CN204497733U - 一种低功耗的线路保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低功耗的线路保护装置，包括电流互感器、放大电路、比较电路、执行电路和受控于所执行电路的保护开关，所述比较电路发送正向过流信号和负向过流信号至执行电路，其特征是：所述执行电路包括逻辑部，耦接于比较电路，接收正向过流信号和负向过流信号，并输出异常信号；延时部，输出部；判断部；执行部，耦接于判断部，当接收到执行信号时，跳断所述保护开关。这样设置，有效地保证了在正常情况下不会造成误跳断的情况，且使用者可以通过指示灯获得线路异常信息，且可根据线路载荷的不同设置不同的大小。

Description

一种低功耗的线路保护装置

技术领域

本实用新型涉及一种强电保护装置，更具体地说，它涉及一种低功耗的线路保护装置。

背景技术

    线路保护装置主要用于各电压等级的间隔单元的保护测控，具备完善的保护、测量、控制、备用电源自投及通信监视功能，为变电站、发电厂、高低压配电及厂用电系统的保护与控制提供了完整的解决方案，可有力地保障高低压电网及厂用电系统的安全稳定运行。可以和其它保护、自动化设备一起，通过通信接口组成自动化系统。

线路保护装置配置的主要保护有：三段过电流保护、过流加速、过负荷、三相一次重合闸、低周减载、零序过流保护、PT 断线、控制断线、低压保护、过压保护等。适用于110kV以下电压等级的线路保护。

    一般的线路保护装置都是通过LCD显示装置和按键对检测的参数或情况进行显示，但是由于线路保护装置是独立电源，LCD内部背光灯功耗较大，所以在使用者离开时，如果没有关闭装置，或者忘记关闭，很容易造成电量的浪费，而更换电源又较为不便。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种可以在人离开之后，延时一段时间，就跳断LCD背光源的供电的线路保护装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种低功耗的线路保护装置，包括LCD显示装置，其特征是：所述LCD显示装置连接有一低功耗电路，所述低功耗电路包括第一掉电常闭触点，接于LCD显示装置的背光源供电引脚和供电电源之间；热释电红外传感器模块，当所述线路保护装置附近没有生物热源时，发送掉电信号；响应模块，耦接于热释电红外传感器，当接收到掉电信号时，发送延时指示信号；延时指示模块，当接收到延时指示信号时，延时第一预设时间后，发送背光跳断信号，并提醒使用者；背光跳断执行模块，接于延时指示模块，当接收到背光跳断信号时，跳断第一掉电常闭触点。

通过这样设置，当人离开本实用新型线路保护装置附近时，热释电红外传感器模块发送信号，延时指示模块提醒使用者已经远离，内置计数器开始计数，当计数至预设之间后，跳断第一掉电常闭触点，LCD背光源停止工作，进入第一掉电模式。

本实用新型可以进一步设置为：所诉低功耗电路还包括第二掉电常闭触点，接于LCD显示装置的工作供电引脚和供电源之间；工作跳断延时模块，当接收到背光跳断信号时，延时第二预设时间后，跳断第二掉电常闭触点。

这样设置，当第一预设时间结束后，进入第一阶段掉电模式，LCD背光源不再工作，开始第二阶段的延时，如果时间不超过第二预设时间，使用者回到本实用新型线路保护装置附近，那么第一阶段掉电模式和第二阶段掉电模式都同时结束，LCD会正常发光，以保证正常使用，反之，LCD工作电源也会被屏蔽，就会使得LCD整个模块停止工作，进一步节约功耗。

本实用新型可以进一步设置为：所述热释电红外传感器模块包括壳体、光学滤镜、场效应管和热释电元件，所述壳体上设有通孔，所述光学滤镜卡接于所述通孔中，所述场效应管和热释电元件位于所述热释电红外传感器的壳体内部，所述热释电元件接于所述场效应管的栅极和地端之间，所述场效应管漏极接于控制装置，其源极接于高电平。

