CN202059149U - 适于重合闸控制电路的漏电保护器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适于重合闸的漏电保护器，包括：漏电检测电路，与漏电检测电路的漏电流信号输入端相连的漏电零序互感器和自诊断电路，与漏电检测电路的漏电信号输出端相连的中央控制单元，与中央控制单元相连的脱扣电路及重合闸控制电路，与中央控制单元相连的欠压、过流、缺相、断零检测电路，与中央控制单元相连的查询及设置按钮电路，与中央控制单元相连的用于实时显示参数的显示及指示灯电路；本实用新型具有自动重合闸控制电路，进一步完善了断路器的保护功能，且它所需投资不多而维持正常供电带来的经济效益甚大，提高了断路器的实用性与适用性。

Description

适于重合闸控制电路的漏电保护器

技术领域

本实用新型涉及智能漏电断路器的技术领域，具体是一种适于重合闸控制电路的漏电保护器。

背景技术

现有技术中的漏电断路器的主要作用是漏电保护以及过载保护等，其不具有自动重合闸、记忆功能、欠压保护、过压保护、缺相保护、断零保护和自诊断功能，且漏电检测存在死区，对剩余电流不能自动跟踪，现有的漏电断路器在工作中出现故障时断闸后，需要人工操作进行重合闸动作，不能进行自动重合闸动作，且不能远程数据通讯，故而现有的漏电断路器的功能较单一，不能满足实际应用的需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有自动重合闸功能，欠压、过压、缺相、断零保护功能，自动重合闸功能，记忆功能，自诊断功能和剩余电流自动跟踪功能的适于重合闸控制电路的漏电保护器。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种适于重合闸控制电路的漏电保护器，包括：漏电检测电路，与漏电检测电路的漏电流信号输入端相连的漏电零序互感器和自诊断电路，与漏电检测电路的漏电信号输出端相连的中央控制单元，与中央控制单元相连的脱扣电路及重合闸控制电路，与中央控制单元相连的欠压、过流、缺相、断零检测电路，与中央控制单元相连的查询及设置按钮电路，与中央控制单元相连的用于实时显示参数的显示及指示灯电路；所述重合闸控制电路包括：一次合闸驱动电路、合闸动作电路、重合闸驱动电路；

一次合闸驱动电路包括一晶体管Q2，晶体管Q2有基极、集电极、发射极；晶体管Q2的基极、分流电阻R7、滤波电容C9通过限压电阻R5电连接中央控制单元的合闸信号输出端，晶体管Q2的发射极与地之间设有可通选择开关K选择的一次合闸线路和重合闸线路，所述重合闸线路上设有第一电磁线圈，分流电阻R7的另一端、滤波电容C9的另一端电连接地，晶体管Q2的集电极通过第二电磁线圈的第一组线圈、与第二电磁线圈的第一组线圈并联的保护电路电连接稳压电源；

合闸动作电路依次通过连接件P1、第二电磁线圈常开触点K2接主电路；

重合闸驱动电路包括一放大器，放大器的同向输入端电连接设置于电源与地之间的可调电阻RP上，放大器的异向输入端通过电阻R60电连接电源、通过第一充电电容C20电连接地、通过第一电磁线圈常开触点K1接地，放大器的输出端依次通过反向二极管D21、第二电磁线圈第二线圈、充电延时电阻R61电连接电源；依次通过反向二极管D21、第二电磁线圈第二线圈、第二充电容C21接地。

进一步，所述保护电路包括单向二极管D4、分压电阻R4；单向二极管D4的正极通过分压电阻R4电连接电磁线圈靠晶体管Q2发射极端，单向二极管D4的负极电连接电磁线圈靠稳压电源端。

进一步，所述晶体管为三极管，所述放大器的正电源接电源、负电源接地。

本实用新型具有积极的效果：(1)本实用新型的适于重合闸控制电路的漏电保护器，具有重合闸控制电路，可以通过选择开并K选择一次合闸和重合闸功能；选择重合闸功能时，如果一次合闸电路出现故障时(大多数情况下，线路故障(如雷击、风害等)是暂时性的)，重合闸驱动电路通过第一电磁线圈及线圈触点启动，在不需要人工操作的情况下自动重合闸，采用此结构可以有效的减少人工重闸时间，通常所需时间为0.2～0.5秒，提高了重合闸效率，直到一次合闸电路正常工作，采用此结构减少了因短时间的故障带来的巨大损失，完善了断路器的保护功能，且它所需投资不多而维持正常供电带来的经济效益甚大，提高了断路器的实用性与适用性。

