CN205484762U - 一种剩余电流互感器故障检测模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电气报警装置，提供一种剩余电流互感器故障检测模块，包括单片机、检测单元、第一比较器、第二比较器、跟随器、整流滤波电路、放大整流滤波电路和报警单元，所述检测单元输入端与剩余电流互感器L1的输出端相连接，所述检测单元输出分别与第一比较器输入端、第二比较器输入端和跟随器输入端相连接，所述跟随器输出端经放大整流滤波电路与单片机输入端相连接，所述单片机输出端连接并控制报警单元，所述第一比较器输出端和第二比较器输出端分别经整流滤波电路与单片机输入端相连接。本实用新型解决了现有剩余电流互感器的短路、断路检测和漏电数据检测难以区分，漏电火灾漏报、少报等问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气报警装置，特别涉及一种剩余电流互感器故障检测模块。
背景技术
电气火灾监控探测器是一种独立式的智能型探测器，作为电气火灾监控系统信号处理的中继部分，通过软件对下级终端电流探头传递过来的信号进行智能分析处理，判断出每一只电流探头的状态（即故障状态、火灾报警状态、正常工作状态），及时发现隐患部位，减少电气火灾的发生；剩余电流互感器往往作为电气火灾监控探测器核心的数据采集模块，其工作状态的好坏决定着火灾监控信号采集的准确性。以前，由于剩余电流互感器的阻值很小，无法正确区分短路与无漏电电流的区别，要同时兼顾剩余电流互感器短路、断路检测和漏电数据的实时检测很难做到，早期往往只做到断路检测和漏电数据的实时检测，无法实现三者兼顾，从而使得漏电火灾漏报、少报、不报、误报事故不时的发生。
发明内容
因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种可以自动识别剩余电流互感器的短路、断路以及是否漏电的剩余电流互感器故障检测模块。
为解决此技术问题，本实用新型采取以下方案：一种剩余电流互感器故障检测模块，包括单片机、检测单元、第一比较器、第二比较器、跟随器、整流滤波电路、放大整流滤波电路和报警单元，所述检测单元输入端与剩余电流互感器L1的输出端相连接，所述检测单元输出分别与第一比较器输入端、第二比较器输入端和跟随器输入端相连接，所述跟随器输出端经放大整流滤波电路与单片机输入端相连接，所述单片机输出端连接并控制报警单元，所述第一比较器输出端和第二比较器输出端分别经整流滤波电路与单片机输入端相连接。
进一步的改进，所述检测单元包括采样电阻 R00 、上拉电阻 R01、输出电阻R02和直流电源VCC，所述采样电阻R00与剩余电流互感器L1的两个信号输出端并联，采样电阻 R00一端接地，另一端连接上拉电阻 R01 一端和输出电阻R02一端，上拉电阻R01的另一端连接直流电源VCC，输出电阻R02另一端分别与第一比较器输入端、第二比较器输入端和跟随器输入端相连接。
进一步的改进，还包括故障显示单元，所述故障显示单元与单片机输出端相连接并受控于单片机。
进一步的改进，所述跟随器包括运算放大器U2、电阻R11和电容C11，所述运算放大器U2正输入端与检测单元输出端、电阻R11一端和电容C11一端相连接，所述电阻R11另一端和电容C11另一端均接地，所述运算放大器U2负输入端和输出端均与放大整流滤波电路的输入端相连接。
通过采用前述技术方案，本实用新型的有益效果是：通过合理检测单元和跟随器对剩余电流互感器的输入电流进行隔离，剩余电流互感器的输出经检测单元分别输出至第一比较器、第二比较器和跟随器三个独立电路，互不影响，两路比较器分别用于判断断路和短路故障，独立判断、运算，从而使单片机能够准确判断电流互感器的短路、断路故障，又能实时模拟计算漏电电流信号的大小，正确区分短路与无漏电电流的区别，减少漏电火灾漏报、少报、不报、误报事故的发生。
附图说明
图1是本实用新型实施例的电路原理框图；
图2是本实用新型实施例的电路原理图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
参考图1、图2，优选的本实用新型的剩余电流互感器故障检测模块，包括单片机1、检测单元2、第一比较器3、第二比较器4、跟随器5、整流滤波电路6、放大整流滤波电路7和报警单元8，所述检测单元2输入端与剩余电流互感器L1的输出端相连接，所述检测单元2输出分别与第一比较器3输入端、第二比较器4输入端和跟随器5输入端相连接，所述跟随器5输出端经放大整流滤波电路7与单片机1输入端相连接，所述单片机1输出端连接并控制报警单元8，所述第一比较器3输出端和第二比较器4输出端分别经整流滤波电路6与单片机1输入端相连接，所述检测单元2包括采样电阻 R00 、上拉电阻 R01、输出电阻R02和直流电源VCC，所述采样电阻R00与剩余电流互感器L1的两个信号输出端并联，采样电阻 R00一端接地，另一端连接上拉电阻 R01 