通过这样设置，光学滤镜的主要作用是只允许波长在10μm左右的红外线(人体发出的红外线波长)通过，而将灯光、太阳光及其他辐射滤掉，以抑制外界的干扰。红外感应源通常由两个串联或者并联的热释电元件组成，这两个热释电元件的电极相反，环境背景辐射对两个热释电元件几乎具有相同的作用，使其产生的热释电效应相互抵消，输出信号接近为零。一旦有人侵入探测区域内，人体红外辐射通过部分镜面聚焦，并被热释电元件接收，由于角度不同，两片热释电元件接收到的热量不同，热释电能量也不同，不能完全抵消，经处理电路处理后输出控制信号。热释电效应同压电效应类似，是指由于温度的变化而引起晶体表面电荷的现象。热释电红外传感器由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成，在元件两个表面做成电极，在传感器监测范围内温度有△T的变化时，热释电效应会在两个电极上产生电荷△Q，即在两电极之间产生一微弱的电压△V。由于它的输出阻抗极高，在传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。热释电效应所产生的电荷△Q会被空气中的离子所结合而消失，即当环境温度稳定不变时，△T=O，传感器无输出。人体或者体积较大的动物都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10μm左右的红外线，当人体进入检测区，因人体温度与环境温度有差别，人体发射的10μm左右的红外线通过菲涅耳透镜滤光片增强后聚集到红外感应源(热释电元件)上，红外感应源在接收到人体红外辐射时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，进而产生△T并将△T向外围电路输出，后续电路经检测处理后就能产生掉电信号。

本实用新型可以进一步设置为：所述场效应管漏极与地端设有EMI电容。一方面可以使漏极输出的电压值接近恒定，且其输出不易受磁干扰的影响。

本实用新型可以进一步设置为：所述场效应管栅极与地端设有偏置电阻。由于电热效应产生了信号为电流信号，所以通过在场效应管的栅极与地端设置个电阻，可以将电流信号转化为电压信号，且可通过调节偏置电阻的阻值调节其导通的阀值，也就是调节热释电红外传感器的灵敏度，结构简单，易于实现。

相比于现有技术，本实用新型产生了如下有益效果：通过设置跳电开关和控制跳电开关的电路可以实现当人离开一段时间后，自动将LCD背光源切断，并通过一个指示灯报告切断状态和提醒使用者切断情况，当使用者仍然不去使用本实用新型的线路保护装置时，本实用新型将会进入第二阶段，跳断整个LCD工作电源，以保证功耗不会浪费。

附图说明

图1为本实用新型实施例电路图一；

图2为本实用新型实施例电路图二；

图3为本实用新型实施例电路图三。

    附图标记：1、LCD显示装置；2、热释电红外传感器模块；3、延时指示模块；4、背光跳断执行模块；5、工作跳断延时模块。

具体实施方式

参照图1至图3对本实用新型实施例做进一步说明。

一种低功耗的线路保护装置，包括LCD显示装置1，其特征是：所述LCD显示装置1连接有一低功耗电路，所述低功耗电路包括第一掉电常闭触点KM2，接于LCD显示装置1的背光源供电引脚和供电电源之间；第二掉电常闭触点KM3，接于LCD显示装置1的工作供电引脚和供电源之间；

热释电红外传感器模块2，当所述线路保护装置附近没有生物热源时，发送掉电信号；包括壳体、光学滤镜、场效应管Q1和热释电元件PZT，所述壳体上设有通孔，所述光学滤镜卡接于所述通孔中，所述场效应管Q1和热释电元件PZT位于所述热释电红外传感器的壳体内部，所述热释电元件PZT接于所述场效应管Q1的栅极和地端之间，所述场效应管Q1漏极接于控制装置，其源极接于高电平。所述场效应管Q1漏极与地端设有EMI电容C1。所述场效应管Q1栅极与地端设有偏置电阻R1。热释电红外传感器通过目标与背景的温差来探测目标，其工作原理是利用热释电效应，即在钛酸钡一类晶体的上、下表面设置电极，在上表面覆以黑色膜，若有红外线间歇地照射，其表面温度上升△T，其晶体内部的原子排列将产生变化，引起自发极化电荷，在上下电极之间产生电压△U；其主要工作参数有工作电压(常用的热释电红外传感器工作电压范围为3～15V)、工作波长(通常为7.5～14 μm)、源极电压(通常为0.4～1.1V，R=47kΩ)、输出信号电压(通常大于2.0V)，所述两个热释电元件PZTPZT串联设置，等常用的热释电红外线光敏元件的材料有陶瓷氧化物和压电晶体，如钛酸钡、钽酸锂、硫酸三甘肽及钛铅酸铅等。当有生物热源接近时，场效应管Q1就会导通。

