CN206248737U - 漏保安全展示与质量检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种漏保安全展示与质量检测装置，包括单片机、调流模块和指令输入装置，所述指令输入装置用于采集电流调节指令，并将采集到的电流调节指令传递给单片机，所述单片机用于接收指令输入装置的电流调节指令，输出PWM波控制调流模块产生模拟漏电流，所述调流模块的输出端与待测漏电保护器的零序互感器二次侧连接，用于将产生的模拟漏电流施加给待测漏电保护器，使待测漏电保护器感应到动作电流进行跳闸动作，检测出漏保跳闸动作电流。其能在漏保检测的电路上模拟一个0～300mA中可控的零序电流，且能实现零序电流即漏电流大小的精确控制，从而检测漏保具体的跳闸动作电流。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力培训以及漏保质量检测领域，特别涉及一种漏保安全展示与质量检测装置。
背景技术
漏电保护器，简称漏电开关，又叫漏电断路器，主要是用来在设备及线路发生漏电故障时对有致命危险的人的触电保护，具有过载和短路保护功能，可用来保护线路或电动机的过载和短路，亦可在正常情况下作为线路的不频繁转换启动之用。所以漏保就是一个维护用电安全保护人生安全的重要装置。我国在1981年原国家建工总局《关于加强劳动保护工作的决定》中规定，施工现场的电气设备必须设置漏电保护装置。1983年制定的GB3787—1983《手持电动工具的管理、使用、检查和维修安全技术规程》中规定，手持电动工具必须使用漏电保护器，1988年建设部制订的JGJ46—1988《施工现场临时用电安全技术规范》规定，用电建筑机械和手持电动工具必须设置漏电保护器，并要求在施工现场内实行包括总电源漏电保护在内的二级漏电保护。
目前漏电保护器的生产越来越多，而漏保的质量也成为了重中之重。2002年10月28日，国家质检总局公布漏电保护器产品质量抽查结果，有20%左右的产品不合格，其主要问题为：有的不能正常分断短路电流，消除火灾隐患；有的起不到人身触电的保护作用；还有一些不该跳闸时跳闸，影响正常用电。
而漏电保护器的工作也有两个方面：分为正常动作与误动。一是电网确有接地时，漏电保护器正常动作。在这种正常动作中，因电网老化、气候环境变化，电网产生接地点引起的动作占绝大多数，而因人身触电引起的动作则是极少数。可以想象，能够正常用电是人们的第一需求，为了防止发生概率极低的人身触电伤害而招致频繁的停电，影响正常生产和生活当然会造成人们的烦恼。二是电网本来没有发生接地，而是漏电保护器在以下情况下可能产生误动：1，由于漏电保护器是信号触发动作的，那么在其它电磁干扰下也会产生信号触发漏电保护器动作，形成误动。2，当电源开关合闸送电时，会产生冲击信号造成漏电保护器误动。3，多分支漏电之和可以造成越级误动。4，中性线重复接地可能造成串流误动。所以对于漏电保护器的安全与质量检测，主要在于漏电动作电流模拟及动作电流控制这两个方面。
国家为了规范漏电保护器的正确使用，相继颁布了《漏电保护器安全监察规定》（劳安字（1999）16号）和《漏电保护器安装与运行（GB13955-92）等一系列标准和规定。依据这些标准和规定得知：
根据使用需求的不同，漏电保护器分为三种等级：第一级、第二级和第三级。
第一级漏电保护器安装在配电变压器低压侧出口处。该级保护的线路长，漏电电流较大，其额定漏电动作电流在无完善的多级保护时，最大不得超过100mA，其动作时间不得超过0.3s；具有完善多级保护时，漏电电流较小的电网，其额定漏电动作电流最大不得超过200mA，其动作时间不得超过0.5s；漏电电流较大的电网，其额定漏电动作电流最大不得超过300mA，其动作时间同样不得超过0.5s。
第二级漏电保护器安装于分支线路出口处，被保护线路较短，用电量不大，漏电电流较小。漏电保护器的额定漏电动作电流应介于上、下级保护器额定漏电动作电流之间,一般取30～75mA。动作时间宜在上、下级保护器动作时间之间，多设定为0.2s。
第三级漏电保护器用于保护单个或多个用电设备，是直接防止人身触电的保护设备。被保护线路和设备的用电量小，漏电电流小，一般不超过10mA，宜选用额定动作电流为30 mA，动作时间小于0.1 s 的漏电保护器。
