CN2582242Y - 智能鉴相鉴幅漏电综合保护器 - Google Patents
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Abstract
一种智能鉴相鉴幅漏电综合保护器,包括空气断路器和分合闸操作机构,其特征在于还包括漏电保护及欠压保护检测与控制电路,一零序电流互感器有两个副边,一个副边与按钮SW1~SW4和电阻R9~R13所构成的漏电模拟发生电路与单片机连接、另一个副边与漏电信号放大电路连接,漏电信号放大电路与单片机连接,电压检测电路与单片机连接,电源单元电路与单片机连接,单片机连接电动分合闸控制电路和漏电电流显示电路,构成了所述的漏电保护及欠压保护检测与控制电路。它不但具有漏电鉴相鉴幅功能,而且具有接地故障、过电流、短路、欠压、过压保护和显示等综合功能。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及一种低压电器领域中的漏电保护器,尤其是指一种智能鉴相鉴幅漏电综合保护器。
背景技术
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,启动脱扣机构切断交流电源,以达到保护动物生命、避免发生电气事故的目的。如果三相漏电保护器不能指示漏电发生在那相线路,就不便电工查找漏电故障。因此,目前交流电网使用的漏电保护器广泛采用鉴相鉴幅技术,如“鉴相鉴幅无声运行漏电保护器”(ZL95217004.3),虽然有漏电流表指示漏电量,但不能指示漏电的相位。“鉴相鉴幅脉冲型漏电保护器”(ZL96250129.8),增加漏电相位指示功能。“多功能鉴相鉴幅漏电保护器”(ZL97215461.1),对漏电相位指示电路进行改进。“全数字鉴相鉴幅漏电保护器”(ZL99215695.5,CN2388755Y)、“鉴相鉴幅漏电保护器”(ZL01236678.1,CN2482255Y)等应用了单片机电路,但仍缺乏综合保护功能。
发明内容
本实用新型的任务在于提供一种智能鉴相鉴幅漏电综合保护器,不但具有漏电鉴相鉴幅功能,而且具有接地故障、过电流、短路、欠压、过压保护和显示等综合功能。
为完成上述任务,本实用新型采取的解决方案是:一种智能鉴相鉴幅漏电综合保护器,包括空气断路器和分合闸操作机构,分合闸操作机构由手动分闸操作机构、电动分合闸操作机构、分闸指示机构组成,电动分合闸操作机构由永磁直流电机、曲柄连杆机构组成,其特征在于还包括漏电保护及欠压保护检测与控制电路,一零序电流互感器有两个副边,一个副边与按钮SW1~SW4和电阻R9~R13所构成的漏电模拟发生电路与单片机连接、另一个副边与漏电信号放大电路连接,漏电信号放大电路与单片机连接,电压检测电路与单片机连接,电源单元电路与单片机连接,单片机连接电动分合闸控制电路和漏电电流显示电路,构成了所述的漏电保护及欠压保护检测与控制电路。
由于本实用新型采用单片机,大大简化了外围电路。漏电信号经放大后变成符合单片机输入要求的信号。单片机检测漏电信号,计算出漏电信号的幅值及相位,并计算出三相的漏电电流。由于采用了单片机,它将漏电电流及三相漏电电流输出至漏电电流显示电路,便于用户进行故障分析。同时,漏电动作后,还可以显示出是缓变漏电动作还是突变漏电动作,在突变漏电动作时还可以显示出突变漏电发生在哪一相。由于采用单片机控制下的漏电保护及欠压保护检测与控制电路,其功能不仅可以完全代替现有的鉴相鉴幅漏电继电器、接触器和断路器所组成的保护系统即具有接地故障、过电流、短路、欠压、过压保护等功能,而且增加了漏电电流(三相电流矢量和A相、B相、C相漏电电流)显示、漏电动作显示(缓变漏电动作、突变漏电动作)显示、任意组合额定缓变漏电电流和额定突变漏电电流等智能化功能。采用工业级单片机,不仅保障了产品性能先进,也保障了工作的可靠性。
附图说明
下面结合实施例及其附图对本实用新型再作描述。
图1是本实施例的电路连接原理图。
图2是本实施例的漏电保护及欠压保护检测与控制电路框图。
图中:1、零序电流互感器LH,2、漏电模拟发生电路,3、电压检测电路,4、漏电信号放大电路,5、单片机U2,6、电源单元电路,7、漏电电流显示电路,8、电动分合闸控制电路。
具体实施方式
如图1和图2所示,一种智能鉴相鉴幅漏电综合保护器,包括空气断路器和分合闸操作机构,分合闸操作机构由手动分闸操作机构、电动分合闸操作机构、分闸指示机构组成,电动分合闸操作机构由永磁直流电机M1、曲柄连杆机构组成,其特征在于还包括漏电保护及欠压保护检测与控制电路,一零序电流互感器LH(1)有两个副边,一个副边与按钮SW1~SW4和电阻R9~R13所构成的漏电模拟发生电路2与单片机U2(5)连接、另一个副边与漏电信号放大电路4连接,漏电信号放大电路4与单片机U2(5)连接,一电压检测电路3与单片机U2(5)连接,电源单元电路6与单片机U2(5)连接,单片机U2(5)连接电动分合闸控制电路8和漏电电流显示电路7,构成了所述的漏电保护及欠压保护检测与控制电路。
如图1所示,变压器B1输出端接二极管D1、D2及集成稳压管T1,构成所述的电源单元电路6。
如图1所示,运算放大器U1D负端接电阻R19和R20、正端接电阻R17和R18、输出端接电阻R20的另一端和电阻R21,电阻R19的另一端接电容C7,电容C7另一端接电容C6和电阻R16,电阻R16的另一端接电容C5和电阻R15,构成所述的漏电信号放大电路4。如图1所示,运算放大器U1A~U1C正端接电阻R1和R8,运算放大器U1A负端接二极管D3阴极,二极管D3阳极接电阻R1和R4,运算放大器U1B负端接二极管D4阴极,二极管D4阳极接电阻R2和R5,运算放大器U1C负端接二极管D5阴极,二极管D5阳极接电阻R3和R6,运算放大器U1A输出端接二极管D6阳极,运算放大器U1B输出端接二极管D7阳极,运算放大器U1C输出端接二极管D8阳极,构成所述的电压检测电路3。如图1所示,继电器J1一端接永磁直流电机M1、另一端接三极管T2集电极,三极管T2基极接电阻R14,双向可控硅SCR1一端接电阻R29和R30、另一端接脱扣线圈J2,构成所述的电动分合闸控制电路8。如图1所示,电阻R22~R28并联后接液晶显示器LED1,三极管T3~T5集电极接地、发射极接液晶显示器LED1,构成所述的漏电电流显示电路7。所述的单片机U2(5)采用16C72工业级单片机芯片。
如图1所示,在本实施例中,变压器B1、二极管D1、D2及集成稳压管T1所构成的电源单元电路3,二极管D1、D2整流出电压直接给继电器J1和永磁直流电机M1供电,单片机U2(5)通过对三极管T2的控制,实现对继电器J1和永磁直流电机M1的控制,从而完成对空气断路器的合、分闸操作。零序电流互感器LH(1)一个副边与按钮SW1~SW4和电阻R9~R13构成漏电模拟发生电路2。当按钮SW1按下,液晶显示器LED1显示“A”;当按钮SW2按下,液晶显示器LED1显示“b”;当按钮SW3按下,液晶显示器LED1显示“C”;当按钮SW4按下,液晶显示器LED1显示“E”或数字(显示“E”表示超过量程,显示数字表示漏电电流)。