CN206211509U - 一种漏电检测保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种漏电检测保护装置，包括控制器、电源模块、漏电检测模块、第一无线通信模块和第二无线通信模块，所述电源模块包括市电供电模块和蓄电池，所述漏电检测模块包括无线微控制器、电压检测模块和电流检测模块，所述控制器的输入端接有时钟电路和参数设定单元，所述控制器的输出端接有指示模块和继电器保护模块，所述电压检测模块包括第一电压检测模块、第二电压检测模块和第三电压检测模块，所述电流检测模块包括第一电流检测模块、第二电流检测模块和第三电流检测模块。本实用新型结构简单，实时检测供电线路的三相线电流和三相对地电压，避免供电线路发生单相接地造成供电线路漏电，增加供电线路的安全性。
Description
技术领域
本实用新型属于电气安全技术领域，具体涉及一种漏电检测保护装置。
背景技术
党的十一届三中全会后工农业生产的快速发展，使电气设备和家用电器大量增加，随之带来了与安全用电的矛盾。据不完全统计，70年代中期每年都有数千人伤亡于触电事故，触电死亡事故在各类伤亡事故中占相当大的比重，从火灾事故分析中也可以看出，由于电器使用不当或线路漏电造成电气火灾占了火灾事故的20％以上。漏电检测保护装置和其他电气安全技术措施配合使用，在防治电气事故方面有显著的作用，因此研究漏电检测理论与技术应用对国民生活与安全生产具有重要意义。
如果有一种漏电检测保护装置可以使人们安全地使用电，将会避免很多不必要的损失。所以目前在五花八门的电器接踵而来的同时，也诞生了各式各样的漏电检测保护器。但是，现有的漏电保护器主要采用零序电流互感器来检测零序电流，在与设定值零序电流值进行比较，根据比较结果进行漏电判断，从而达到保护人身、设备安全的目的。目前的供电线路中，供电线路中会出现零序电流值不为零，直接切断供电线路，会引起漏电保护装置的误动作，影响人们正常生活和工作；另外，目前的漏电检测保护装置仅能检测到发生漏电，并不能有效准确地提供具体故障，不方便工作进行检修；其次，目前的供电线路的漏电检测模块一般通过有线方式与控制器进行连接，布线比较复杂。因此，现如今缺少一种结构简单、成本低、设计合理、易操作的漏电检测保护装置，实时检测供电线路的三相线电流和三相对地电压，避免供电线路发生单相接地造成供电线路漏电，增加供电线路的安全性。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种漏电检测保护装置，本实用新型结构简单，设计合理，使用简便，实时检测供电线路的三相线电流和三相对地电压，避免供电线路发生单相接地造成供电线路漏电，增加供电线路的安全性，实用性强，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种漏电检测保护装置，其特征在于：包括控制器、电源模块、漏电检测模块以及与控制器相接的第一无线通信模块和第二无线通信模块，所述电源模块包括市电供电模块和蓄电池，所述市电供电模块包括依次相接的220V电源、降压整流电路和电压转换电路，所述蓄电池为控制器供电的供电回路中串联有第一继电器，所述第一继电器由控制器进行控制，所述漏电检测模块包括无线微控制器、电压检测模块和电流检测模块，所述电压检测模块和电流检测模块的输出端均接有A/D转换电路，所述A/D转换电路的输出端与无线微控制器的输入端相接，所述控制器的输入端接有时钟电路和参数设定单元，所述控制器的输出端接有用于指示单相接地故障的指示模块和用于切断供电线路的继电器保护模块，所述指示模块包括用于指示A相接地故障的第一指示灯、用于指示B相接地故障的第二指示灯和用于指示C相接地故障的第三指示灯，所述继电器保护模块包括隔离模块和与隔离模块输出端相接的第二继电器，所述隔离模块、第一指示灯、第二指示灯和第三指示灯的输入端均与控制器的输出端相接；