经考究，现对于漏保安全与质量检测的研究如下：对漏保的检测大多采用电位器或滑变进行调节测试，使用漏电保护器的地方是高压电路，这样电位器与滑变的功率必须选择相当大的而大功率电位器与滑动变阻器造价比较昂贵，如此一来对于漏保安全与质量的检测投入生产成本就成了问题。并且电位器与滑变的调节，需要人亲自用手调节，然而这样并不能保证数据上的精确。
发明内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种漏保安全展示与质量检测装置，其能在漏保检测的电路上模拟一个0～300mA中可控的零序电流，且能实现零序电流即漏电流大小的精确控制，从而检测漏保具体的跳闸动作电流。
本实用新型的目的是这样实现的：一种漏保安全展示与质量检测装置，包括单片机、过零检测电路和调流模块，所述过零检测电路位于单片机的输出端与调流模块的输入端之间，所述调流模块的输出端用于分别与火线、零线连接，在火线、零线上模拟漏电流，使漏保感应线圈感应。所述单片机用于输出PWM波控制调流模块产生模拟漏电流，使待测漏电保护器感应到模拟漏电流进行跳闸动作，检测出漏保跳闸动作电流。
所述过零检测电路包括第一光电耦合器U1和第二光电耦合器U2，所述第一光电耦合器U1的第一输入端、第二光电耦合器U2的第二输入端均经第一电阻R1与单片机的输出端连接，所述第一光电耦合器U1的第二输入端、第二光电耦合器U2的第一输入端均接地，所述第一光电耦合器U1的第一输出端、第二光电耦合器U2的第一输出端均经第二电阻R2与正电压连接，所述第一光电耦合器U1的第二输出端、第二光电耦合器U2的第二输出端均接地，所述第一光电耦合器U1的第一输出端、第二光电耦合器U2的第一输出端用于与调流模块的输入端连接。
所述调流模块采用可控硅调压的方式，对漏电流进行模拟及调节。
所述调流模块包括整流电路、第一可控硅VS1、第二可控硅VS2、氖泡N、电容C，所述第二可控硅VS2的控制极用于接收PWM波，所述第二可控硅VS2的阳极与第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端分别与第四电阻R4的一端、滑动变阻器RP的一端连接，所述第四电阻R4的另一端与整流电路的第一输出端连接，所述第二可控硅VS2的阴极与第五整流二极管VD5的阳极连接，第五整流二极管VD5的阴极分别与滑动变阻器RP的另一端、氖泡N的一端、电容C的一端连接，电容C的另一端接地，氖泡N的另一端与第一可控硅VS1的控制极连接，第一可控硅VS1的阳极与整流电路的第一输出端连接，所述整流电路的第二输出端、第一可控硅VS1的阴极均接地，所述整流电路的两个输入端与220V交流连接。
所述整流电路为桥式整流电路。
该桥式整流电路包括第一整流二极管VD1、第二整流二极管VD2、第三整流二极管VD3、第四整流二极管VD4，所述第一整流二极管VD1的负极与第二整流二极管VD2的负极连接，形成第一输出端，所述第三整流二极管VD3的正极与第四整流二极管VD4的正极连接，形成第二输出端，第一整流二极管VD1的正极与第三整流二极管VD3的负极连接，形成第一输入端，第二整流二极管VD2的正极与第四整流二极管VD4的负极连接，形成第二输入端。
所述调流模块与火线之间设有大功率电阻。因为是高压电路，大功率电阻主要是起保护整个装置的作用。
调流模块产生模拟漏电流在0～300mA中可控。
本装置还包括电流表，所述电流表用于检测模拟漏电流的大小。
本实用新型的有益效果是：由于本漏保安全展示与质量检测装置，包括单片机、过零检测电路和调流模块，所述过零检测电路位于单片机的输出端与调流模块的输入端之间，所述调流模块的输出端用于分别与火线、零线连接，所述单片机用于输出PWM波控制调流模块产生模拟漏电流，使待测漏电保护器感应到模拟漏电流进行跳闸动作，检测出漏保跳闸动作电流。本装置在火线、零线上产生模拟漏电流，且模拟漏电流在设定范围内可调，使漏保检测到模拟漏电流，然后动作，从而检测漏保具体的跳闸动作电流。
本装置可以模拟0～300mA的漏电流，且能实现漏电流大小的精确控制。此模拟漏电流由单片机控制调流模块产生，并由PWM波来调节可控硅的导通角，以达到使漏电流在0～300mA中可控。由于此电路为数字模拟调节，所以比现阶段纯手动调节的方式更为精准。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
附图说明
图1为本实用新型漏保安全展示与质量检测装置的电路图；
图2为本实用新型漏保安全展示与质量检测装置的使用示意图。
