CN201156505Y - 智能数字式漏电保护器 - Google Patents

Abstract

一种智能数字式漏电保护器，它包括高分断断路器、控制主板、零序互感器，控制主板由主板和控制板构成，它还有一个盖座，盖座底板中装永磁同步电机，主板和控制板分上下层装在盖座内，永磁同步电机与控制主板电连接，永磁同步电机输出轴连接曲柄轴，连杆套装在曲柄轴上，支架固定在盖座内，转动轴套在支架上，联动件固定在转动轴上，联动件套在曲柄轴上，盖座放置在高分断断路器上，高分断断路器的操作手柄伸出盖座底板，夹持件与操作手柄夹紧，连杆另一端穿过夹持件轴由螺钉安装在夹持件上，盖板固定在盖座上，转动轴伸出盖板。它具有电动操作和手动操作功能，智能化程度高，保护功能齐全。

Description

智能数字式漏电保护器

技术领域

本实用新型涉及一种漏电保护器，尤其是指一种智能数字式漏电保护器。

背景技术

随着城市建设的发展和人民的生活水平不断提高，各式各样众多的家用电器进入行家万户，家用电器的使用，对如何保护人身与设备的安全或因接地电弧引起的火灾，已被电气工程设计人员和人们广泛关注。因此，对电气工程的设计和施工安装也提出了更高的要求。当前在中性点直接接地380V/220V的低压配电系统中采用漏电保护器与接地保护或接零保护正确配合使用，有效地防止了漏电电击和电气火灾等事故的发生。

由于漏电保护装置的频繁动作，使供电的可靠性受到了很大的冲击，为缩小供电系统发生漏电时的停电范围，人们又在漏电保护装置的选择性、灵敏性、可靠性等多方面进行了不断的研究和实践，并取得了丰硕的成果。目前，市场上大部分漏电保护器存在着动作功能单一、智能化程度低、参数不能显示等缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能数字式漏电保护器，它具有电动操作和手动操作功能，智能化程度高，保护功能齐全。

为达到上述目的，本实用新型采取的解决方案是：一种智能数字式漏电保护器，它包括高分断断路器、控制主板、零序互感器，控制主板由主板和控制板构成，它还有一个盖座，盖座底板中装永磁同步电机，主板和控制板分上下层装在盖座内，永磁同步电机与控制主板电连接，永磁同步电机输出轴连接曲柄轴，连杆套装在曲柄轴上，支架固定在盖座内，转动轴套在支架上，联动件固定在转动轴上，联动件套在曲柄轴上，盖座放置在高分断断路器上，高分断断路器的操作手柄伸出盖座底板，夹持件与操作手柄夹紧，连杆另一端穿过夹持件轴由螺钉安装在夹持件上，盖板固定在盖座上，转动轴伸出盖板。

永磁同步电机根据控制主板的指令作旋转运动，永磁同步电机的旋转运动带动曲柄轴也作旋转运动，曲柄带动连杆，连杆与夹持件相连而夹持件装在高分断断路器的操作手柄上，这样就形成了一个平面连杆机构，把永磁同步电机的旋转运动变为高分断断路器的操作手柄的直线运动。手动操作是用扳手转动转动轴来带动联动件，再由联动件带动曲柄轴来实现手动操作功能。本实用新型选用的控制主板智能化程度高，与高分断断路器配合，具有短路保护、漏电保护、过压保护、欠压保护、缺相保护等功能。

当被保护电路发生漏电或有人触电时，会产生漏电电流，此漏电信号经控制主板处理和比较，当达到预定值时，驱动主开关(高分断断路器)自动跳闸，切断故障电路，从而实现漏电保护。另外当被保护电路发生接地故障，过电流，短路，欠压，过压及缺相断零等故障时，其电流和电压会发生变化，通过检测电流或电压，并进行比较，当达到预定值时，驱动主开关自动跳闸，切断故障电路，从而实现接地故障，过电流，短路，欠压，过压及缺相断零等故障的保护。

