CN203205830U - 一种带漏电保护功能的自复式过欠压保护器 - Google Patents

Abstract

一种带漏电保护功能的自复式过欠压保护器，它包括盒体和控制单元，控制单元包括电源电路(1)、电流采样电路(2)、电压采样电路(3)、微处理器(4)、按键处理电路(5)、工作状态指示电路(6)、磁继电器驱动电路(7)、磁保持继电器(8)、漏电互感器(9)、储能电容(10)和芯片外围电路(11)，本实用新型提供的一种带漏电保护功能的自复式过欠压保护器，在过欠压保护动作后，当电源电压恢复到正常电压范围内，自动接通电源，保证供电的连续性，保障了供电质量；在漏电保护动作后，在排除故障手动按键确认后，自动接通电源，保证了供电连续性，保护了人身安全。

Description

一种带漏电保护功能的自复式过欠压保护器

技术领域

本实用新型属于低压电器技术领域，具体讲就是涉及一种带漏电保护功能的自复式过欠压保护器。

背景技术

在低压电器使用的领域，经常发生单相供电过电压、欠电压，导致各种电器损坏，或因漏电导致人身伤害。为了避免此安全事故的发生，在低压电器使用电路中安装有保护装置，当供电线路出现过电压、欠电压时，保护装置能在持续高压冲击下迅速、安全地切断电路，避免异常电压送入终端电器造成事故的发生，当电压恢复正常值，保护器将在规定时间内自动接通电路，确保终端电器在无人值守情况下正常运行，目前，该类保护装置有三种形式：一种是中性线断线保护器，利用脱扣器和继电器的配合实现过欠压保护功能，但该类保护器不具备漏电保护功能，且很难取得零电位基准，使该类保护器经常产生误动作；第二种是带漏电也带过欠压保护的断路器，该类保护器虽具有漏电保护和过欠压保护功能，但因过欠压保护动作脱扣后断电不能自动恢复，须用户手动合闸，使用不方便，影响了供电连续性；第三种是采用普通继电器的自复式过欠压保护器，不具备漏电保护功能，虽能达到自复功能，但由于采用普通继电器，使额定工作电流只能做到40A及40A以下，若继电器长期通电，则功耗大，温升高，可靠性较差。

中国专利专利号200920159472.6公开了一种用于照明系统的自复式过欠压保护器，其控制电路由电源电路、电压采样电路、微处理器、工作状态指示电路、驱动电路、磁保持继电器、储能滤波电容组成，采用微处理器电压检测与控制，动作电压值、延时时间调整简单，精度高，有效保护后续电器免受过电压或欠电压的损坏，采用磁保持继电器做为执行元件，耗电量低，节能环保，且具有自动复位功能，但是此技术没有漏电保护功能，容易发生安全事故。

实用新型内容

针对现有低压电器安装电路中的过压、欠压保护装置无法用于同时实现漏电保护与自复位功能，本实用新型提供一种带漏电保护功能的自复式过欠压保护器，不但同时具有漏电保护和自复位功能，还具有耗能低，节能环保的特点，提高了低压电器的安全使用性能。

技术方案

为了实现上述技术目的，本实用新型设计一种带漏电保护功能的自复式过欠压保护器，它包括盒体和控制单元，控制单元包括电源电路、电流采样电路、电压采样电路、微处理器、按键处理电路、工作状态指示电路、磁继电器驱动电路、磁保持继电器、漏电互感器、储能电容和芯片外围电路，其特征在于：所述电源电路输入端为市电输入，输出端连接到微处理器、磁继电器驱动电路、磁保持继电器以及储能电容上，所述电流采样电路输入端为漏电互感器出线端，输出端连接到微处理器，电压采样电路输入端为市电输入，输出端连接到微处理器，为微处理器提供采样电压信号，按键处理电路输入端为按键，输出端连接到微处理器，为微处理器提供按键动作控制信号，微处理器输出两组信号，一组输送到工作状态指示电路，另一组输送到磁继电器驱动电路，由继磁继电器驱动电路驱动磁保持继电器。

所述储能电容输入端连接到电源电路，输出端连接磁保持继电器，为磁保持继电器动作提供瞬时能量；

所述芯片外围电路输入端连接到电源电路，输出端连接微处理器，为微处理器提供电源；

所述漏电互感器输入端为市电输入。

所述电源电路包括降压电容，放电电阻、整流桥、滤波电容、压敏电阻、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻，稳压管，三极管和三端稳压器，第二电阻、第三电阻、稳压管和三极管构成并联稳压电路与继磁继电器驱动电路连接，三端稳压器输出端经第一电容和第二电容与微处理器连接。

所述磁继电器驱动电路包括第一驱动电阻、第二驱动电阻、第三驱动电阻、第四驱动电阻，第一驱动电容、第二驱动电容，第一驱动二极管、第二驱动二极管，第一驱动三极管、第二驱动三极管，磁继电器驱动电路输出端连接磁保持继电器。