一端和输出电阻R02一端，上拉电阻R01的另一端连接直流电源VCC，输出电阻R02另一端分别与第一比较器3的电阻R04一端、第二比较器4的电阻R05一端和跟随器5的运算放大器U2正输入端相连接，所述跟随器5包括运算放大器U2、电阻R11和电容C11，所述运算放大器U2正输入端与检测单元的输出电阻R02、电阻R11一端和电容C11一端相连接，所述电阻R11另一端和电容C11另一端均接地，所述运算放大器U2负输入端和输出端均与放大整流滤波电路7的运算放大器U3正输入端相连接，该放大整流滤波电路7包括运算放大器U3、电阻R12、R13、R14、R15、R16、电容C12、C13、C14和整流管D01，所述第一比较器3包括电阻R03、R04、R06、R07、运算放大器U4和电容C02、C05、C06；所述第二比较器4包括电阻R03、R05、R06、R07、运算放大器U5和电容C01、C03、C04；所述整流滤波电路6包括限流电阻R08、滤波电容C09、整流管D02、限流电阻R09、滤波电容C07和接地电阻R10。
工作原理：当剩余电流互感器短路、断路时，漏电数据的实时检测停止；其中当剩余电流互感器L1输出断路时，由直流电源VCC（5V）通过检测单元的上拉电阻R01、采样电阻R00预加一个直流电压，经输出电阻R02输出经第一比较器3的电阻R04输入运算放大器U4的负输入端并与电阻R03与R06和R07、C06形成基准电压的运算放大器U4的正输入端进行比较，运算放大器U4输出低电平经整流滤波电路至单片机的P0.6引脚，单片机的P0.6引脚获得低电平后，单片机的P3.5引脚输出低电平驱动报警单元进行声音报警；同理，当剩余电流互感器短路时，经输出电阻R02输出信号经第二比较器的电阻R05输入运算放大器U5的正输入端的电压被拉低，运算放大器U5的正输入端与R03和R06与R07、C03形成基准电压的运算放大器U5负输入端进行比较，运算放大器U5输出低电平经整流滤波电路至单片机的P0.7引脚，单片机的P0.7引脚获得低电平后，单片机的P3.5引脚输出低电平驱动报警单元进行声音报警；当剩余电流互感器无故障时，剩余电流互感器L1输出经检测单元后经跟随器的运算放大器U2跟随，再通过运算放大器U3、电阻R12、R13、R14、电容C12放大，再经整流管D01整流，再经由电阻R15、滤波电容C13、C14进行滤波后输送至单片机的P1.2引脚，经单片机内部AD计算实时漏电数据，判断是否漏电超限。
本实用新型中还可增设一故障显示单元，该故障显示单元与单片机输出端相连接并受控于单片机，该故障显示单元包括三路并联连接的LED灯显示电路，分别用于显示剩余电流互感器的断路、短路和漏电状况。
本实用新型通过合理检测单元和跟随器对剩余电流互感器的输入电流进行隔离，剩余电流互感器的输出经检测单元分别输出至第一比较器、第二比较器和跟随器三个独立电路，互不影响，两路比较器分别用于判断断路和短路故障，独立判断、运算，从而使单片机能够准确判断电流互感器的短路、断路故障，又能实时模拟计算漏电电流信号的大小，正确区分短路与无漏电电流的区别，减少漏电火灾漏报、少报、不报、误报事故的发生。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种剩余电流互感器故障检测模块，其特征在于：包括单片机、检测单元、第一比较器、第二比较器、跟随器、整流滤波电路、放大整流滤波电路和报警单元，所述检测单元输入端与剩余电流互感器L1的输出端相连接，所述检测单元输出分别与第一比较器输入端、第二比较器输入端和跟随器输入端相连接，所述跟随器输出端经放大整流滤波电路与单片机输入端相连接，所述单片机输出端连接并控制报警单元，所述第一比较器输出端和第二比较器输出端分别经整流滤波电路与单片机输入端相连接。
2.根据权利要求1所述的剩余电流互感器故障检测模块，其特征在于：所述检测单元包括采样电阻
R00 、上拉电阻 R01、输出电阻R02和直流电源VCC，所述采样电阻R00与剩余电流互感器L1的两个信号输出端并联，采样电阻 R00一端接地，另一端连接上拉电阻 R01 一端和输出电阻R02一端，上拉电阻R01的另一端连接直流电源VCC，输出电阻R02另一端分别与第一比较器输入端、第二比较器输入端和跟随器输入端相连接。
3.根据权利要求1所述的剩余电流互感器故障检测模块，其特征在于：还包括故障显示单元，所述故障显示单元与单片机输出端相连接并受控于单片机。
4.根据权利要求1所述的剩余电流互感器故障检测模块，其特征在于：所述跟随器包括运算放大器U2、电阻R11和电容C11，所述运算放大器U2正输入端与检测单元输出端、电阻R11一端和电容C11一端相连接，所述电阻R11另一端和电容C11另一端均接地，所述运算放大器U2负输入端和输出端均与放大整流滤波电路的输入端相连接。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106952439A (zh) * | 2017-04-12 | 2017-07-14 | 合肥才来科技有限公司 | 一种应用于老人福利院的电气火灾监控系统 |
| CN111815880A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-10-23 | 成都惠之慧安全科技有限公司 | 一种电气火灾及燃气智能监控报警系统 |
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