认电源电压已超过预定电压值时，IC发出指令使SCRVD7导通，分断线圈J2通电，使GFCI分断，同时中断程序执行。如果电源电压正常，继续执行下一个程序。
由此可以得知，接地故障断路器过电压保护装置包括：
过压判断逻辑单元，根据额定值判断输入电压是否过压，该逻辑单元可以由IC内部的CPU及软件构成；
过压切断部件，根据过压逻辑判断单元的过压判定结果，接通分断线圈J2，从而使GFCI分断，该过压切断部件由可控硅VD7构成。
本发明的接地故障断路器自动复位装置按以下方式操作：
当有接地故障使GFCI分断时，IC优先中断执行中的程序，启动自动复位程序，此时IC不断采集接地故障信息，当IC采集到GFCI接地故障消除信息后，经过一定时延IC发出GFCI复位指令。使SCR VD5导通，复位线圈J1通电，GFCI接通，同时从原执行程序中断处恢复原程序继续执行。
本发明的接地故障断路器自动复位装置包括：
接地故障采集单元，不断采集接地故障信号；
故障消除判断单元，当未采集到接地故障信号时，判断故障消除并发出复位指令；
复位执行部件，根据所述复位指令，使GFCI复位，也就是通过IC8脚触发SCR5、使接通线圈J1通电，致使GFCI接通。
在一个实施例中，上述接地故障断路器自动复位装置由专用集成电路(IC)CWS168内部的逻辑电路和软件实现。
压敏电阻(MOV)是GFCI内部重要元件，其作用为吸收浪涌电压，但因压敏电阻本身质量问题，老化和温度，湿度变化，都会引起压敏电阻性能变化，由此会引起GFCI失效，甚至烧毁现象的发生，为此改变传统压敏电阻(MOV)的接法，使压敏电阻(MOV)一端接电源端，而另一端接GFCI输出端，压敏电阻(MOV)正常漏电流为μA量级不会影响GFCI正常工作。因各种原因压敏电阻漏电流增加达到5mA时GFCI分断，同时也使压敏电阻(MOV)同时断开，这样使GFCI分断，又保护压敏电阻不被击穿烧毁。
Claims (13)
1.一种智能型接地故障断路器，包括：
一个智能型接地故障断路器的动作机构，包括：一个永磁体(202)，位于与一个软磁体(312)邻近的位置；
一个软磁体(312)，位于一个套筒内，该软磁体(312)在磁力的作用下带动动触点(305)上下移动；
一个接通线圈(310)，缠绕在套筒的近永磁体(202)的一端；
一个分断线圈(311)，缠绕在套筒的远永磁体(202)的一端；
一个触点静压均衡调整装置，其平衡调整架(308)与软磁体形成一体，通过设置在其内的调整块(309)，调整动触点与静触点的可靠接触；
一个自诊断装置，用于自诊断接地故障断路器内部各部件性能；
一个过电压保护装置，用于当输入电源电压超过额定值时，分断接地故障断路器；
一个自动复位装置，用于当接地故障消除后，使接地故障断路器自动复位；
一个压敏电阻失效保护装置，通过检测压敏电阻的失效漏电流，切断压敏电阻的电力线回路。
2.根据权利要求1所述的智能型接地故障断路器，其特征在于，当接通线圈(310)短时间通电时，产生一个上拉磁力，使软磁体上移，与永磁体吸合，由此使软磁体(312)带动动触点(305)与静触点(203)接触；当分断线圈(311)短时间通电时，产生一个下拉磁力，使软磁体(312)下移，与永磁体(202)分离，由此使软磁体(312)带动动触点(305)与静触点(203)脱离接触。
3.根据权利要求1所述的智能型接地故障断路器，其特征在于，所述的触点静压均衡调整装置包括：
四个静触点(203)，两两分置在套筒的两侧；
四个动触点(305)，两两分置在套筒的两侧，并与四个静触点(203)相对；
一个平衡调整架(308)，套接在软磁体(312)上，该平衡调整架(308)的两端分别设置容置槽，其内放置调整块(309)，当平衡架(308)随软磁体上移带动动触点(305)与静触点(203)接触时，该调整块(309)在一个静触点(203)对一个动触点(305)的下压力作用下调整块(309)A端下压，使调整块(309)B端翘起，由此迫使另一个动触点(305)与另一个静触点(203)可靠接触。
4.根据权利要求3所述的智能型接地故障断路器，其特征在于，所述调整块(309)的底部设有一个凸起的中心支点。
5.根据权利要求3所述的智能型接地故障断路器，其特征在于，所述平衡调整架(308)的容置槽具有一个与调整块(309)的中心支点相适应的凹陷。
6.根据权利要求5所述的智能型接地故障断路器，其特征在于，所述调整块的大小足以使其可以在容置槽内左右摆动。
7.根据权利要求1所述的智能型接地故障断路器，其特征在于，所述的自诊断装置包括：
当复位时，串联连接分断线圈以增加分断线圈支路电阻值的加载单元；
串联连接分断线圈的检测单元；
根据检测单元在一段时间检测的信号，判定是否存在智能型接地故障断路器内部部件故障的逻辑单元；
报警器，当逻辑单元判定存在故障时，通过该报警器发出报警信号。
8.根据权利要求7所述的智能型接地故障断路器，其特征在于，所述加载单元包括并联连接的可控硅与电阻器，所述可控硅在复位信号触发下截止；所述检测单元是互感线圈或变压器。
9.根据权利要求7所述的智能型接地故障断路器，其特征在于，所述加载单元包括并联连接的电子开关与电阻器，所述电子开关在复位信号触发下截止；所述检测单元是电阻器。
10.根据权利要求1所述的智能型接地故障断路器，其特征在于所述自动复位装置包括：
接地故障采集单元，不断采集接地故障信号；
故障消除判断单元，当未采集到接地故障信号时，判断故障消除并发出复位指令；
复位执行部件，根据所述复位指令，使智能型接地故障断路器复位。
11.根据权利要求1所述的智能型接地故障断路器，其特征在于所述过电压保护装置包括：
过压逻辑判断单元，根据额定值判断输入电压是否过压；
过压切断部件，根据过压逻辑判断单元的过压判断结果，接通分断线圈，从而使智能型接地故障断路器分断。
12.根据权利要求1所述的智能型接地故障断路器，其特征在于所述压敏电阻失效保护装置，包括：
一个压敏电阻，一端连接一条电力线的输入端，另一端通过断路装置的断路开关连接另一条电力线；
一个压敏电阻的失效检测装置，包括一个检测压敏电阻漏电流的检测器，当所述检测器所检测的压敏电阻漏电流达到预定值时，输出一个触发信号；
一个断路装置，连接所述压敏电阻的失效检测装置的触发端，在所述触发信号的激励下，断开所述断路开关；
一个压敏电阻失效显示装置，包括由所述断路装置控制的指示灯开关和指示灯。
13.根据权利要求12所述的智能型接地故障断路器，其特征在于，所述压敏电阻的失效检测装置还包括一个比较器，将所检测的压敏电阻漏电流值与一个阈值进行比较。
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