所述电流采样电路包括取样电阻，将漏电互感器漏电互感器采集的电流信号转换为电压信号，将电压信号送入电流差分放大电路，再经电流低通滤波电路滤波后送入微处理器。

所述电压采样电路将市电电压降压后送入电压差分放大电路再经电压低通滤波电路后送入微处理器。

有益效果

本实用新型采用微处理器检测电压并输出控制信号，动作电压值、延时时间调整简单，精度高，有效保护后续的电器免受过电压、欠电压影响导致损坏。采用微处理器检测漏电流并输出控制信号，灵敏度高，有效避免因漏电导致的人身伤害。采用磁保持继电器作为执行元件，可以承受过载电流，磁保持继电器平时运行耗电极低，节能环保，过欠压保护动作后，当电源电压恢复到正常电压范围内，自动接通电源，保证供电的连续性，保障了供电质量。漏电保护动作后，在排除故障手动按键确认后，自动接通电源，保证了供电连续性，保护了人身安全。

附图说明

附图1是本实用新型中控制单元的工作状态示意图。

附图2是本实用新型中电源电路连接示意图。

附图3是本实用新型中电流采样电路连接示意图。

附图4是本实用新型中电压采样电路连接示意图。

附图5是本实用新型中磁继电器驱动电路连接关系示意图。

附图6是本实用新型中按键处理电路连接关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型做进一步说明

实施例

如附图1～6所示，一种带漏电保护功能的自复式过欠压保护器，它包括盒体和控制单元，控制单元包括电源电路1、电流采样电路2、电压采样电路3、微处理器4、按键处理电路5、工作状态指示电路6、磁继电器驱动电路7、磁保持继电器8、漏电互感器9、储能电容10和芯片外围电路11，其中，所述电源电路1输入端为市电输入，输出端连接到微处理器4、磁继电器驱动电路7、磁保持继电器8以及储能电容10上，所述电流采样电路2输入端为漏电互感器9出线端，输出端连接到微处理器4，电压采样电路3输入端为市电输入，输出端连接到微处理器4，为微处理器4提供采样电压信号，按键处理电路5输入端为按键，输出端连接到微处理器4，为微处理器4提供按键动作控制信号，微处理器4输出两组信号，一组输送到工作状态指示电路6，另一组输送到磁继电器驱动电路7，由继磁继电器驱动电路7驱动磁保持继电器8。

所述储能电容10输入端连接到电源电路1，输出端连接磁保持继电器8，为磁保持继电器8动作提供瞬时能量；

所述芯片外围电路11输入端连接到电源电路1，输出端连接微处理器4，为微处理器4提供电源；

所述漏电互感器9输入端为市电输入。

所述电源电路1包括降压电容1C1，放电电阻1R1、整流桥1DB、滤波电容1C2、压敏电阻1R2、第一电阻1R3、第二电阻1R4、第三电阻1R5、第四电阻1R6，稳压管1D1，三极管1Q1和三端稳压器1U1，第二电阻1R4、第三电阻1R5、稳压管1D1和三极管1Q1构成并联稳压电路与继磁继电器驱动电路7连接，三端稳压器1U1输出端经第一电容1C3和第二电容1C4与微处理器4连接。

所述磁继电器驱动电路7包括第一驱动电阻7R1、第二驱动电阻7R2、第三驱动电阻7R3、第四驱动电阻7R4，第一驱动电容7C1、第二驱动电容7C2，第一驱动二极管7D1、第二驱动二极管7D2，第一驱动三极管7Q1、第二驱动三极管7Q2，磁继电器驱动电路7输出端连接磁保持继电器8。

所述电流采样电路2包括取样电阻2R1，将漏电互感器漏电互感器9采集的电流信号转换为电压信号，将电压信号送入电流差分放大电路，再经电流低通滤波电路滤波后送入微处理器4；电流差分放大电路由R34、R35、R36、R37、C8、C20、U3和滤波电容C5、C22组成，电流低通滤波电路由R37、C21组成。

所述电压采样电路3市电电压由电阻R20、R21、R22、R26、R27、R28分压电路降压后送入R17、R23、R29、R31、C12、C17、U6和滤波电容C15、C19组成的差分放大电路，再经R30、C16低通滤波电路后送入微处理器4。