本实用新型主要应用于三相四线中性点直接接地的低压配电系统，对人身触电危险提供间接保护。也可应用于线路和用电设备的接地故障，过电流，短路，欠压，过压及缺相断零进行保护。可广泛用于工矿企业，农村电网，配电变电器的保护。产品采用微电脑控制技术，基本实现了产品的智能化、数字化、高可靠性、可通信、易维护等功能。

附图说明

图1是本实施例的主视图。

图2是本实施例去掉盖板后的主视图。

图3是图1中A-A剖视图。

图4是图2中B-B剖视图。

图5是图2中C-C剖视图。

图6是控制主板系统框图。

图7是控制主板单片机控制系统框图。

图1-图5中：1、盖座，2、主板操作薄膜片板，3、盖板，4、转动轴，5、控制端口，6、电源开关，7、高分断断路器，8、报警输出端口，9、通信端口，10、分合视窗，11、主板，12、夹持件，13、操作手柄，14、连杆，15、支架，16、永磁同步电机，17、联动件，18、构件，19、轴，20、转动件，21、小支架，22、螺钉，23、夹持件轴，24、曲柄轴，25、顶杆，26、变压器，27、控制板，28、扭簧，29、轴头，30、螺母，31、复位弹簧。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本实用新型再作描述。

参见图1-图4，一种智能数字式漏电保护器，它包括高分断断路器7、控制主板、零序互感器，控制主板由主板11和控制板27构成，它还有一个盖座1，盖座1底板中装永磁同步电机16，主板11和控制板27分上下层装在盖座1内，永磁同步电机16与控制主板电连接，永磁同步电机16输出轴连接曲柄轴24，连杆14套装在曲柄轴24上，支架15固定在盖座1内，转动轴4套在支架15上，联动件17固定在转动轴4上，联动件17套在曲柄轴24上，盖座1放置在高分断断路器7上，高分断断路器7的操作手柄13伸出盖座1底板，夹持件12与操作手柄13夹紧，连杆14另一端穿过夹持件轴23由螺钉22安装在夹持件12上，盖板3固定在盖座1上，转动轴4伸出盖板3。

参见图1-图3和图5，所述的盖座1内固定小支架21，顶杆25插入小支架21和盖座1的孔中伸出，复位弹簧31套顶杆25，螺母30拧入顶杆25，顶杆25的末端套入轴头29，转动件20由轴19和扭簧28与小支架21铰接，转动件20上固定构件18，构件18粘贴写有分、合的指示牌，相应地，盖板3上开有分合视窗10。当高分断断路器7分闸或跳闸时，主触头弹开，动触头顶在轴头29上，轴头通过顶杆25顶起转动件20偏转使指示牌上的“分”字向上，从分合视窗10中可以看到。当高分断断路器7合闸时，其主触头闭合，顶杆25在复位31的作用下复位，同时转动件20也在扭簧28的作用下复位，使指示牌上的“合”字向上，来实现分合闸指示。

本实用新型的控制主板以AVR单片机ATMEGA16为控制核心，由单片机控制系统、漏电流检测电路、三相电压电流检测电路、远程控制电路、断路器控制输出电路、分合闸检测电路和电源电路七个部分组成。其系统框图如图6所示。

