CN1835317A - 智能漏电保护器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能漏电保护器，由于所述的零序电流互感器L3连接有使零序电流互感器L3的磁芯产生稳定磁场的恒流交流偏磁电路，使零序电流互感器L3的磁芯首先产生一个稳定的磁场，在漏电电流较小时进入线性状态，提高了漏电检测灵敏度和整机的可靠性；由于采用了模数转换电路与漏电流指示电路，使漏电流的数值直观的显示出来，方便了故障的判断和解除；而逻辑控制电路可控制测试电路对切断电源后的用户线路进行漏电是否解除的继续检测，故障排除时，可自动复位，为用户供电。

Description

智能漏电保护器

技术领域

本发明涉及一种电路安全保护装置，尤其涉及一种漏电保护器。

背景技术

为了保护各种电器设备和人身安全，漏电保护器已得到广泛的应用。但现有漏电保护器存在以下不足之处。1、跳闸后不能继续检测漏电故障的解除情况，并自动复位；2、漏电保护器的零序电流互感器的感应磁通易受外界及电器的干扰，容易产生误动作；3、无漏电电流显示，不能根据漏电电流的大小判断出现故障的大小及故障可能出现的位置。本发明人已授权的实用新型专利“自动复位漏电保护器”(CN200420053999.8)已提出了解决方案，但其缺点是：线路复杂，调节困难，受环境影响较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种抗干扰能力强、数据控制准确、自动检测、自动复位的智能漏电保护器。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：智能漏电保护器，包括电源电路、漏电流检测电路、漏电流放大电路、漏电流指示电路、单片机单元以及控制继电器单元，其特征是：所述的漏电流检测电路包括零序电流互感器，所述的零序电流互感器连接有使零序电流互感器的磁芯产生稳定磁场的恒流交流偏磁电路，零序电流互感器的初级线圈为从智能漏电保护器的输出端引入的相线和零线，零序电流互感器的次级线圈与漏电流检测电路连接，漏电流检测电路与漏电流放大电路连接，漏电流放大电路与单片机单元连接，单片机单元与控制继电器单元、漏电流指示电路连接；所述零序电流互感器还设有在非供电状态下的低压二次漏电检测线圈电路。

作为一种改进，所述低压二次漏电检测线圈电路包括低压电源，与低压电源连接的继电器触点，与继电器触点连接并且可作为零序电流互感器二次检测的初级线圈，所述初级线圈通过继电器触点可与用户的相线和零线连接。

由于采用上述技术方案，所述零序电流互感器还设有在非供电状态下的低压二次漏电检测线圈电路，不需要用220伏的交流电测试漏电与否，使电路漏电检测变得安全，不会造成人员和设备的伤害；单片机单元的采用，使得整个线路控制准确，线路简单，运行可靠，故障率大大降低。

附图说明

图1是本发明实施例的原理框图；

图2是本发明实施例的流程图；

图3是本发明实施例的电气原理图。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，智能漏电保护器，包括电源电路、漏电流检测电路、漏电流放大电路、漏电流指示电路、单片机单元以及控制继电器单元，所述的漏电流检测电路包括零序电流互感器B1，所述的零序电流互感器B1连接有使零序电流互感器B1的磁芯产生稳定磁场的恒流交流偏磁电路，零序电流互感器B1的初级线圈为从智能漏电保护器的的输出端引入的相线和零线，零序电流互感器B1的次级线圈L5与漏电流检测电路连接，漏电流检测电路与漏电流放大电路连接，漏电流放大电路与单片机单元IC5连接，单片机单元IC5与控制继电器单元、漏电流指示电路连接；所述零序电流互感器B1还设有在非供电状态下的低压二次漏电检测线圈电路。

其中，所述低压二次漏电检测线圈电路包括低压电源L2，与低压电源L2连接的继电器触点JK1、JK1’，与继电器触点JK1、JK1’连接并且可作为零序电流互感器二次检测的初级线圈L3，所述初级线圈L3通过继电器触点可与用户的相线和零线连接。

其中，所述的使零序电流互感器B1的磁芯产生稳定磁场的恒流交流偏磁电路包括稳压二极管VD1、稳压二极管VD2、二极管D1、二极管D2、桥式整流电路D3、电位器RP1、电阻R1至电阻R4和三极管V1、三极管V2，稳压二极管VD1、稳压二极管VD2组成二次交流稳压电路，二极管D1、二极管D2组成温度补偿电路，以三极管V1、三极管V2为核心组成稳流电路，电位器RP2、电容C1组成相位补偿电路，当电网频率发生偏移或电网电压波动时，对稳流电路进行相位和电压上的补偿。