具体实施方式
为进一步地了解本实用新型的实用新型内容，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。
参见图1和图2，一种漏保安全展示与质量检测装置，包括单片机、过零检测电路和调流模块，所述过零检测电路位于单片机的输出端与调流模块的输入端之间，过零检测电路主要是起中间作用，是给单片机一个零电压点标准，可控硅导通角大小就是依据这个标准，从零电压开始导通时间决定了导通角的大小。所述调流模块的输出端用于分别与火线、零线连接，本实施例调流模块的两输出端分别与L3、N连接，在L3与N上模拟漏电流，使漏保感应线圈感应。所述单片机用于输出PWM波控制调流模块产生模拟漏电流，使待测漏电保护器感应到模拟漏电流进行跳闸动作，检测出漏保跳闸动作电流。本实施例的单片机根据预设程序自动控制模拟漏电流在0～300mA范围内调节。启动单片机后，程序控制定时器，用T0定时器控制PWM的占空比，T1定时器控制脉宽。根据程序控制定时器T0、T1，T0、T1的调节可以得到不同的PWM输出。通过对模拟电流的控制增减，来测试漏保的安全与质量。单片机用普通I/O口采用软件定时器中断可以模拟PWM输出至可控硅电路。通过调流模块进行可控硅导通角调节，以调节电路输出电流（模拟漏电流）大小。所述调流模块与火线之间设有大功率电阻R5。因为是高压电路，大功率电阻主要是起保护整个装置的作用。本装置还包括电流表，所述电流表用于检测模拟漏电流的大小。
本实施例中使用光电耦合进行过零检测。过零检测电路的最终目标是实现当交流电压通过零点时取出其脉冲。电路中采用两个光电耦合器实现过零控制。所述过零检测电路包括第一光电耦合器U1和第二光电耦合器U2，所述第一光电耦合器U1的第一输入端、第二光电耦合器U2的第二输入端均经第一电阻R1与单片机的输出端连接，所述第一光电耦合器U1的第二输入端、第二光电耦合器U2的第一输入端均接地，所述第一光电耦合器U1的第一输出端、第二光电耦合器U2的第一输出端均经第二电阻R2与5V正电压连接，所述第一光电耦合器U1的第二输出端、第二光电耦合器U2的第二输出端均接地，所述第一光电耦合器U1的第一输出端、第二光电耦合器U2的第一输出端用于与调流模块的输入端连接。过零检测电路其工作原理是：交流电源经过R1加到2个反并联的光电二极管上，在交流电源的正，负半周，二极管D1和D2轮流导通，从而使D3和D4也轮流导通，在OUT端输出低电平，只有在交流电源过零的瞬间，2个二极管均截止，OUT端输出高电平，因此OUT端得到脉冲信号。在所设计的过零电路中，每当电源电压过零点时就产生准确的过零脉冲，且工作稳定能满足本系统的工作要求。
所述调流模块采用可控硅调压的方式，对漏电流进行模拟及调节。本实施例所述调流模块包括整流电路、第一可控硅VS1、第二可控硅VS2、氖泡N、电容C，所述第二可控硅VS2的控制极用于接收PWM波，所述第二可控硅VS2的阳极与第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端分别与第四电阻R4的一端、滑动变阻器RP的一端连接，所述第四电阻R4的另一端与整流电路的第一输出端连接，所述第二可控硅VS2的阴极与第五整流二极管VD5的阳极连接，第五整流二极管VD5的阴极分别与滑动变阻器RP的另一端、氖泡N的一端、电容C的一端连接，电容C的另一端接地，氖泡N的另一端与第一可控硅VS1的控制极连接，第一可控硅VS1的阳极与整流电路的第一输出端连接，所述整流电路的第二输出端、第一可控硅VS1的阴极均接地，所述整流电路的两个输入端与220V交流连接。
本调流模块工作原理为：单片机于右方输入PWM波，经过过零检测控制可控硅VS2，当对可控硅VS2输入一个低电平时，可控硅VS2导通，VS2呈低导通状态，VD5右端呈高电位，使电容C充电速率加快，振荡频率变高，N辉光导通，可控硅VS1被触发导通，产生模拟漏电流；对VS2输入一个高电平，可控硅VS2导通，VS2呈高导通状态，VD5右端呈低电位，电容C充电速率下降，震荡频率变低，N辉光导通，可控硅VS1被触发导通产生模拟漏电流。可控硅VS1被触发导通时，回路中有模拟漏电流流过，当该模拟漏电流达到漏保的动作电流时，漏保跳闸，当可控硅VS1没有导通时，回路中没有模拟漏电流流过，漏保的零序电流互感器的感应电流为零。对PWM波进行调节，使VS2的导通率变化，可改变电容C的充电速率，以此改变可控硅VS1的导通角，使大功率电阻处电压发生变化，来达到控制模拟漏电流的作用。