所述电压检测模块包括用于检测A相对地电压的第一电压检测模块、用于检测B相对地电压的第二电压检测模块和用于检测C相对地电压的第三电压检测模块，所述电流检测模块包括用于检测A相线电流的第一电流检测模块、用于检测B相线电流的第二电流检测模块和用于检测C相线电流的第三电流检测模块，所述第一电压检测模块、所述第二电压检测模块、所述第三电压检测模块、所述第一电流检测模块、所述第二电流检测模块和所述第三电流检测模块的输出端均与A/D转换电路的输入端相接。
上述的一种漏电检测保护装置，其特征在于：所述第一电压检测模块包括依次相接的第一电压传感器、第一电压信号调理电路和第一采样保持器，所述第二电压检测模块包括依次相接的第二电压传感器、第二电压信号调理电路和第二采样保持器，所述第三电压检测模块包括依次相接的第三电压传感器、第三电压信号调理电路和第三采样保持器，所述第一采样保持器、第二采样保持器和第三采样保持器的输出端均与A/D转换电路的输入端相接。
上述的一种漏电检测保护装置，其特征在于：所述第一电流检测模块包括依次相接的第一电流传感器、第一电流信号调理电路和第四采样保持器，所述第二电流检测模块包括依次相接的第二电流传感器、第二电流信号调理电路和第五采样保持器，所述第三电流检测模块包括依次相接的第三电流传感器、第三电流信号调理电路和第六采样保持器，所述第四采样保持器、第五采样保持器和第六采样保持器的输出端均与A/D转换电路的输入端相接。
上述的一种漏电检测保护装置，其特征在于：所述第一电压传感器、第二电压传感器和第三电压传感器均为JDXN2-35电压互感器。
上述的一种漏电检测保护装置，其特征在于：所述第一电流传感器、第二电流传感器和第三电流传感器均为LZZBJ9-10A3G电流互感器。
上述的一种漏电检测保护装置，其特征在于：所述第一电压信号调理电路、第二电压信号调理电路和第三电压信号调理电路均包括运放LM358和比较器LM211D。
上述的一种漏电检测保护装置，其特征在于：第一电流信号调理电路、第二电流信号调理电路和第三电流信号调理电路包括运放AD705和比较器LM339。
上述的一种漏电检测保护装置，其特征在于：所述A/D转换电路包括芯片ADC0809。
上述的一种漏电检测保护装置，其特征在于：所述降压整流电路包括变压器和与所述变压器输出端相接的整流桥。
上述的一种漏电检测保护装置，其特征在于：所述控制器包括MSP430单片机或STC89S52单片机。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型通过设置漏电检测模块，实时检测供电线路的三相线电流和三相对地电压，避免供电线路发生单相接地造成供电线路漏电，增加供电线路的安全性。
2、所采用的电压检测模块，包括第一电压检测模块、第二电压检测模块和第三电压检测模块，分别对供电线路中的A相对地电压、B相对地电压和C相对地电压进行检测，并将检测到的A相对地电压、B相对地电压和C相对地电压发送至A/D转换电路，所采用的电流检测模块，包括第一电流检测模块、第二电流检测模块和第三电流检测模块，分别对供电线路中的A相线电流、B相线电流和C相线电流进行检测，并将检测到的A相线电流、B相线电流和C相线电流发送至A/D转换电路，起到漏电检测作用。
3、本实用新型通过设置无线微控制器和第一无线通信模块，可以将检测供电线路的三相线电流和三相对地电压，无线发送至控制器，控制器根据三相线电流和三相对地电压进行处理，不需要有线布设，方便快捷。
4、通过设置继电器保护模块，当供电线路发生单相接地造成供电线路漏电，可切断供电线路，增加供电线路的安全性。
5、本实用新型通过设置指示模块，包括第一指示灯、第二指示灯和第三指示灯，分别用于指示供电线路的漏电故障是A相接地故障、B相接地故障和C相接地故障，便于工作人员进行维修。