其中，所述的控制继电器单元包括电容C15、桥式整流器D12、桥式整流器D13、光电控制模块IC4、继电器J1、继电器J2；其中桥式整流器D12、D13连接光电控制模块IC4，光电控制模块IC4连接继电器J2，继电器J1由单片机单元IC5控制。

本发明的工作原理是：

由L3、L4、L5及磁芯构成零序电流互感器B1，为信号电流的主要检测部件，另外配以VD1、VD2、D1、D22、RP1整流电路D3以及以V1、V2为核心组成的交流恒流偏磁电路，完成对信号电流的正确检测。其工作原理：根据互感器原理I1n1/I2n2＝K，其中I1为原边电流，I2为副边电流，n1为原边匝数，n2为副边匝数，K为常数。当一个互感器作成之后，它的特性便已固定下来，其K值就为一固定值。K值的大小，就决定了一个互感器的电流传输特性。换句话说，它决定了一个互感器的电流传输效率。基于上述，我们在零序电流互感器B1的原边加入了L3，作为二次检测，在此也叫安全检测，它是在电路出现异常漏电的情况下，通过继电器J1的两组常开触点JK1、JK1’将安全电压(36伏或48伏)加至L3。根据I1n1/I2n2＝K，当I1减小X倍，n1增加X倍。则有I1/X*Xn1＝I1n1，这就是我们能够进行安全电压下(即低压下)检测结果与实际状况(高压下)检测结果一致的主要理论根据。使用此种检测，具有线路简单，结果一致性好，不误动作等优点。但实际上每一个零序电流互感器都不可能是理想的，不管使用何种材料，其磁芯都有一个初始导磁率，为此我们加入了偏磁线圈L4以及能够产生恒定电流的交流偏磁电路，它能够使磁芯预先导磁，这样就可以保证在原边电流极其微弱的状况下，副边感应电流也能进入线性状态，以保证信号电流检测的准确性、可靠性。交流偏磁电路中的VD1、VD2为稳压二极管，以保证偏磁电流的稳定，通过可调电阻RP1进行偏磁电流的调节。D1、D2为温度补偿二极管，以减少温度对偏磁电流的影响。以整流器D3、三极管V1、V2为核心组成恒流电路，使流过稳压二极管VD1、VD2的电流为一恒定值，以便进一步减小电路中电压的变化对偏磁电流的影响，从而更进一步提高信号检测的准确性。以三极管V3、V4、V5组成信号放大电路，本电路具有增益高、线性好、噪音低的特点，被放大的信号由三极管V5的集电极输出，其负载为R24。R24上的输出电压是与从零序电流互感器B1检测到的信号电流呈严格的线性比例的。所以通过检测R24上的直流电压，便可得知零序电流互感器B1内检测到的信号电流的大小。

对R24上输出的信号电压的检测、显示、以及驱动执行电路，由逻辑控制电路IC5完成，其逻辑程序及逻辑功能见图3。

以三极管V6、V7为核心组成恒流源，用以吸收因偏磁电流而产生的非信号检测电流，以便使显示器显示出正确的信号电流值。

由三极管V9、V10整流器D12、D13和继电器J1、J2以及IC4组成检测与正常运行切换执行线路。三极管V10、继电器J1、整流器D2组成检测电路。当JK1、JK1’的常闭触点处于闭合状态时，而JK2、JK2’的常开触点处于闭合状态，整机处于正常运行。当JK1、JK1’常开触点闭合状态时，JK2、JK2’常闭触点处于常闭状态，整机处于检测状态。也就是说当继电器J1吸合时，继电器J2须处于释放状态。当继电器J1释放时，继电器J2可处于吸合状态。本电路在主继电器J2吸合(整机处于正常运行状态)时，由整流电路D13、光控器件IC4及JK1、JK1’的常闭触点组成节能电路，即J2在吸合后其工作线圈处于低压保持节能状态。

Claims (2)

1.智能漏电保护器，包括电源电路、漏电流检测电路、漏电流放大电路、漏电流指示电路、单片机单元以及控制继电器单元，其特征是：所述的漏电流检测电路包括零序电流互感器，所述的零序电流互感器连接有使零序电流互感器的磁芯产生稳定磁场的恒流交流偏磁电路，零序电流互感器的初级线圈为从智能漏电保护器的的输出端引入的相线和零线，零序电流互感器的次级线圈与漏电流检测电路连接，漏电流检测电路与漏电流放大电路连接，漏电流放大电路与单片机单元连接，单片机单元与控制继电器单元、漏电流指示电路连接；所述零序电流互感器还设有在非供电状态下的低压二次漏电检测线圈电路。

2.如权利要求1所述的智能漏电保护器，其特征是：所述低压二次漏电检测线圈电路包括低压电源，与低压电源连接的继电器触点，与继电器触点连接并且可作为零序电流互感器二次检测的初级线圈，所述初级线圈通过继电器触点可与用户的相线和零线连接。

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