所述整流电路为桥式整流电路，当然也可以采用其他整流电路。本实施例采用桥式整流电路包括第一整流二极管VD1、第二整流二极管VD2、第三整流二极管VD3、第四整流二极管VD4，所述第一整流二极管VD1的负极与第二整流二极管VD2的负极连接，形成第一输出端，所述第三整流二极管VD3的正极与第四整流二极管VD4的正极连接，形成第二输出端，第一整流二极管VD1的正极与第三整流二极管VD3的负极连接，形成第一输入端，第二整流二极管VD2的正极与第四整流二极管VD4的负极连接，形成第二输入端。
本实用新型的模拟漏电流由单片机控制调流模块产生，并由PWM波来调节可控硅的导通角，以达到使漏电流在0～300mA中可控。由于此电路为数字模拟调节，所以比现阶段纯手动调节的方式更为精准。
本实用新型不仅仅局限于上述实施例，在不背离本实用新型技术方案原则精神的情况下进行些许改动的技术方案，应落入本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种漏保安全展示与质量检测装置，其特征在于：包括单片机、过零检测电路和调流模块，所述过零检测电路位于单片机的输出端与调流模块的输入端之间，所述调流模块的输出端用于分别与火线、零线连接，所述单片机用于输出PWM波控制调流模块产生模拟漏电流，使待测漏电保护器感应到模拟漏电流进行跳闸动作，检测出漏保跳闸动作电流。
2.根据权利要求1所述的漏保安全展示与质量检测装置，其特征在于：所述过零检测电路包括第一光电耦合器（U1）和第二光电耦合器（U2），所述第一光电耦合器（U1）的第一输入端、第二光电耦合器（U2）的第二输入端均经第一电阻（R1）与单片机的输出端连接，所述第一光电耦合器（U1）的第二输入端、第二光电耦合器（U2）的第一输入端均接地，所述第一光电耦合器（U1）的第一输出端、第二光电耦合器（U2）的第一输出端均经第二电阻（R2）与正电压连接，所述第一光电耦合器（U1）的第二输出端、第二光电耦合器（U2）的第二输出端均接地，所述第一光电耦合器（U1）的第一输出端、第二光电耦合器（U2）的第一输出端用于与调流模块的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的漏保安全展示与质量检测装置，其特征在于：所述调流模块采用可控硅调压的方式，对漏电流进行模拟及调节。
4.根据权利要求1或3所述的漏保安全展示与质量检测装置，其特征在于：所述调流模块包括整流电路、第一可控硅（VS1）、第二可控硅（VS2）、氖泡（N）、电容(C)，所述第二可控硅（VS2）的控制极用于接收PWM波，所述第二可控硅（VS2）的阳极与第三电阻（R3）的一端连接，第三电阻（R3）的另一端分别与第四电阻（R4）的一端、滑动变阻器（RP）的一端连接，所述第四电阻（R4）的另一端与整流电路的第一输出端连接，所述第二可控硅（VS2）的阴极与第五整流二极管（VD5）的阳极连接，第五整流二极管（VD5）的阴极分别与滑动变阻器（RP）的另一端、氖泡（N）的一端、电容(C)的一端连接，电容(C)的另一端接地，氖泡（N）的另一端与第一可控硅（VS1）的控制极连接，第一可控硅（VS1）的阳极与整流电路的第一输出端连接，所述整流电路的第二输出端、第一可控硅（VS1）的阴极均接地，所述整流电路的两个输入端分别与火线、零线连接。
5.根据权利要求4所述的漏保安全展示与质量检测装置，其特征在于：所述整流电路为桥式整流电路。
6.根据权利要求1所述的漏保安全展示与质量检测装置，其特征在于：所述调流模块与火线之间设有大功率电阻。
7.根据权利要求1所述的漏保安全展示与质量检测装置，其特征在于：调流模块产生模拟漏电流在0～300mA中可控。
8.根据权利要求1所述的漏保安全展示与质量检测装置，其特征在于：还包括电流表，所述电流表用于检测模拟漏电流的大小。
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| CN108710080A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-10-26 | 江苏创能电器有限公司 | 漏电模拟试跳装置及系统 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |