CN205157718U - 故障电弧检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种故障电弧检测电路，解决了其上面的采样电路会漏电导致事故发生的问题，其技术方案要点是，包括采样电路，采样电路上设有漏电保护模块，漏电保护模块包括：检测单元、控制单元和执行单元，本实用新型的故障电弧检测电路，当采样电路上有漏电电流产生时，检测单元能够输出检测信号；控制单元响应于检测信号并输出相应的控制信号；执行单元响应于控制信号以切断采样电路。

Description

故障电弧检测电路

技术领域

本实用新型涉及一种检测电路,更具体地说，它涉及一种故障电弧检测电路。

背景技术

电弧是一种气体游离放电现象，也是一种等离子体，电弧中的电流从微观上看是电子及正离子在电场作用下移动的结果，其中电子的移动构成电流的主要部分，电弧的特点是温度很高，电流很小，持续时间短，一旦出现击穿点则会频繁出现，电弧放电时，会产生大量的热，能引燃周围的易燃易爆品，造成火灾甚至爆炸。

故障电弧电流的波形中存在高频噪声分量，经过大量的实验数据分析，发现高频噪声分量主要存在于过零点的平肩处，因此可以从AD采集的电流波形分离出高频部分和低频部分，当没有故障电弧发生时，高频部分电流值很小，而当有故障电弧时，高频部分电流值较大，但是在实际应用过程中，由于负载的不确定，所以无法简单根据高频部分的电流值来判断有无故障电弧，因此存在一种故障电弧检测电路通过采样高频部分与低频部分的电流比值来判断有无故障。

上述故障电弧检测电路通过采样电路对电流进行采集，在采集的过程中采样电路可能会发生漏电现象，电气线路漏电可以使物体局部带电造成人员的触电现象，严重时漏电火花或高温表面引燃瓦斯气体，从而造成漏电火灾，因此还存在一定的改进空间。

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带有漏电保护的故障电弧检测电路。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种故障电弧检测电路，包括采样电路，所述采样电路上设有漏电保护模块，所述漏电保护模块包括：

检测单元，当采样电路上有漏电电流产生时，输出检测信号；

控制单元，响应于所述检测信号并输出相应的控制信号；

执行单元，响应于所述控制信号以切断采样电路。

较佳的，所述漏电保护模块还包括试验单元，用于检查漏电保护模块的功能是否完好。

较佳的，所述检测单元包括磁环，所述磁环套设于采样电路，所述磁环上缠绕有感应线圈，所述感应线圈用于输出感应电压。

较佳的，所述控制单元包括：

整流桥D、电阻R3和R4；

所述电阻R3和R4串联；

所述串联连接的电阻R3和R4并联于整流桥D的输出端；

可控硅T1和T2、电容C1和C2、电阻R5和R6；

所述可控硅T1的阳极耦接于电阻R3和整流桥D的连接点，阴极耦接于电阻R3和R4的连接点，可控硅T2的阳极耦接于可控硅T1的阴极，阴极耦接于电阻R4和整流桥D的连接点，电阻R5的一端耦接于可控硅T1的阴极，另一端耦接于电阻R6的一端，电阻R6的另一端耦接于电容C2的一端，电容C2的另一端耦接于可控硅T2的阴极，可控硅T1的控制端耦接于电阻R5和R6的连接点，电容C1的一端耦接于可控硅T2的控制端，另一端耦接于可控硅T2的阴极；

电阻R7、R8和R9；

电阻R7的一端耦接于电阻R4和整流桥D的连接点，另一端耦接于电阻R9的一端，电阻R9的另一端耦接于电阻R8的一端，电阻R8的另一端耦接于可控硅T2的控制端；

电阻R9的两端并联于感应线圈的输出端。

较佳的，所述执行单元包括：

电磁铁线圈L和闸刀开关K1，所述电磁铁线圈L串联于整流桥D的输入端，所述闸刀开关K1串联于采样电路的供电回路，所述电磁铁线圈L驱动闸刀开关K1断开；

压敏电阻R1，压敏电阻R1的一端耦接于火线，另一端耦接于零线。

较佳的，所述试验单元包括电阻R2和试验按钮K2，所述试验按钮K2的一端耦接于零线，另一端耦接于电阻R2的一端，电阻R2的另一端耦接于火线。

本实用新型相对现有技术相比具有：采样电路上设置有漏电保护模块，当采样电路发生漏电现象时，漏电保护模块能够及时切断采样电路，防止危险的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图中：1、采样电路；2、检测单元；3、控制单元；4、执行单元；5、试验单元；6、磁环；7、感应线圈。

