CN202856337U - 一种漏电断路器防雷功能电路 - Google Patents
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Abstract
一种漏电断路器防雷功能电路，包括电源三相A、B、C端，信号采集输入端RE+、RE-，电源三相A、B、C端与零线之间分别连接有电感与压敏电阻的串联组件，所述电源三相A、B、C端分别连接有变压器。信号采集输入端连接有滤波电容，滤波电容一端连接限流电阻一端，限流电阻另一端连接第一限幅二极管阴极、第二限幅二极管阳极，第一限幅二极管阳极、第二限幅二极管阴极连接滤波电容另一端。本实用新型一种漏电断路器防雷功能电路，具有能有效吸收雷击波干扰，大大提高漏电断路器的防雷性能，对出线侧残压检测不低于防雷II级水平。
Description
技术领域
本实用新型一种漏电断路器防雷功能电路，用于漏电断路器防雷、抗干扰。
背景技术
目前农村电网中普遍使用的漏电断路器，尤其是针对3+N 形式的漏电断路器，对防雷性能没有特别要求，仅仅通过国标GB14048.2-2008中 B8.6及B8.12.1.5要求，技术参数分别是8/20us 冲击电流250A和4kV线-地浪涌。另外冲击电压一般也在最低级别，即6kV。市场普遍产品为了能达到该要求都选择在电源端增加一般的过压型压敏电阻。经试验证明，该类产品最大浪涌水平不超过5kV，因此在实际产品使用中，通过试验的产品防雷性能并不能满足实际需要。每年因雷击致产品本身损坏而被迫退出的比例大于30%以上。特别是在传统的雷区，比例则更高，所以提高该类产品的防雷特性有很重要的意义。
我国一些机构的统计数字也表表明，因雷电电磁脉冲使城市中的电子设备损害占雷击灾害总损失的80%以上，因此漏电断路器防雷特性的设计与近年来发展很快并受到广泛重视的技术领域“电磁兼容（EMC）”密切相关。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种漏电断路器防雷功能电路，解决因雷击产生的电磁感应强度超过漏电断路器承受能力，该电路具有能有效吸收雷击波干扰，大大提高产品防雷性能。同时，信号采集输入部分抗干扰电路，有效防止电磁噪声。
本实用新型的上述目的是通过这样的技术方案来实现的：一种漏电断路器防雷功能电路，
包括电源三相A、B、C端，信号采集输入端RE+、RE-，电源三相A、B、C端与零线之间分别连接有电感与压敏电阻的串联组件，所述电源三相A、B、C端分别连接有变压器。
信号采集输入端RE+、RE-连接有滤波电容，滤波电容一端连接限流电阻一端，限流电阻另一端连接第一限幅二极管阴极、第二限幅二极管阳极，第一限幅二极管阳极、第二限幅二极管阴极连接滤波电容另一端。
所述电源三相A、B、C端与零线之间分别连接第一变压器、第二变压器、第三变压器的一次侧。
所述压敏电阻为MYL型防雷压敏电阻。
所述电感的直流电阻特性不超过5Ω。
本实用新型一种漏电断路器防雷功能电路，具有能有效吸收雷击波干扰，大大提高漏电断路器的防雷性能，对出线侧残压检测不低于防雷II级水平，该电路的有益效果如下：
1）、能使漏电断路器浪涌水平从一般的4kV\2.5kA提高到10kV\5kA的组合冲击，而不至于损坏漏电断路器，同时对出线侧检测，残压水平达到II级防雷水平，能有效吸收雷击干扰能量。
2）、漏电断路器的单项电流冲击达到10kA以上，甚至可以达到30kA的能力，提高漏电断路器的耐冲击电流能力；
3）、漏电断路器的单项冲击电压从6kV提高到10kV，提高耐冲击电压等级水平。
附图说明
图1为本实用新型防雷功能电路的电源部分电路图。
图2为本实用新型防雷功能电路的抗干扰部分电路图。
具体实施方式
本实用新型一种漏电断路器防雷功能电路，主要提升漏电断路器的以下三个技术性能：一是漏电断路器的浪涌水平等级；二是漏电断路器的耐冲击电流水平等级；三是漏电断路器的耐冲击电压水平等级。
为了提升上述三个技术等级水平，则需解决以下两大问题：一是对自身功能电路的保护，不至于发生损害而影响使用。二是对所保护侧的电路部分能有效加强保护，也就是说当发生雷电时，能有效吸收大部分能量，实现出线侧电路保护。针对这两个问题，主要考虑从以下两个方面进行设计改进：