按键处理电路5由K1、R39、C23组成，按键信号输入微处理器4，作为微处理器4输入信号。

本实用新型自复式过欠压保护器的工作原理：当从电网得电后，微处理器4通过电压采样电路3连续检测市电电压，当检测到市电电压在正常范围内时，输出两组信号，一组输出给工作状态指示电路6，正常指示灯亮，另一路输出吸合脉冲信号给磁继电器驱动电路7，由磁继电器驱动电路7驱动磁保持继电器8吸合，接通主回路。当市电电压出现过压或欠压时，微处理器4通过电压采样电路3检测到过压或欠压状态，输出两组信号，一组输出给工作状态指示电路6，对应过压或欠压状态指示灯亮，另一组输出释放脉冲信号给磁继电器驱动电路7，由磁继电器驱动电路7驱动磁保持继电器8释放，切断主回路，达到过欠压保护目的。当市电电压恢复正常时，微处理器4通过电压采样电路3检测到正常状态，输出正常信号给工作状态指示电路6，过压或欠压指示灯灭，正常指示灯亮，并进入60秒延时计时，当60秒延时时间内电压都正常，输出吸合脉冲信号给磁继电器驱动电路7，由磁继电器驱动电路7驱动磁保持继电器8吸合，接通主回路，恢复供电．达到自动恢复目的。在合闸状态，微处理器4通过电流采样电路2连续检测漏电流信号，若检测到漏电流信号大于设定值时，立即输出一组信号给磁继电器驱动电路7，磁继电器驱动电路7驱动磁保持继电器8释放，立刻切断主回路，达到保护人身安全的目的，微处理器4输出另一组信号给工作状态指示电路6，表明当前已处于漏电分闸状态，因漏电分闸时，须人为排除故障后，按键确认，自动接通主回路，保证用电的安全性。储能电容10的作用是为磁保持继电器8的动作提供瞬时能量。按键处理电路5除有在漏电分闸后按键确认的作用，同时也有在正常工作时测试保护器能够分闸的作用。

本实用新型所要保护的内容不仅限于以上实施例中所记述的内容，任何受被实用新型启示的技术方案都落入本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种带漏电保护功能的自复式过欠压保护器，它包括盒体和控制单元，控制单元包括电源电路(1)、电流采样电路(2)、电压采样电路(3)、微处理器(4)、按键处理电路(5)、工作状态指示电路(6)、磁继电器驱动电路(7)、磁保持继电器(8)、漏电互感器(9)、储能电容(10)和芯片外围电路(11)，其特征在于：所述电源电路(1)输入端为市电输入，输出端连接到微处理器(4)、磁继电器驱动电路(7)、磁保持继电器(8)以及储能电容(10)上，所述电流采样电路(2)输入端为漏电互感器(9)出线端，输出端连接到微处理器(4)，电压采样电路(3)输入端为市电输入，输出端连接到微处理器(4)，为微处理器(4)提供采样电压信号，按键处理电路(5)输入端为按键，输出端连接到微处理器(4)，为微处理器(4)提供按键动作控制信号，微处理器(4)输出两组信号，一组输送到工作状态指示电路(6)，另一组输送到磁继电器驱动电路(7)，由继磁继电器驱动电路(7)驱动磁保持继电器(8)。

2.如权利要求1所述的一种带漏电保护功能的自复式过欠压保护器，其特征在于：所述储能电容(10)输入端连接到电源电路(1)，输出端连接磁保持继电器(8)，为磁保持继电器(8)动作提供瞬时能量；

所述芯片外围电路(11)输入端连接到电源电路(1)，输出端连接微处理器(4)，为微处理器(4)提供电源；

所述漏电互感器(9)输入端为市电输入。

3.如权利要求1所述的一种带漏电保护功能的自复式过欠压保护器，其特征在于：所述电源电路(1)包括降压电容(1C1)，放电电阻(1R1)、整流桥(1DB)、滤波电容(1C2)、压敏电阻(1R2)、第一电阻(1R3)、第二电阻(1R4)、第三电阻(1R5)、第四电阻(1R6)，稳压管(1D1)，三极管(1Q1)和三端稳压器(1U1)，第二电阻(1R4)、第三电阻(1R5)、稳压管(1D1)和三极管(1Q1)构成并联稳压电路与继磁继电器驱动电路(7)连接，三端稳压器(1U1)输出端经第一电容(1C3)和第二电容(1C4)与微处理器(4)连接。

4.如权利要求1所述的一种带漏电保护功能的自复式过欠压保护器，其特征在于：所述磁继电器驱动电路(7)包括第一驱动电阻(7R1)、第二驱动电阻(7R2)、第三驱动电阻(7R3)、第四驱动电阻(7R4)，第一驱动电容(7C1)、第二驱动电容(7C2)，第一驱动二极管(7D1)、第二驱动二极管(7D2)，第一驱动三极管(7Q1)、第二驱动三极管(7Q2)，磁继电器驱动电路(7)输出端连接磁保持继电器(8)。

5.如权利要求1所述的一种带漏电保护功能的自复式过欠压保护器，其特征在于：所述电流采样电路(2)包括取样电阻(2R1)，将漏电互感器(9)采集的电流信号转换为电压信号，将电压信号送入电流差分放大电路，再经电流低通滤波电路滤波后送入微处理器(4)。

6.如权利要求1所述的一种带漏电保护功能的自复式过欠压保护器，其特征在于：所述电压采样电路(3)将市电电压降压后送入电压差分放大电路再经电压低通滤波电路后送入微处理器(4)。

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