响应模块，耦接于热释电红外传感器，当接收到掉电信号时，发送延时指示信号；包括串联设置的第二电阻R2和第一继电器线圈KM1，其耦接的节点接于场效应管Q1的漏极，所述第一继电器线圈KM1接于场效应管Q1源极，那么当场效应管Q1漏极输出高电平时（有生物热源靠近），所构成的回路使得所有电流全部经由第二电阻R2流入地端，第一继电器线圈KM1不得电，不会输出任何信号，如果场效应管Q1漏极输出低电平时（无生物热源靠近），第一继电器线圈KM1得点，输出信号至延时指示模块3。

延时指示模块3，当接收到延时指示信号时，延时第一预设时间后，发送背光跳断信号，并提醒使用者；其包括串联设置的第一继电器常开触点KM1、第一时间继电器线圈KT1、蜂鸣器SP和指示灯LED，所述第一继电器常开触点KM1闭合时（无生物热源靠近），蜂鸣器SP和指示灯LED工作，提醒使用者目前状态，且第一时间继电器开始计数，在计数时间未结束前，使用者回到线路保护装置附近，那么LCD的背光源不会做任何动作，保持正常工作，所述第一时间继电器时间设置为1分钟，也就是说，当使用者离开本线路保护装置一分钟后，LCD会自动跳断背光，进入第一掉电状态。

背光跳断执行模块4，接于延时指示模块3，当接收到背光跳断信号时，跳断第一掉电常闭触点KM2。背光跳断模块包括串联于第一时间继电器线圈KT1常开触点的第二继电器线圈KM2，第二继电器线圈KM2得电时，就会控制电路工作，使得LCD装置的背光光源断开。

工作跳断延时模块5，当接收到背光跳断信号时，延时第二预设时间后，跳断第二掉电常闭触点KM3，包括串联于第一时间继电器线圈KT1常开触点支路上的第二时间继电器线圈KT2KT2，当第一时间继电器线圈KT1常开触点闭合时，第二时间继电器开始计数，可设置时间为5分钟，也就是当LCD背光装置跳断5分钟后，控制第二时间继电器常开触点KT2闭合，使得第三继电器线圈KM3得电，控制第二掉电常闭触点KM3断开，如果使用者仍然没有处于本线路保护装置附近，就跳断整个LCD工作，那么LCD显示装置1就不再进行读写工作，其功耗也就大大降低。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种低功耗的线路保护装置，包括LCD显示装置，其特征是：所述LCD显示装置连接有一低功耗电路，所述低功耗电路包括

第一掉电常闭触点，接于LCD显示装置的背光源供电引脚和供电电源之间；

热释电红外传感器模块，当所述线路保护装置附近没有生物热源时，发送掉电信号；

响应模块，耦接于热释电红外传感器，当接收到掉电信号时，发送延时指示信号；

延时指示模块，当接收到延时指示信号时，延时第一预设时间后，发送背光跳断信号，并提醒使用者；

背光跳断执行模块，接于延时指示模块，当接收到背光跳断信号时，跳断第一掉电常闭触点。

2.根据权利要求1所述的一种低功耗的线路保护装置，其特征是：所诉低功耗电路还包括

第二掉电常闭触点，接于LCD显示装置的工作供电引脚和供电源之间；

工作跳断延时模块，当接收到背光跳断信号时，延时第二预设时间后，跳断第二掉电常闭触点。

3.根据权利要求1或2所述的一种低功耗的线路保护装置，其特征是：所述热释电红外传感器模块包括壳体、光学滤镜、场效应管和热释电元件，所述壳体上设有通孔，所述光学滤镜卡接于所述通孔中，所述场效应管和热释电元件位于所述热释电红外传感器的壳体内部，所述热释电元件接于所述场效应管的栅极和地端之间，所述场效应管漏极接于控制装置，其源极接于高电平。

4.根据权利要求3所述的一种低功耗的线路保护装置，其特征是：所述场效应管漏极与地端设有EMI电容。

5.根据权利要求4所述的一种低功耗的线路保护装置，其特征是：所述场效应管栅极与地端设有偏置电阻。