综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，使用简便，实时检测供电线路的三相线电流和三相对地电压，避免供电线路发生单相接地造成供电线路漏电，增加供电线路的安全性，实用性强，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理框图。
图2为本实用新型电压检测模块和A/D转换电路的电路原理图。
图3为本实用新型电流检测模块和A/D转换电路的电路原理图。
附图标记说明:
1—控制器； 2—第一无线通信模块； 3—无线微控制器；
4—A/D转换电路； 5—电压检测模块； 5-1—第一电压传感器；
5-2—第一电压信号调理电路； 5-3—第一采样保持器；
5-4—第二电压传感器 5-5—第二电压信号调理电路；
5-6—第二采样保持器； 5-7—第三电压传感器；
5-8—第三电压信号调理电路； 5-9—第三采样保持器；
6—电流检测模块； 6-1—第一电流传感器；
6-2—第一电流信号调理电路； 6-3—第四采样保持器；
6-4—第二电流传感器； 6-5—第二电流信号调理电路；
6-6—第五采样保持器； 6-7—第三电流传感器；
6-8—第三电流信号调理电路； 6-9—第六采样保持器；
7—时钟电路； 8—参数设定单元； 9—第二无线通信模块；
10—上位机； 11—第一指示灯； 12—第二指示灯；
13—第三指示灯； 14—隔离模块； 15—第二继电器；
16—蓄电池； 17—第一继电器； 18—电压转换电路；
19—降压整流电路； 20—220V电源。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括控制器1、电源模块、漏电检测模块以及与控制器1相接的第一无线通信模块2和第二无线通信模块9，所述电源模块包括市电供电模块和蓄电池16，所述市电供电模块包括依次相接的220V电源20、降压整流电路19和电压转换电路18，所述蓄电池16为控制器1供电的供电回路中串联有第一继电器17，所述第一继电器17由控制器1进行控制，所述漏电检测模块包括无线微控制器3、电压检测模块5和电流检测模块6，所述电压检测模块5和电流检测模块6的输出端均接有A/D转换电路4，所述A/D转换电路4的输出端与无线微控制器3的输入端相接，所述控制器1的输入端接有时钟电路7和参数设定单元8，所述控制器1的输出端接有用于指示单相接地故障的指示模块和用于切断供电线路的继电器保护模块，所述指示模块包括用于指示A相接地故障的第一指示灯11、用于指示B相接地故障的第二指示灯12和用于指示C相接地故障的第三指示灯13，所述继电器保护模块包括隔离模块14和与隔离模块14输出端相接的第二继电器15，所述隔离模块14、第一指示灯11、第二指示灯12和第三指示灯13的输入端均与控制器1的输出端相接；
所述电压检测模块5包括用于检测A相对地电压的第一电压检测模块、用于检测B相对地电压的第二电压检测模块和用于检测C相对地电压的第三电压检测模块，所述电流检测模块6包括用于检测A相线电流的第一电流检测模块、用于检测B相线电流的第二电流检测模块和用于检测C相线电流的第三电流检测模块，所述第一电压检测模块、所述第二电压检测模块、所述第三电压检测模块、所述第一电流检测模块、所述第二电流检测模块和所述第三电流检测模块的输出端均与A/D转换电路4的输入端相接。
本实施例中，通过设置第二无线通信模块9与设置在监控室内的上位机10进行无线通信，便于监控室内的工作人员进行监控。
本实施例中，通过设置无线微控制器3和第一无线通信模块2，可以将实时检测供电线路的三相线电流和三相对地电压，无线发送至控制器1，控制器1根据三相线电流和三相对地电压进行处理，不需要有线布设，方便快捷。
本实施例中，通过设置继电器保护模块，当供电线路发生单相接地造成供电线路漏电，可切断供电线路，增加供电线路的安全性。
本实施例中，通过设置第一指示灯11、第二指示灯12和第三指示灯13，分别用于指示供电线路的漏电故障是A相接地故障、B相接地故障和C相接地故障，便于工作人员进行维修。