(2)本实用新型的适于重合闸控制电路的漏电保护器，还具有：额定漏电电流可调，缺相保护、欠压保护、过压保护、过电流保护、短路保护、断零保护、记忆功能和远程辅助控制功能；还具有分断时间可调、矢量保护、自诊断功能。

(3)本实用新型的适于重合闸控制电路的漏电保护器具有断零保护功能，一旦线路出现断零，它可以在断零后20ms内自动关闭高压与低压线路输入，确保用电设备安全，能防止断零相发事故。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：

图1为实施例1的适于重合闸控制电路的漏电保护器的电路框图；

图2为上述适于重合闸控制电路的漏电保护器中的重合闸控制电路；

图3为上述适于重合闸控制电路的漏电保护器中的欠压、过流、缺相、断零检测电路；

图4为上述适于重合闸控制电路的漏电保护器中的中央控制单元的电原理图；

图5为上述适于重合闸控制电路的漏电保护器中的脱扣控制电路；

图6为上述适于重合闸控制电路的的漏电检测电路、漏电零序互感器和自诊断电路；

图7为上述适于重合闸控制电路的漏电保护器中的RS-485数据通讯电路。

具体实施方式

见图1-7，本实施例的适于重合闸电路的漏电保护器，包括：漏电检测电路，与漏电检测电路的漏电流信号输入端相连的漏电零序互感器和自诊断电路，与漏电检测电路的漏电信号输出端相连的中央控制单元，与中央控制单元相连的脱扣电路及重合闸控制电路，与中央控制单元相连的欠压、过流、缺相、断零检测电路，与中央控制单元相连的查询及设置按钮电路，与中央控制单元相连的用于实时显示参数的显示及指示灯电路；所述重合闸控制电路包括：一次合闸驱动电路、合闸动作电路、重合闸驱动电路；

一次合闸驱动电路包括一晶体管Q2，晶体管Q2设有基极、集电极、发射极；晶体管Q2的基极、分流电阻R7、滤波电容C9通过限压电阻R5电连接中央控制单元的合闸信号输出端，晶体管Q2的发射极与地之间设有可通选择开关K选择的一次合闸线路和重合闸线路，所述重合闸线路上设有第一电磁线圈，分流电阻R7的另一端、滤波电容C9的另一端电连接地，晶体管Q2的集电极通过第二电磁线圈的第一组线圈、与第二电磁线圈的第一组线圈并联的保护电路电连接稳压电源；

合闸动作电路依次通过连接件P1、第二电磁线圈常开触点K2接主电路；

重合闸驱动电路包括一放大器，放大器的正电源端接电源、负电源端接地，放大器的同向输入端电连接设置于电源与地之间的可调电阻RP上，放大器的异向输入端通过电阻R60电连接电源、通过第一充电电容C20电连接地、通过第一电磁线圈常开触点K1接地，放大器的输出端依次通过反向二极管D21、第二电磁线圈第二线圈、充电延时电阻R61电连接电源；依次通过反向二极管D21、第二电磁线圈第二线圈、第二充电容C21接地。

进一步，所述保护电路包括单向二极管D4、分压电阻R4；单向二极管D4的正极通过分压电阻R4电连接电磁线圈靠晶体管Q2发射极端，单向二极管D4的负极电连接电磁线圈靠稳压电源端。

进一步，所述晶体管为三极管，所述放大器的正电源接电源、负电源接地。

所述脱扣及合闸控制电路包括：脱扣器、用于控制脱扣器电源的第一继电器和与所述中央控制单元相连的第一继电器驱动电路。

所述脱扣及合闸控制电路包括：合闸控制电机、用于控制该合闸控制电机电源的第二继电器和与所述中央控制单元相连的第二继电器驱动电路。

所述RS-485数据通讯电路包括：与所述中央控制单元相连的数据通讯驱动电路和与该数据通讯驱动电路相连的RS-485数据通讯芯片。

所述欠压、过流、缺相、断零检测电路包括：运算放大器U10A、U10B、U10C、U10D、U13A、U13B、U13C及其外围辅助元件。

中央控制单元采用型号为ATmega 32-16AI的单片机，其中，RA0是漏电信号输入端、RC6是用于脱扣控制的脱扣控制端。数据存储器采用型号为24C64的EEPROM芯片。自诊断电路包括连接在漏电零序互感器L1上的漏电测试按钮S9。漏电检测电路包括运算放大器U4A及其外围辅助元件。

合闸控制电路的工作过程如下：当不需要进行重合闸时，调节选择开关K使晶体管Q2的发射极直接接地，中央控制单元的合闸信号输出端RC7输出信号，使晶体管Q2集电极、发射极导通，第二电磁线圈有第一组线圈通电，使第二组线圈触点K2导通，完成第一次合闸动作；

