CN2388756Y - 数字化鉴相鉴幅漏电保护器 - Google Patents

Abstract

一种数字化鉴相鉴幅漏电保护器,包括零序电流互感器1、放大与指示电路2、缓变电流检测电路3、突变鉴相鉴幅电路4、控制电路5、脱扣执行机构6、电源电路7。本实用新型公开了一种新型的鉴相鉴幅电路,减少了电路元器件数量,并结合数字电路技术和单片微处理器技术,提高了漏电保护器有关于时间与次数及电流等参数的控制精度,简化了调试工艺,具有生产效率高、产品性能稳定等优点。

Description

数字化鉴相鉴幅漏电保护器

本实用新型涉及一种紧急保护装置，具体地说是一种数字化鉴相鉴幅漏电保护器。

在背景技术中，漏电保护器又称剩余电流动作保护器，它在交流电源相线与大地之间发生动物触电或电气线路、设备漏电情况时，零序电流互感器输出的剩余电流发生变化，在检测到剩余电流变化且达到额定值时启动脱扣机构切除交流电源，以达到保护动物生命、避免发生电气事故的目的。

目前交流电网使用的漏电保护器广泛采用鉴相鉴幅技术，例如公告号为CN 2293147Y专利及其他相关产品。鉴相鉴幅漏电保护器具有各相触电动作灵敏度与线路固有漏电流的幅度与相位无关、漏电与触电动作电流灵敏度可分开设置、抗干扰能力强、适用范围广等特点，但因其电路复杂，需调整元件多、RC定时电路受时间与温度影响较大及元器件参数一致性较差等原因，造成生产过程工艺控制困难、生产效率较低、产品性能不稳定等缺点。

本实用新型目的是提供一种电路简单，生产过程调试工作量少、产品性能稳定可靠的漏电保护器。

本实用新型漏电保护器结合数字电路技术和单片微处理器技术，采用数字定时及计数电路，并公开了一种新型的鉴相鉴幅电路。

本实用新型漏电保护器是这样实现的：它由零序电流互感器1、放大与指示电路2、缓变电流检测电路3、突变鉴相鉴幅电路4、控制电路5、脱扣执行机构6、电源电路7构成，其各部分之间联接为交流三相四线导线同方向穿过零序电流互感器1后经脱扣执行机构6到负载，零序电流互感器1的二次侧接放大与指示电路2的输入端，缓变电流检测电路3和突变鉴相鉴幅电路4的输入、输出端分别与放大与指示电路2的输出端和控制电路5输入端相连，控制电路5的输出端与脱扣执行机构6的控制输入端相连，电源电路7输出端跟各个需直流电源的电路及需交流电源时基信号的控制电路5相连，其特征在于突变鉴相鉴幅电路4由多路剩余电流突变量分离电路和与其相连的一路模数转换电路构成。

附图1是本实用新型的结构框图；

附图2本实用新型的电原理图。

下面结合附图与实施例对本实用新型予以详述：

本实施例的结构框图见附图1，其各部分之间联接关糸如前所述，不再重复，本实施例的电原理图见附图2，其工作原理如下：

零序电流互感器1检测交流线路对地漏电的矢量和即剩余电流，该电流经放大与指示电路2滤波、放大后，送到缓变电流检测电路3与突变鉴相鉴幅电路4，放大与指示电路2中的电流表DB指示线路对地漏电的幅度；控制电路5根据电源电路7提供的交流电源时基信号，精确控制突变鉴相鉴幅电路4定时检测剩余电流突变量，在突变或缓慢变化的线路对地漏电达到相应动作额定值时，突变鉴相鉴幅电路4或缓变电流检测电路3分别输出信号到控制电路5；控制电路5由单片微处理器IC7等电路构成，并具有由石英晶体JT1构成的高精度时钟电路，控制电路5在收到缓变或突变动作信号并达到额定时间后，输出信号到脱扣执行机构6释放继电器J1与交流接触器CJ，以停止向负载供电；控制电路5精确控制漏电保护器的送断电时间、重合闸间隔时间、重合闸次数等有关于时间与次数的参数，还控制发光二极管LED的亮灭，以指示漏电保护器的工作状态。

突变鉴相鉴幅电路4由三路剩余电流突变量分离电路和与其相连的一路模数转换电路构成，以在控制电路5的控制下分离剩余电流在相对三相交流电角频率为90°、210°、330°时刻的突变量，并将三个时刻的剩余电流变化量转换为单片微处理器能处理的数字信号；模数转换电路由运算放大器IC5、IC6及IC5反相端与IC6同相端所连接的电阻分压电路构成，以在控制电路5的控制下进行模数转换；电阻分压电路由连接在+、-5V及地之间的电阻R3、R4、R5、R6构成；剩余电流突变量分离电路由模似开关IC1-IC4、剩余电流记忆兼微分电容C1-C3及负载电阻R2、R1构成，模似开关IC1-IC3在控制电路5的控制下分时将放大与指示电路2的输出端与记忆兼微分电容C1-C3接通，剩余电流记忆兼微分电容C1-C3具有公共的负载电阻R2，负载电阻R2上的电压即为剩余电流变化量，模数转换电路分时将三个时刻的剩余电流变化量转换成数字信号。

为了提高漏电保护器的保护范围，可以采用更多路剩余电流突变量分离电路，以在相对三相交流电角频率更多角度时刻上分离剩余电流突变量，因剩余电流突变量分离电路的剩余电流记忆兼微分电容因具有公共的负载电阻R2，多路剩余电流突变量分离电路同样只需一路模数转换电路与其相连，达到简化鉴相鉴幅电路目的。

突变鉴相鉴幅电路4中模拟开关IC4与电阻R1构成时间常数调整电路，以调整记忆兼微分电容在充电时的时间常数。

本实用新型与现有技术相比，减少了突变电流鉴相鉴幅电路元器件数量，采用了单片微处理器，提高了漏电保护器有关于时间与次数及电流等参数的控制精度，简化了调试工艺，具有生产效率高、产品性能稳定等优点。

Claims (4)

1.一种数字化鉴相鉴幅漏电保护器，由零序电流互感器1、放大与指示电路2、缓变电流检测电路3、突变鉴相鉴幅电路4、控制电路5、脱扣执行机构6、电源电路7构成，其各部分之间联接为交流三相四线导线同方向穿过零序电流互感器1后经脱扣执行机构6到负载，零序电流互感器1的二次侧接放大与指示电路2的输入端，缓变电流检测电路3和突变鉴相鉴幅电路4的输入、输出端分别与放大与指示电路2的输出端和控制电路5输入端相连，控制电路5的输出端与脱扣执行机构6的控制输入端相连，电源电路7输出端跟各个需直流电源的电路及需交流电源时基信号的控制电路5相连，其特征在于突变鉴相鉴幅电路4由多路剩余电流突变量分离电路和与其相连的一路模数转换电路构成。

2.根据权利要求1所述的数字化鉴相鉴幅漏电保护器，其特征在于剩余电流突变量分离电路由模似开关与剩余电流记忆兼微分电容及负载电阻构成。

3.根据权利要求2所述的数字化鉴相鉴幅漏电保护器，其特征在于多路剩余电流突变量分离电路的剩余电流记忆兼微分电容具有公共的负载电阻。

4.根据权利要求1所述的数字化鉴相鉴幅漏电保护器，其特征在于剩余电流突变量分离电路具有由模拟开关与电阻构成的时间常数调整电路。