零序电流互感器LH(1)另一个副边将检测出的漏电信号送入由电阻R15~R21、电容C5~C7及运算放大器U1D构成的漏电信号放大电路4,实现对漏电信号的放大,然后送入单片机U2(5),由单片机U2(5)实现对漏电信号的处理,计算出漏电信号的幅值I及相位θ。电阻R1~R8、二极管D3~D8及运算放大器U1A~U1C构成的电压检测电路3,当三相电压有一相(或两相、或三相)电压低于设定值时,运算放大器U1输出高电平,触发双向可控硅SCR1,脱扣线圈J2得电动作使空气断路器分断。同时单片机U2(5)可以根据检测的漏电信号,也可以直接触发双向可控硅SCR1使空气断路器分断。电阻R22~R28、液晶显示器LED1及三极管T3~T5构成的漏电电流显示电路7由单片机U2(5)直接驱动,单片机U2(5)根据漏电电流、欠压等情况进入输出显示。
Claims (7)
1、一种智能鉴相鉴幅漏电综合保护器,包括空气断路器和分合闸操作机构,分合闸操作机构由手动分闸操作机构、电动分合闸操作机构、分闸指示机构组成,电动分合闸操作机构由永磁直流电机M1、曲柄连杆机构组成,其特征在于:还包括漏电保护及欠压保护检测与控制电路,一零序电流互感器LH(1)有两个副边,一个副边与按钮SW1~SW4和电阻R9~R13所构成的漏电模拟发生电路(2)与单片机U2(5)连接、另一个副边与漏电信号放大电路(4)连接,漏电信号放大电路(4)与单片机U2(5)连接,一电压检测电路(3)与单片机U2(5)连接,电源单元电路(6)与单片机U2(5)连接,单片机U2(5)连接电动分合闸控制电路(8)和漏电电流显示电路(7),构成了所述的漏电保护及欠压保护检测与控制电路。
2、根据权利要求1所述的一种智能鉴相鉴幅漏电综合保护器,其特征在于:变压器B1输出端接二极管D1、D2及集成稳压管T1,构成所述的电源单元电路(6)。
3、根据权利要求1所述的一种智能鉴相鉴幅漏电综合保护器,其特征在于:运算放大器U1D负端接电阻R19和R20、正端接电阻R17和R18、输出端接电阻R20的另一端和电阻R21,电阻R19的另一端接电容C7,电容C7另一端接电容C6和电阻R16,电阻R16的另一端接电容C5和电阻R15,构成所述的漏电信号放大电路(4)。
4、根据权利要求1所述的一种智能鉴相鉴幅漏电综合保护器,其特征在于:运算放大器U1A~U1C正端接电阻R1和R8,运算放大器U1A负端接二极管D3阴极,二极管D3阳极接电阻R1和R4,运算放大器U1B负端接二极管D4阴极,二极管D4阳极接电阻R2和R5,运算放大器U1C负端接二极管D5阴极,二极管D5阳极接电阻R3和R6,运算放大器U1A输出端接二极管D6阳极,运算放大器U1B输出端接二极管D7阳极,运算放大器U1C输出端接二极管D8阳极,构成所述的电压检测电路(3)。
5、根据权利要求1所述的一种智能鉴相鉴幅漏电综合保护器,其特征在于:继电器J1一端接永磁直流电机M1、另一端接三极管T2集电极,三极管T2基极接电阻R14,双向可控硅SCR1一端接电阻R29和R30、另一端接脱扣线圈J2,构成所述的电动分合闸控制电路(8)。
6、根据权利要求1所述的一种智能鉴相鉴幅漏电综合保护器,其特征在于:电阻R22~R28并联后接液晶显示器LED1,三极管T3~T5集电极接地、发射极接液晶显示器LED1,构成所述的漏电电流显示电路(7)。
7、根据权利要求1所述的一种智能鉴相鉴幅漏电综合保护器,其特征在于:所述的单片机U2(5)采用16C72工业级单片机芯片。
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