1）、在电源进线端，采用大通流量的防雷专用型压敏电阻进行削峰和短路吸收；同时采用三相电源变压器，因具有电抗特性，也可以阻止电源电流的突变,如图1所示。
2）、在零序电流互感器信号侧增加抗干扰元件，为了不使感应的瞬时尖脉冲干扰信号窜入漏电采集信号通道，在信号输入端增加抗干扰元件，如图2所示。
本实用新型一种漏电断路器防雷功能电路，包括电源三相A、B、C端，信号采集输入端RE+、RE-，电源三相A、B、C端与零线N之间分别连接有电感L1、L2、L3与压敏电阻RV1、RV2、RV3的串联组件，所述电源三相A、B、C端分别连接有变压器T1、T2、T3。
所述电源三相A、B、C端与零线N之间分别连接第一变压器T1、第二变压器T2、第三变压器T3的一次侧。所述电感L1、L2、L3的直流电阻特性不超过5Ω。
在本实用新型的电源部分，电感L1、L2、L3、防雷型的压敏电阻RV1、RV2、RV3、变压器T1、T2、T3进行组合。对雷击波进行有效吸收。具体如图1所示，第一变压器T1、第二变压器T2、第三变压器T3是电源变压器，为电子线路提供电源保障。所述压敏电阻RV1、RV2、RV3为MYL型防雷压敏电阻，该类产品具有电压范围宽，通流量大，响应时间快的特点。当受到雷击浪涌时，由于有电感L1-L3，因此延时大电流突变，同时压敏电阻RV1、RV2、RV3首先起作用，进行削峰和短路吸收，承担大部分能量，对产品电子线路部分时行有效保护。为了降低压电阻通流压力，在压敏电阻前端增加了用于抑制作用的电感L1、L2、L3，所述电感L1、L2、L3的直流电阻特性不超过5Ω，用于抑制瞬间大电流。
解决了电源部分，仍不能保证产品可靠性，当发生雷击波时，在零序电流互感器感应出尖脉冲干扰，它的瞬间能量，将对产品的信号采集部分产生强烈干扰，对半导体器件及集成电路也是致命的，因此在信号采集输入端RE+、RE-用限流电阻R1、滤波电容C1、限幅二极管等元器件组合来应对，如图2所示。
信号采集输入端RE+、RE-连接有滤波电容C1，滤波电容C1一端连接限流电阻R1一端，限流电阻R1另一端连接第一限幅二极管D1阴极、第二限幅二极管D2阳极，第一限幅二极管D1阳极、第二限幅二极管D2阴极连接滤波电容C1另一端。R1电阻应该与R2、R3进行合理匹配，不宜过大或过小，过大会使采集信号太小，过小会影响限流效果。该组合能有效吸收大电流所产生的感应尖脉冲，对放大电路及后续电路进行有效保护。经过高频滤波和电压限幅后，将采集信号输入由R2、R3、C2、R4、DMAC1组成的一级低通滤波放大电路，其中R4\R2按比例可调节放大参数，R3为调节电路零位电阻，C2为低通滤波电容，DMAC1选用LM324系列四运放集成电路。这样处理的目的是不仅要初步放大采集信号，而且进一步对干扰进行处理。
Claims (4)
1.一种漏电断路器防雷功能电路，包括电源三相A、B、C端，信号采集输入端（RE+、RE-），其特征在于，电源三相A、B、C端与零线（N）之间分别连接有电感（L1、L2、L3）与压敏电阻（RV1、RV2、RV3）的串联组件，所述电源三相A、B、C端分别连接有变压器（T1、T2、T3）；
信号采集输入端（RE+、RE-）连接有滤波电容（C1），滤波电容（C1）一端连接限流电阻（R1）一端，限流电阻（R1）另一端连接第一限幅二极管（D1）阴极、第二限幅二极管（D2）阳极，第一限幅二极管（D1）阳极、第二限幅二极管（D2）阴极连接滤波电容（C1）另一端。
2.根据权利要求1所述一种漏电断路器防雷功能电路，其特征在于，所述电源三相A、B、C端与零线（N）之间分别连接第一变压器（T1）、第二变压器（T2）、第三变压器（T3）的一次侧。
3.根据权利要求1所述一种漏电断路器防雷功能电路，其特征在于，所述压敏电阻（RV1、RV2、RV3）为MYL型防雷压敏电阻。
4.根据权利要求1所述一种漏电断路器防雷功能电路，其特征在于，所述电感（L1、L2、L3）的直流电阻特性不超过5Ω。
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