如图2所示，本实施例中，所述第一电压检测模块包括依次相接的第一电压传感器5-1、第一电压信号调理电路5-2和第一采样保持器5-3，所述第二电压检测模块包括依次相接的第二电压传感器5-4、第二电压信号调理电路5-5和第二采样保持器5-6，所述第三电压检测模块包括依次相接的第三电压传感器5-7、第三电压信号调理电路5-8和第三采样保持器5-9，所述第一采样保持器5-3、第二采样保持器5-6和第三采样保持器5-9的输出端均与A/D转换电路4的输入端相接。
如图3所示，本实施例中，所述第一电流检测模块包括依次相接的第一电流传感器6-1、第一电流信号调理电路6-2和第四采样保持器6-3，所述第二电流检测模块包括依次相接的第二电流传感器6-4、第二电流信号调理电路6-5和第五采样保持器6-6，所述第三电流检测模块包括依次相接的第三电流传感器6-7、第三电流信号调理电路6-8和第六采样保持器6-9，所述第四采样保持器6-3、第五采样保持器6-6和第六采样保持器6-9的输出端均与A/D转换电路4的输入端相接。
本实施例中，所述第一电压传感器5-1、第二电压传感器5-4和第三电压传感器5-7均为JDXN2-35电压互感器。
本实施例中，所述第一电流传感器6-1、第二电流传感器6-4和第三电流传感器6-7均为LZZBJ9-10A3G电流互感器。
本实施例中，所述第一电压信号调理电路5-2、第二电压信号调理电路5-5和第三电压信号调理电路5-8均包括运放LM358和比较器LM211D。
本实施例中，第一电流信号调理电路6-2、第二电流信号调理电路6-5和第三电流信号调理电路6-8包括运放AD705和比较器LM339。
本实施例中，所述A/D转换电路4包括芯片ADC0809。
本实施例中，所述降压整流电路19包括变压器和与所述变压器输出端相接的整流桥。
本实施例中，所述控制器1包括MSP430单片机或STC89S52单片机。
本实用新型使用时，220V电源20经过降压整流电路19送入电压转换电路18，经过电压转换电路18处理为控制器1供电，或者控制器1通过第一继电器17工作，蓄电池16通过第一继电器17为控制器1供电，控制器1进入工作状态，通过参数设定单元8预先设定A相对地电压阈值、B相对地电压阈值和C相对地电压阈值，第一电压传感器5-1实时检测供电线路A相对地电压，并将采集到的A相对地电压信号发送至第一电压信号调理电路5-2进行处理后，发送给第一采样保持器5-3，第二电压传感器5-2实时检测供电线路B相对地电压，并将采集到的B相对地电压信号发送至第二电压信号调理电路5-5进行处理后，发送给第二采样保持器5-6，第三电压传感器5-7实时检测供电线路C相对地电压，并将采集到的C相对地电压信号发送至第三电压信号调理电路5-8进行处理后，发送给第三采样保持器5-9，第一采样保持器5-3、第二采样保持器5-6和第三采样保持器5-9分别对A相对地电压信号、B相对地电压信号和C相对地电压信号进行采样保持，并将采样保持的A相对地电压信号、B相对地电压信号和C相对地电压信号输出给A/D转换电路4，A/D转换电路4将A相对地电压信号、B相对地电压信号和C相对地电压信号分别转换为A相对地电压值、B相对地电压值和C相对地电压值完成模拟信号到数字信号的转换，并将转换后的数字A相对地电压值、B相对地电压值和C相对地电压值发送至无线微控制器3；第一电流传感器6-1实时检测供电线路A相线电流，并将采集到的A相线电流信号发送至第一电流信号调理电路6-2进行处理后，发送给第四采样保持器6-3，第二电流传感器6-2实时检测供电线路B相线电流，并将采集到的B相线电流信号发送至第二电流信号调理电路6-5进行处理后，发送给第五采样保持器6-6，第三电流传感器6-7实时检测供电线路C相线电流，并将采集到的C相线电流信号发送至第三电流信号调理电路6-8进行处理后，发送给第