单片机控制系统由时钟芯片DS1302、键盘接口芯片74HC165、数码管显示和LED指示接口芯片74HC595组成，如图6所示。DS1302是DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片，内含有一个实时时钟/日历和31字节静态RAM，通过简单的串行接口与单片机进行通信，实时时钟/日历电路提供秒、分、时、日、日期、月、年的信息，可为系统提供准确的时间基准。芯片备用电源采用3.6V充电电池，可保证在主电源长时间掉电时，时钟仍正常。单片机通过74HC165的串并转换，外接6个按键。这6个按键分别为调试键、设置键、分合键、左键、右键和TEST键。通过这6个按键可实现调试和设置保护器、查询存储信息等操作。74HC595也是串行转并行的移位寄存器，系统通过7个74HC595控制5个数码管和13个LED指示灯。5个数码管可显示各相的电流、电压，漏电流，故障原因等。13个LED指示灯可指示各种故障和相关操作。漏电流检测电路：漏电流检测电路将从零序互感器输入的电流通过芯片LM358两级运放电路检测得到漏电流大小，第一级运放电路实现漏电流的全波整流，第二级运放电路检测整流后电流的峰值。单片机根据多次采样的峰值的平均值计算断路器漏电流的大小。三相电压、电流检测电路：三相电压、电流检测电路采用芯片ATT7026A检测。ATT7026A是一颗高精度三相电能专用计量芯片，适用于三相三线和三相四线，能准确测量各相电压、电流的有效值。单片机通过ATT7026A的SPI接口，可方便地读取各相电压、电流值。三相电压检测电路：三相电压检测电路是将输入的220V的电压通过电阻分压降压。为防止出现电压过高或过低而损坏芯片ATT7026A，故用6个二极管保护。三相电流检测电路：三相电流检测电路运用差动输入，利用采样电阻将从电流传感器输入的电流信号转换成电压信号，输入到芯片ATT7026A。远程控制电路：远程通讯电路采用的是用于RS-485与RS-422通讯的低功耗收发器MAX485和3个光电耦合器6N137组成。3个光电耦合器将MAX485和单片机隔离，以保护单片机。利用MAX485可实现漏电保护器与PC机等的通讯。断路器控制输出电路：断路器控制输出电路最终实现断路器的控制，由三个继电器HRS4H-S-DC5V组成。通过三个继电器分别实现断路器电机控制、跳闸控制和跳闸通讯。当单片机检测到漏电流时，在100mS内控制跳闸继电器，使断路器跳闸，并控制跳闸通讯继电器，发出跳闸通知。当故障排除后，单片机控制电机控制继电器，使断路器合闸。分合闸检测电路：分合闸检测电路是用于检测当前断路器状态，即断路器是处于分闸还是合闸状态，为断路器的控制提供必要的信息。电路主要运用光电耦合器TLP521-1。TLP521-1的1脚、2脚分别接断路器的输入输出，3脚接地，4脚接单片机和通过电阻接到+5V。当断路器处于合闸状态，则3脚、4脚导通，单片机检测到低电平。当断路器处于分闸状态，则3脚、4脚断开，单片机检测到高电平。单片机据此判断断路器当前状态。电源电路：电源是系统极其重要的部分，本系统采用开关电源芯片LM2576HV-5.0和芯片78L05构成两路电源，其中78L05电源专门为远程通讯电路提供电源。

Claims (2)

1、一种智能数字式漏电保护器，它包括高分断断路器(7)、控制主板、零序互感器，控制主板由主板(11)和控制板(27)构成，其特征在于：它还有一个盖座(1)，盖座(1)底板中装永磁同步电机(16)，主板(11)和控制板(27)分上下层装在盖座(1)内，永磁同步电机(16)与控制主板电连接，永磁同步电机(16)输出轴连接曲柄轴(24)，连杆(14)套装在曲柄轴(24)上，支架(15)固定在盖座(1)内，转动轴(4)套在支架(15)上，联动件(17)固定在转动轴(4)上，联动件(17)套在曲柄轴(24)上，盖座(1)放置在高分断断路器(7)上，高分断断路器7的操作手柄(13)伸出盖座(1)底板，夹持件(12)与操作手柄(13)夹紧，连杆(14)另一端穿过夹持件轴(23)由螺钉(22)安装在夹持件(12)上，盖板(3)固定在盖座(1)上，转动轴(4)伸出盖板(3)。

2、根据权利要求1所述的智能数字式漏电保护器，所述的盖座(1)内固定小支架(21)，顶杆(25)插入小支架(21)和盖座(1)的孔中伸出，复位弹簧(31)套顶杆(25)，螺母(30)拧入顶杆(25)，顶杆(25)的末端套入轴头(29)，转动件(20)由轴(19)和扭簧(28)与小支架(21)铰接，转动件(20)上固定构件(18)，构件(18)粘贴写有分、合的指示牌，相应地，盖板(3)上开有分合视窗(10)。

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