CN208172088U - 智慧安全用电监控探测器用剩余电流检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了智慧安全用电监控探测器用剩余电流检测装置，包括整流滤波电路、开关控制电路、迟滞比较电路、报警电路，所述整流滤波电路的输入信号是由零序电流互感器采集到的电流信号，整流过的信号一路流入滤波电路中滤波，滤波后的流入开关控制电路中控制相线开关的通断，另一路流入迟滞比较电路后流入报警电路中，当电路有接地故障时，电流互感器产生感应电动势，信号流入到整流滤波电路进行处理，输入信号经整流桥D1组成的整流电路后由交流信号变为直流信号，输入到滤波电路和迟滞比较电路中，滤除电路中的谐波和滤除电路中的干扰因素产生的影响，处理过的信号控制脱扣器的工作控制相线开关的闭合和断开，并实时报警。
Description
技术领域
本实用新型涉及智慧安全用电监控技术领域，特别是涉及智慧安全用电监控探测器用剩余电流检测装置。
背景技术
智慧安全用电监控探测器剩余电流检测装置是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术、云技术等，通过智能检测、预警分析，实现用电用户的安全用电，但是由于剩余电流检测装置多分布在配电柜附近，配电柜的电力设备容易对检测装置产生干扰，影响检测结果，危及用户安全用电。
所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。
实用新型内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供智慧安全用电监控探测器用剩余电流检测装置，具有构思巧妙、人性化设计的特性，有效地滤除了配电柜中电力设备对智慧安全用电监控探测器用剩余电流检测装置的干扰。
其解决的技术方案是，智慧安全用电监控探测器用剩余电流检测装置，包括整流滤波电路、开关控制电路、迟滞比较电路、报警电路，所述整流滤波电路的输入信号是由零序电流互感器采集到的电流信号，整流过的信号一路流入滤波电路中滤波，滤波后的流入开关控制电路中控制相线开关的通断，另一路流入迟滞比较电路后流入报警电路中；
所述整流滤波电路包括整流桥D1，整流桥D1的一端接电容C1的一端、电源+12V和电阻R1的一端，整流桥D1的另一端接运算放大器AR1的反向输入端，电容C1的另一端接地,电阻R1的另一端接电源+12V、电容C2的一端和电阻R2的一端，电容C2的另一端接地，电阻R2的另一端接电容C3的一端和可控硅Q1的控制极，电容C3的另一端接地；
所述开关控制电路包括可控硅Q1，可控硅Q1的阴极接电阻R8的一端和电容C4的一端，可控硅Q1的阳极接电阻R3的一端和可控硅Q2的阴极，电容C4的另一端接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接电阻R3的另一端和可控硅Q2的控制极，可控硅Q2的阳极接脱扣器L1的一端和电阻R5的一端，电阻R5的另一端接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接压敏电阻R7的一端，压敏电阻R7的另一端接脱扣器L1的另一端；
所述迟滞比较电路包括运算放大器AR1，运算放大器AR1的同向输入端接电阻R13的一端和电阻R14的一端，电阻R13的另一端接基准电压REF，电阻R14的另一端接运算放大器AR1的输出端，运算放大器AR1的输出端接电阻R15的一端、二极管D2的阳极和电阻R8的一端，电阻R15的另一端接门限电压+15V，二极管D2的阴极接二极管D3的阴极，二极管D3的阳极接地；
所述报警电路包括电阻R8，电阻R8的另一端接电阻R9的一端和三极管Q1的基极，电阻R9的另一端接电源+12V和电阻R10的一端，电阻R10的另一端接三极管Q1的发射极，三极管Q1的集电极接电阻R11和电阻R12的一端，电阻R11的另一端接地，电阻R12的另一端接三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极接地，三极管的集电极报警器LS1的一端，报警器LS1的另一端接电源+5V。由于以上技术方案的采用，本实用新型与现有技术相比具有如下优点；
1，迟滞比较电路包括运算放大器AR1，运算放大器AR1的同向输入端接电阻R13的一端和电阻R14的一端，电阻R13的另一端接基准电压REF，电阻R14的另一端接运算放大器AR1的输出端，电阻R14是迟滞比较器的正反馈电阻，运算放大器AR1的输出端接电阻R15的一端、二极管D2的阳极和电阻R8的一端，电阻R15的另一端接门限电压+15V，二极管D2的阴极接二极管D3的阴极，二极管D3的阳极接地；当输入信号受外界干扰产生浮动时，运算放大器AR1的反向输入端输入信号在门限值附近有微小的干扰，则输出电压就会产生相应的抖动，在电路中引入正反馈电阻R14可以有效地滤除这种干扰，也可以加快比较器的反应速度。