当需要进行重合闸时，调节选择开关K使晶体管Q2的发射极通过第一电磁线圈接地，在完成第一次合闸时，第一电磁线圈KM1通电，第一组电磁线圈触点K1导通地，使重合闸电路开始启动，由于放大器的异向输入端通过第一组电磁线圈触点K1接地，故放大器的同向输入端电压大于异向输入端，放大器输出“+”电压，由于输出端接有反向二极管D21，故电源通过延时电阻R621对第二充电电容C21进行充电，当合闸电路出现故障时，第一电磁线圈KM1没电通过，K1断开，放大器的异向输出端通过第一充电电容C20接地，电源通过R60给第一充电电容C20充电，当第一充电电容C20电压稍大于同向输入端电压时，放大器输出负电压，此时第二充电电容C21通过第二电磁线圈第二组线圈、反向二极管D21放电，即第二电磁线圈第二组线圈通电，使第二电磁线圈触点K2导通，完成重合闸动作，直到合闸电路故障时消除；第一电磁线圈通电，第一电磁线圈触点K1断开，重复第二充电电容C21充电过程。

漏电断路器中的所有指示灯为红色，与显示数值的含义相对应：

1)漏电断路器正常工作时，LED灯(数码管)循环显示：

a)显示窗右边的“A/电流”指示灯亮，数码管千位字母F代表主电路电流设定值；

b)显示窗右边的“A/电流”指示灯亮，数码管千位字母A，B，C，N代表主电路每相的实时负载电流；

c)显示窗右边的“V/电压”指示灯亮，数码管千位字母A，B，C代表主电路每相的实时电压值；

2)当漏电断路器检测到缓变剩余电流超限跳闸时，“缓变”指示灯亮。

3)当漏电断路器检测到过电流、短路跳闸时，“过载”指示灯亮。

4)当漏电断路器检测到欠压、过压跳闸时，数码管显示“GY”或者“QY”，直至电源电压恢复正常。

6)当漏电断路器的自动跟踪功能启用时，“自动跟踪”指示灯亮。

7)当漏电断路器的告警功能启用时，“告警”指示灯亮；当线路的工作电流超限时，“告警指示灯闪烁”，漏电断路器不跳闸。

8)当跳闸的过电流(短路电流)值或剩余电流值超过3位数时，数码管显示“FFF”。

主显示信息：对漏电断路器进行试送电，如果处于断开状态，且来电合闸按钮在上电合闸位置则漏电断路器会自动合闸；若来电时漏电断路器已经处于合闸状态，即可正常投运。

查询设定及退出：正常投运时，按“查询”键，“查询”工作状态灯点亮并激活查询功能，进入查询选项，查询内容包括“剩余电流动作值”、“剩余电流分断时间”、“实时参数显示”、“额定负载电流”、“操作密码设置”、“功能状态设置”、“跳闸参数显示”、“时钟查询与设置”、“本机地址设置”、“过、欠压动作时间设置”；逐次按“查询”键，从左至右进行翻阅，且对应的指示灯亮，表示选定这一项。

完成操作后，按“确定”键，即可退出查询功能。如果10秒内不做任何按键操作，则自动退出查询功能。

剩余电流动作值设置：激活查询功能，首先进入剩余电流动作值的查询和设置功能，工作状态的“查询”灯亮，按“设置”键后，工作状态的“设置”灯亮，“查询”灯灭，继续按“设置”键修改剩余电流动作值，修改的值可以在100mA、300mA、500mA、1000mA和Auto(自动跟踪)中选择，按“确定”键确认修改。

漏电动作分断时间设置：激活查询功能，逐次按“查询”键，直至只有“漏电动作分断时间”其中一灯和“查询”灯亮，表示选定该功能，按“设置”键后，工作状态的“设置”灯亮，“查询”灯灭，继续按“设置”键修改剩余电流动作时间，修改的值可以在0.2s、0.3s、0.5s和1s中选择，按“确定”键确认修改。

实时参数显示设置：激活查询功能，逐次按“查询”键，直至“实时参数显示”灯和工作状态的“查询”灯亮，表示选定该功能，此时再逐次按“选项”键，可以依次翻阅以下实时数据信息：

●A相负荷电流

●B相负荷电流

●C相负荷电流

●N相负荷电流

●A相电压

●B相电压

●C相电压

●实时漏电电流值

与主显示信息相同，只是此时实时参数指示灯亮。

额定负载电流设置：激活查询功能，逐次按“查询”键，直至“额定负载电流”灯和工作状态的“查询”灯亮，表示选定该功能，按“设置”键进行修改，此时会提示输入密码，“查询”灯灭。输入密码时，“下划线”表示选中位，按“设置”键修改数值，再按“选项”键选择下一位，四位数值全部输入完后，按“确定”键确认。如果密码输入正确，则“设置”工作灯亮即进入“额定负载电流”修改功能，再按“设置”键修改额定负载电流值，按确定键确认修改。