六采样保持器6-9，第四采样保持器6-3、第五采样保持器6-6和第六采样保持器6-9分别对A相线电流信号、B相线电流信号和C相线电流信号进行采样保持，并将采样保持的A相线电流信号、B相线电流信号和C相线电流信号输出给A/D转换电路4，A/D转换电路4将A相线电流信号、B相线电流信号和C相线电流信号分别转换为A相线电流值、B相线电流值和C相线电流值完成模拟信号到数字信号的转换，并将转换后的数字A相线电流值、B相线电流值和C相线电流值发送至无线微控制器3，时钟电路7实时统计各个检测参数的变化时间，便于查看，无线微控制器3将接收到的A相对地电压值、B相对地电压值和C相对地电压值、A相线电流值、B相线电流值和C相线电流值分别通过第一无线通信模块2发送至控制器1，控制器1通过第二无线通信模块9将接收到的A相对地电压值、B相对地电压值和C相对地电压值、A相线电流值、B相线电流值和C相线电流值发送至上位机10，便于监控室内的工作人员进行监控，控制器1将接收到的A相线电流值、B相线电流值和C相线电流值进行求和处理，当A相线电流值、B相线电流值和C相线电流值之和为零，供电线路不存在漏电；当A相线电流值、B相线电流值和C相线电流值之和不为零，供电线路存在漏电；控制器1将接收到的A相对地电压值、B相对地电压值和C相对地电压值分别与A相对地电压阈值、B相对地电压阈值和C相对地电压阈值进行比较，当第一电压传感器5-1检测到A相对地电压值不符合和A相对地电压阈值时，控制器1控制第一指示灯11亮，用于指示A相发生接地故障，确保供电线路发生漏电故障，同时，控制器1通过隔离模块14控制第二继电器15工作，切断供电线路，当第二电压传感器5-4检测到B相对地电压值不符合和B相对地电压阈值时，控制器1控制第二指示灯12亮，用于指示B相发生接地故障，确保供电线路发生漏电故障，同时，控制器1通过隔离模块14控制第二继电器15工作，切断供电线路；当第三电压传感器5-7检测到C相对地电压值不符合和C相对地电压阈值时，控制器1控制第三指示灯13亮，用于指示C相发生接地故障，确保供电线路发生漏电故障，同时，控制器1通过隔离模块14控制第二继电器15工作，切断供电线路，避免供电线路发生单相接地造成供电线路漏电，增加供电线路的安全性，实用性强。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种漏电检测保护装置，其特征在于：包括控制器(1)、电源模块、漏电检测模块以及与控制器(1)相接的第一无线通信模块(2)和第二无线通信模块(9)，所述电源模块包括市电供电模块和蓄电池(16)，所述市电供电模块包括依次相接的220V电源(20)、降压整流电路(19)和电压转换电路(18)，所述蓄电池(16)为控制器(1)供电的供电回路中串联有第一继电器(17)，所述第一继电器(17)由控制器(1)进行控制，所述漏电检测模块包括无线微控制器(3)、电压检测模块(5)和电流检测模块(6)，所述电压检测模块(5)和电流检测模块(6)的输出端均接有A/D转换电路(4)，所述A/D转换电路(4)的输出端与无线微控制器(3)的输入端相接，所述控制器(1)的输入端接有时钟电路(7)和参数设定单元(8)，所述控制器(1)的输出端接有用于指示单相接地故障的指示模块和用于切断供电线路的继电器保护模块，所述指示模块包括用于指示A相接地故障的第一指示灯(11)、用于指示B相接地故障的第二指示灯(12)和用于指示C相接地故障的第三指示灯(13)，所述继电器保护模块包括隔离模块(14)和与隔离模块(14)输出端相接的第二继电器(15)，所述隔离模块(14)、第一指示灯(11)、第二指示灯(12)和第三指示灯(13)的输入端均与控制器(1)的输出端相接；