2，所述报警电路包括电阻R8，电阻R8的另一端接电阻R9的一端和三极管Q1的基极，电阻R9的另一端接电源+12V和电阻R10的一端，电阻R10的另一端接三极管Q1的发射极，三极管Q1的集电极接电阻R11和电阻R12的一端，电阻R11的另一端接地，电阻R12的另一端接三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极接地，三极管的集电极接报警器LS1的一端，报警器LS1的另一端接电源+5V，当电路中有剩余电流时，有感应电动势产生，整流滤波电路和迟滞比较电路处理后将信号放大最后报警，有利于工作人员及时发现故障检测故障保证用户用电的需求。
附图说明
图1为本实用新型智慧安全用电监控探测器用剩余电流检测装置的电路模块图。
图2为本实用新型智慧安全用电监控探测器用剩余电流检测装置的电路原理图。
具体实施方式
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。
实施例一，智慧安全用电监控探测器用剩余电流检测装置，包括整流滤波电路、开关控制电路、迟滞比较电路、报警电路，所述整流滤波电路的输入信号是由零序电流互感器采集到的电流信号，让三相导线一起穿过零序电流互感器，同时在中性线N上也安装一个零序电流互感器，当电流中有剩余电流（即电路存在接地故障）时，三相导线和中性线上电流矢量和不为零，有感用电动势产生，驱动整流滤波电路工作，整流过的信号一路流入滤波电路中滤波，滤波后的流入开关控制电路中控制相线开关的通断，另一路流入迟滞比较电路后流入报警电路中，正常情况下，电路中没有发生设备漏电或接地故障时，在电流互感器中产生磁通的矢量和等于零，因此在二次线圈上也不能产生相应的感应电动势，如果发生了漏电，相线、中性线的电流向量和不等于零， 就使二次线圈上产生感应电动势，这个信号就会被送到整流滤波电路进行进一步的处理，输入信号经整流桥D1组成的整流电路后由交流信号变为直流信号，输入到滤波电路和迟滞比较电路中，滤除电路中的谐波和滤除电路中的干扰因素产生的影响，处理过的信号控制脱扣器的工作，从而控制相线开关的闭合和断开，当电路中有剩余电流时报警器报警；
所述整流滤波电路包括整流桥D1，整流桥D1的一端接电容C1的一端、电源+12V和电阻R1的一端，整流桥D1的另一端接运算放大器AR1的反向输入端
，电容C1的另一端接地,电阻R1的另一端电源+12V、电容C2的一端和电阻R2的一端，电容C2的另一端接地，电阻R2的另一端接电容C3的一端和可控硅Q1的控制极，电容C3的另一端接地，整流桥D1是利用二极管的单向导通性进行电路整流，用来将交流电转变为直流电，电路中电容C1、C2、C3是滤波电容，其中电容C1是第一节的滤波电容，电容C3是最后一节的滤波电容，电阻R1 和电阻R2是滤波电阻，电容C1和整流桥D1的输出阻抗构成一级滤波，初步滤除交流分量，由于电容对交流纹波来说仍存在阻抗且前级的阻抗较小，所以经一级滤波后仍残余有一定的交流分量，再经由电阻R1和二级的电容C2组成第二级滤波，再次减小纹波，经二级滤波后残余的纹波就相对较小了，最后在经电阻R2和二级的电容C3三级滤波，基本滤除交流成分；
所述开关控制电路包括可控硅Q1，可控硅Q1的阴极接电阻R8的一端和电容C4的一端，可控硅Q1的阳极接电阻R3的一端和可控硅Q2的阴极，电容C4的另一端接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接电阻R3的另一端和可控硅Q2的控制极，可控硅Q2的阳极接脱扣器L1的一端和电阻R5的一端，电阻R5的另一端接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接压敏电阻R7的一端，压敏电阻R7的另一端接脱扣器L1的另一端，当电路中有剩余电流时超过设定值时，可控硅Q1控制极有感用电压输出，可控硅Q1导通，由于电容C4预先有一定电压，可控硅Q1导通后，电容C4对电阻R4、电阻R3和可控硅Q2放电，使电阻R3上产生触发电压，可控硅Q2导通，可控硅Q1、Q2导通后流经脱扣器L1的电流增大，电磁铁动作驱动相线开关断开，电阻R5、R6为可控硅Q1、Q2的均压电阻，可以降低对可控硅的耐压要求，电阻R7为压敏电阻，起过压保护作用。
实施例二，在实施例一的基础上，所述迟滞比较电路包括运算放大器AR1，运算放大器AR1的同向输入端接电阻R13的一端和电阻R14的一端，电阻R13的另一端接基准电压REF，电阻R14的另一端接运算放大器AR1的输出端，运算放大器AR1的输出端接电阻R15的一端、二极管D2的阳极和电阻R8的一端，电阻R15的另一端接门限电压+15V，二极管D2的阴极接二极管D3的阴极，二极管D3的阳极接地，当输入信号受外界干扰产生浮动时，运算放大器AR1的反向输入端输入信号在门限值附近有微小的干扰，则输出电压就会产生相应的抖动，在电路中引入正反馈电阻R14可以有效地滤除这种干扰，也可以加快比较器的反应速度，当输入信号过高时，二极管D3导通，起过压保护作用。