操作密码设定：激活查询功能，逐次按“查询”键，直至“操作密码设置”灯和工作状态的“查询”灯亮，表示选定该功能，显示窗显示。输入密码时，“下划线”表示选中位，按“设置”键修改数值，再按“选项”键选择下一位，四位数值全部输入完后，按“确定”键确认。若密码输入正确，则“设置”工作灯亮，这时提示输入新的密码。若密码输入错误，则返回输入密码界面，可再次输入一次密码；若再次输入错误则返回主界面。新密码输入完毕后按“确定”键确认，退出查询功能后再次进入时，新密码生效。

功能状态设置：激活查询功能，逐次按“查询”键，直至“功能状态设置”灯和工作状态的“查询”灯亮，表示选定该功能，按“设置”键进入，此时会提示输入密码。如果输入密码正确，则“设置”灯亮即进入“功能状态设置”功能，按“选项”键进行翻阅，按“设置”键进行数值修改(“0”表示关闭或禁止，“1”表示开通或启用)。

跳闸参数显示：激活查询功能，逐次按“查询”键，直至“跳闸参数显示”灯和工作状态的“查询”灯亮，表示选定该功能，按“选项”键可以选择“跳闸次数查询”或“跳闸详细信息查询”，按“确定”键确定选项。

过、欠压动作时间设置：激活查询功能，逐次按“查询”键，直至数码管显示“GQY”和工作状态的“查询”灯亮，表示选定该功能。如需查询修改过、欠压动作时间，则按“设置”键，此时会提示输入密码。如输入密码正确，则可进入过、欠压动作时间查询，设置界面，此时数码管显示的数字为当前的动作时间，以mS为单位，如果无需修改，则直接按“确定”键退出，如需修改，则按“设置”键修改，动作值档位分为500/1000/1500/2000/2500/3000mS六个档位，修改完成后按“确定”键完成修改。

上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (3)

1.一种适于重合闸的漏电保护器，其特征在于包括：漏电检测电路，与漏电检测电路的漏电流信号输入端相连的漏电零序互感器和自诊断电路，与漏电检测电路的漏电信号输出端相连的中央控制单元，与中央控制单元相连的脱扣电路及重合闸控制电路，与中央控制单元相连的欠压、过流、缺相、断零检测电路，与中央控制单元相连的查询及设置按钮电路，与中央控制单元相连的用于实时显示参数的显示及指示灯电路；所述重合闸控制电路包括：一次合闸驱动电路、合闸动作电路、重合闸驱动电路；

一次合闸驱动电路包括一晶体管(Q2)，晶体管(Q2)设有基极、集电极、发射极；晶体管(Q2)的基极、分流电阻(R7)、滤波电容(C9)通过限压电阻(R5)电连接中央控制单元的合闸信号输出端，晶体管(Q2)的发射极与地之间设有可通过选择开关(K)选择的一次合闸线路和重合闸线路，所述重合闸线路上设有第一电磁线圈，分流电阻(R7)的另一端、滤波电容(C9)的另一端电连接地，晶体管(Q2)集电极通过第二电磁线圈的第一组线圈、与第二电磁线圈的第一组线圈并联的保护电路电连接稳压电源；

合闸动作电路依次通过连接件(P1)、第二电磁线圈常开触点(K2)接主电路；

重合闸驱动电路包括一放大器，放大器的同向输入端电连接设置于电源与地之间的可调电阻(RP)上，放大器的异向输入端通过电阻(R60)电连接电源、通过第一充电电容(C20)电连接地、通过第一电磁线圈常开触点(K1)接地，放大器的输出端依次通过反向二极管(D21)、第二电磁线圈第二线圈、充电延时电阻(R61)电连接电源；依次通过反向二极管(D21)、第二电磁线圈第二线圈、第二充电容(C21)接地。

2.根椐权利要求1所述的适于重合闸控制电路的漏电保护器，其特征在于：所述保护电路包括单向二极管(D4)、分压电阻(R4)；单向二极管(D4)的正极通过分压电阻(R4)电连接电磁线圈靠晶体管(Q2)发射极端，单向二极管(D4)的负极电连接电磁线圈靠稳压电源端。

3.根椐权利要求2所述的适于重合闸控制电路的漏电保护器，其特征在于：所述晶体管为三极管，所述放大器的正电源接电源、负电源接地。

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