具体实施方式

参照图1所示，实施例做进一步说明。

本实用新型公开的一种故障电弧检测电路，包括采样电路1，采样电路1上设有漏电保护模块，漏电保护模块包括：检测单元2，当采样电路1上有漏电电流产生时，输出检测信号；控制单元3，响应于所述检测信号并输出相应的控制信号；执行单元4，响应于所述控制信号以切断采样电路1,当采样电路1上有漏电现象时，漏电保护模块能够及时将其切断，防止事故的发生。

检测单元2包括磁环6，磁环6套设于采样电路1，磁环6上缠绕有感应线圈7，感应线圈7用于输出感应电压，当采样模块发生漏电现象时，穿过磁环6的火线和零线的电流矢量和不为零，使磁环6上的感应线圈7的a、b两端有感应电压产生，作用于下面的控制单元3。

控制单元3包括：整流桥D、电阻R3和R4；电阻R3和R4串联；串联连接的电阻R3和R4并联于整流桥D的输出端；可控硅T1和T2、电容C1和C2、电阻R5和R6，通常情况下，可控硅T1和T2都不导通，只有在其控制端接收到导通信号后才导通；可控硅T1的阳极耦接于电阻R3和整流桥D的连接点，阴极耦接于电阻R3和R4的连接点，可控硅T2的阳极耦接于可控硅T1的阴极，阴极耦接于电阻R4和整流桥D的连接点，电阻R5的一端耦接于可控硅T1的阴极，另一端耦接于电阻R6的一端，电阻R6的另一端耦接于电容C2的一端，电容C2的另一端耦接于可控硅T2的阴极，可控硅T1的控制端耦接于电阻R5和R6的连接点，电容C1的一端耦接于可控硅T2的控制端，另一端耦接于可控硅T2的阴极；电阻R7、R8和R9；电阻R7的一端耦接于电阻R4和整流桥D的连接点，另一端耦接于电阻R9的一端，电阻R9的另一端耦接于电阻R8的一端，电阻R8的另一端耦接于可控硅T2的控制端；电阻R9的两端并联于感应线圈7的输出端，整流桥D能够将输送进来的交流电转变成直流电，便于控制单元3进行控制，整流桥D每个桥臂上的二极管型号优选为1N4007，数量优选为两个，两个二极管串联连接，以提高其耐压值，电阻R3和R4分别为可控硅T1和T2的均压电阻，能够降低对可控硅的耐压要求，电阻R3和R4的阻值很大，可控硅T1和T2一开始未导通，因此当K1合上时，流经电磁铁线圈L的电流很小，使其不足以断开闸刀开关K1，当采样模块发生漏电现象时，穿过磁环6的火线和零线的电流矢量和不为零，使磁环6上感应线圈7的a、b两端产生感应电压，作用于控制单元3中可控硅T2的控制端，使可控硅T2立刻被触发导通，由于电容C2中刚开始储存有一定的电压，当可控硅T2导通后，电容C2便通过电阻R6、R5以及可控硅T2开始放电，使电阻R5上产生电压触发可控硅T1导通，当可控硅T1和T2全部导通后，流经整流桥D输出端的电流增大，使其输入端的电流也增大。

执行单元4包括：电磁铁线圈L和闸刀开关K1，电磁铁线圈L串联于整流桥D的输入端，闸刀开关K1串联于采样电路1的供电回路，电磁铁线圈L驱动闸刀开关K1断开；压敏电阻R1，压敏电阻R1的一端耦接于火线，另一端耦接于零线，当整流桥D输入端的电流增大后，流经电磁铁线圈L的电流也增大，使其产生足够的磁力驱动闸刀开关K1断开，压敏电阻R1起过压保护作用。

漏电保护模块还包括试验单元5，用于检查漏电保护模块的功能是否完好，当发现故障时，能够及时修复，以使其保持正常的运行状态，试验单元5包括电阻R2和试验按钮K2，试验按钮K2的一端耦接于零线，另一端耦接于电阻R2的一端，电阻R2的另一端耦接于火线，按压试验按钮K2，使其导通，相当于火线对大地有漏电，以此来模拟漏电现象，检查漏电保护模块是否正常，当闸刀开关K1断开，说明其功能正常，如果闸刀开关K1未断开，说明其发生了故障，需要进行检查修复。

以下为漏电保护模块的完整运行过程，当采样电路1上有漏电产生时，穿过磁环6的火线和零线的电流矢量和不为零，使磁环6上感应线圈7的a、b两端输出感应电压，该电压触发可控硅T2导通，由于电容C2预先充有一定电压，当可控硅T2导通后，电容C2便通过电阻R6、R5以及可控硅T2放电，使电阻R5上产生电压触发可控硅T1导通，当可控硅T1和T2全部导通后，流经电磁铁线圈L的电流大增，使电磁铁线圈L具有足够的磁力驱动闸刀开关K1断开，切断采样电路1。

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 (6)

1.一种故障电弧检测电路，包括采样电路，其特征是：所述采样电路上设有漏电保护模块，所述漏电保护模块包括：

检测单元，当采样电路上有漏电电流产生时，输出检测信号；

控制单元，响应于所述检测信号并输出相应的控制信号；

执行单元，响应于所述控制信号以切断采样电路。

2.根据权利要求1所述的故障电弧检测电路，其特征是：所述漏电保护模块还包括试验单元，用于检查漏电保护模块的功能是否完好。

3.根据权利要求1或2所述的故障电弧检测电路，其特征是：所述检测单元包括磁环，所述磁环套设于采样电路，所述磁环上缠绕有感应线圈，所述感应线圈用于输出感应电压。

4.根据权利要求3所述的故障电弧检测电路，其特征是：所述控制单元包括：

整流桥D、电阻R3和R4；

所述电阻R3和R4串联；

所述串联连接的电阻R3和R4并联于整流桥D的输出端；

可控硅T1和T2、电容C1和C2、电阻R5和R6；

所述可控硅T1的阳极耦接于电阻R3和整流桥D的连接点，阴极耦接于电阻R3和R4的连接点，可控硅T2的阳极耦接于可控硅T1的阴极，阴极耦接于电阻R4和整流桥D的连接点，电阻R5的一端耦接于可控硅T1的阴极，另一端耦接于电阻R6的一端，电阻R6的另一端耦接于电容C2的一端，电容C2的另一端耦接于可控硅T2的阴极，可控硅T1的控制端耦接于电阻R5和R6的连接点，电容C1的一端耦接于可控硅T2的控制端，另一端耦接于可控硅T2的阴极；

电阻R7、R8和R9；

电阻R7的一端耦接于电阻R4和整流桥D的连接点，另一端耦接于电阻R9的一端，电阻R9的另一端耦接于电阻R8的一端，电阻R8的另一端耦接于可控硅T2的控制端；

电阻R9的两端并联于感应线圈的输出端。

5.根据权利要求4所述的故障电弧检测电路，其特征是：所述执行单元包括：

电磁铁线圈L和闸刀开关K1，所述电磁铁线圈L串联于整流桥D的输入端，所述闸刀开关K1串联于采样电路的供电回路，所述电磁铁线圈L驱动闸刀开关K1断开；

压敏电阻R1，压敏电阻R1的一端耦接于火线，另一端耦接于零线。

6.根据权利要求2所述的故障电弧检测电路，其特征是：所述试验单元包括电阻R2和试验按钮K2，所述试验按钮K2的一端耦接于零线，另一端耦接于电阻R2的一端，电阻R2的另一端耦接于火线。