实施例三，在实施例二的基础上，所述报警电路包括电阻R8，电阻R8的另一端接电阻R9的一端和三极管Q3的基极，电阻R9的另一端接电源+12V和电阻R10的一端，电阻R10的另一端接三极管Q1的发射极，三极管Q1的集电极接电阻R11和电阻R12的一端，电阻R11的另一端接地，电阻R12的另一端接三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极接地，三极管的集电极报警器LS1的一端，报警器LS1的另一端接电源+5V，电源+12V确保三极管在放大状态，当输入信号达到设置的基准电压，三极管Q3导通，放大后的输出信号流入三极管Q4，三极管Q4导通，报警器LS1工作，剩余电流检测装置报警。
本实用新型具体使用时，智慧安全用电监控探测器用剩余电流检测装置，包括整流滤波电路、开关控制电路、迟滞比较电路、报警电路，整流滤波电路的输入信号是由零序电流互感器采集到的电流信号，整流过的信号一路流入滤波电路中滤波，滤波后的流入开关控制电路中控制相线开关的通断，另一路流入迟滞比较电路后流入报警电路中，正常情况下，电路中没有发生设备漏电或接地故障时，在电流互感器中产生磁通的矢量和等于零，因此在二次线圈上也不能产生相应的感应电动势，如果发生了漏电，相线、中性线的电流向量和不等于零， 就使二次线圈上产生感应电动势，这个信号就会被送到整流滤波电路进行进一步的处理，输入信号经整流桥D1组成的整流电路后由交流信号变为直流信号，输入到滤波电路和迟滞比较电路中，滤除电路中的谐波和滤除电路中的干扰因素产生的影响，处理过的信号控制脱扣器的工作，从而控制相线开关的闭合和断开，当电路中有剩余电流时报警器报警。
以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。
Claims (3)
1.智慧安全用电监控探测器用剩余电流检测装置，包括整流滤波电路、开关控制电路、迟滞比较电路、报警电路，其特征在于，所述整流滤波电路的输入信号是由零序电流互感器采集到的电流信号，整流过的信号一路流入滤波电路中滤波，滤波后的流入开关控制电路中控制相线开关的通断，另一路流入迟滞比较电路后流入报警电路中；
所述整流滤波电路包括整流桥D1，整流桥D1的一端接电容C1的一端、电源+12V和电阻R1的一端，整流桥D1的另一端接运算放大器AR1的反向输入端，电容C1的另一端接地,电阻R1的另一端接电源+12V、电容C2的一端和电阻R2的一端，电容C2的另一端接地，电阻R2的另一端接电容C3的一端和可控硅Q1的控制极，电容C3的另一端接地；
所述开关控制电路包括可控硅Q1，可控硅Q1的阴极接电阻R8的一端和电容C4的一端，可控硅Q1的阳极接电阻R3的一端和可控硅Q2的阴极，电容C4的另一端接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接电阻R3的另一端和可控硅Q2的控制极，可控硅Q2的阳极接脱扣器L1的一端和电阻R5的一端，电阻R5的另一端接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接压敏电阻R7的一端，压敏电阻R7的另一端接脱扣器L1的另一端。
2.如权利要求1所述的智慧安全用电监控探测器用剩余电流检测装置，其特征在于，所述迟滞比较电路包括运算放大器AR1，运算放大器AR1的同向输入端接电阻R13的一端和电阻R14的一端，电阻R13的另一端接基准电压REF，电阻R14的另一端接运算放大器AR1的输出端，运算放大器AR1的输出端接电阻R15的一端、二极管D2的阳极和电阻R8的一端，电阻R15的另一端接门限电压+15V，二极管D2的阴极接二极管D3的阴极，二极管D3的阳极接地。
3.如权利要求1所述的智慧安全用电监控探测器用剩余电流检测装置，其特征在于，所述报警电路包括电阻R8，电阻R8的另一端接电阻R9的一端和三极管Q1的基极，电阻R9的另一端接电源+12V和电阻R10的一端，电阻R10的另一端接三极管Q1的发射极，三极管Q1的集电极接电阻R11和电阻R12的一端，电阻R11的另一端接地，电阻R12的另一端接三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极接地，三极管的集电极报警器LS1的一端，报警器LS1的另一端接电源+5V。
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