所述电压检测模块(5)包括用于检测A相对地电压的第一电压检测模块、用于检测B相对地电压的第二电压检测模块和用于检测C相对地电压的第三电压检测模块，所述电流检测模块(6)包括用于检测A相线电流的第一电流检测模块、用于检测B相线电流的第二电流检测模块和用于检测C相线电流的第三电流检测模块，所述第一电压检测模块、所述第二电压检测模块、所述第三电压检测模块、所述第一电流检测模块、所述第二电流检测模块和所述第三电流检测模块的输出端均与A/D转换电路(4)的输入端相接。
2.按照权利要求1所述的一种漏电检测保护装置，其特征在于：所述第一电压检测模块包括依次相接的第一电压传感器(5-1)、第一电压信号调理电路(5-2)和第一采样保持器(5-3)，所述第二电压检测模块包括依次相接的第二电压传感器(5-4)、第二电压信号调理电路(5-5)和第二采样保持器(5-6)，所述第三电压检测模块包括依次相接的第三电压传感器(5-7)、第三电压信号调理电路(5-8)和第三采样保持器(5-9)，所述第一采样保持器(5-3)、第二采样保持器(5-6)和第三采样保持器(5-9)的输出端均与A/D转换电路(4)的输入端相接。
3.按照权利要求1或2所述的一种漏电检测保护装置，其特征在于：所述第一电流检测模块包括依次相接的第一电流传感器(6-1)、第一电流信号调理电路(6-2)和第四采样保持器(6-3)，所述第二电流检测模块包括依次相接的第二电流传感器(6-4)、第二电流信号调理电路(6-5)和第五采样保持器(6-6)，所述第三电流检测模块包括依次相接的第三电流传感器(6-7)、第三电流信号调理电路(6-8)和第六采样保持器(6-9)，所述第四采样保持器(6-3)、第五采样保持器(6-6)和第六采样保持器(6-9)的输出端均与A/D转换电路(4)的输入端相接。
4.按照权利要求2所述的一种漏电检测保护装置，其特征在于：所述第一电压传感器(5-1)、第二电压传感器(5-4)和第三电压传感器(5-7)均为JDXN2-35电压互感器。
5.按照权利要求3所述的一种漏电检测保护装置，其特征在于：所述第一电流传感器(6-1)、第二电流传感器(6-4)和第三电流传感器(6-7)均为LZZBJ9-10A3G电流互感器。
6.按照权利要求2所述的一种漏电检测保护装置，其特征在于：所述第一电压信号调理电路(5-2)、第二电压信号调理电路(5-5)和第三电压信号调理电路(5-8)均包括运放LM358和比较器LM211D。
7.按照权利要求3所述的一种漏电检测保护装置，其特征在于：第一电流信号调理电路(6-2)、第二电流信号调理电路(6-5)和第三电流信号调理电路(6-8)包括运放AD705和比较器LM339。
8.按照权利要求1或2所述的一种漏电检测保护装置，其特征在于：所述A/D转换电路(4)包括芯片ADC0809。
9.按照权利要求1或2所述的一种漏电检测保护装置，其特征在于：所述降压整流电路(19)包括变压器和与所述变压器输出端相接的整流桥。
10.按照权利要求1或2所述的一种漏电检测保护装置，其特征在于：所述控制器(1)包括MSP430单片机或STC89S52单片机。
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Publications (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN109449879A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-03-08 | 陈军 | 一种交通信号灯漏电保护装置及其方法 |
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- 2016-12-01 CN CN201621306111.6U patent/CN206211509U/zh not_active Expired - Fee Related
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