專利名稱：一種漏電保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種漏電保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
目前在低壓交流電網(wǎng)中為了保護(hù)人身安全、避免發(fā)生電氣事故廣泛使用斷路器或 漏電保護(hù)器，在接入家庭用電的線路中一般用的是兩線式的小型斷路器或漏電保護(hù)器，這 種小型的漏電保護(hù)器其基本原理是低壓交流電網(wǎng)線路穿過零序電流互感器，零序電流互感 器二次側(cè)輸出感應(yīng)到的低壓交流電網(wǎng)線路的剩余電流，來反映低壓交流電網(wǎng)和大地之間的 漏電流情況，在低壓交流電源線與大地之間發(fā)生動物觸電或電氣線路、設(shè)備發(fā)生漏電情況 時，零序電流互感器輸出感應(yīng)的剩余電流發(fā)生變化，在檢測到剩余電流變化并且達(dá)到額定 數(shù)值時，啟動脫扣機(jī)構(gòu)切除電源，以達(dá)到保護(hù)的目的。目前市場上現(xiàn)有的兩線式的小型漏電保護(hù)器，大多較為簡單，存在缺少智能化控 制、功能不全、分體結(jié)構(gòu)、接線復(fù)雜、缺少有效的人機(jī)對話界面等缺陷。
發(fā)明內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供了一種 功能齊全、安裝簡單、智能化集成的兩線式漏電保護(hù)裝置，該裝置集成了漏電繼電器、交流 接觸器以及空氣斷路器三者的功能，采用微電腦芯片編程控制，完成對信號的采集、處理、 分析并做出相應(yīng)的控制動作。本實用新型的技術(shù)方案一種漏電保護(hù)裝置，包括一個殼體，該殼體內(nèi)設(shè)有印刷控 制電路板、磁力開關(guān)、電源變壓器、零序電流互感器和負(fù)載電流互感器，所述印刷控制電路 板包含以下單元主控制器單元；與磁力開關(guān)相連并接入主控制器單元的磁力開關(guān)控制單元，用于接收主控制器單 元的控制信號以控制磁力開關(guān)的通斷；與電源變壓器相連并接入主控制器單元的電源處理單元，用于為裝置提供電源以 及采集電壓信號傳入主控制器單元；與零序電流互感器相連并接入主控制器單元的漏電流信號處理單元，用于采集零 序電流互感器感應(yīng)到的剩余電流并將采集信號傳入主控制器單元；與負(fù)載電流互感器相連并接入主控制器單元的負(fù)載電流信號處理單元，用于采集 負(fù)載電流互感器感應(yīng)的負(fù)載電流并將采集信號傳入主控制器單元；與主控制器單元相連的鍵盤處理單元；與主控制器單元相連的顯示單元，用于顯示電壓、電流的數(shù)值和單位；與主控制器單元相連的狀態(tài)指示單元，用于指示當(dāng)前漏電保護(hù)裝置的運(yùn)行狀態(tài)以 及線路的故障狀態(tài)。信號在所述的電源處理單元經(jīng)整流后分為兩路，其中一路經(jīng)濾波、各級穩(wěn)壓之后，作為裝置的供電電源使用，另一路經(jīng)過濾波、分壓后，將所得的信號送入主控制器單元，用 于判斷負(fù)載電壓的運(yùn)行情況。所述的漏電流信號處理單元分為兩路，一路將接收到的信號放大、整流、濾波、再 次放大之后送入主控制器單元，用于電擊信號的判斷；另一路將接收到的信號放大、隔直、 再次放大之后送入主控制器單元，用于漏電信號的判斷。所述的負(fù)載電流信號處理單元將接收到的信號經(jīng)過整流、濾波后再通過反時限保 護(hù)電路處理后送入主控制器單元，用于判斷負(fù)載電流的過載及短路情況。所述的主控制器單元還接有預(yù)留信號傳輸接口，用于與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入輸 出和軟件的升級。本實用新型所提供的漏電保護(hù)裝置，滿足了一種簡便安裝、使用可靠、功能齊全的 高集成智能化漏電保護(hù)功能的要求。漏電保護(hù)裝置集成了對過載、短路、漏電、電擊、自動重 合等功能為一體，可方便地控制多路漏電保護(hù)開關(guān)系統(tǒng)與顯示低壓交流電網(wǎng)的負(fù)載電壓、 負(fù)載電流、漏電流等參量，還可顯示漏電保護(hù)裝置的目前工作狀態(tài)、漏電保護(hù)開關(guān)的歷史工 作狀態(tài)等功能。本實用新型以較低的代價，較大地提高漏電保護(hù)裝置性能，既提高了供電質(zhì) 量與減少了供電管理者的無效勞動，也進(jìn)一步提高了漏電保護(hù)裝置的投運(yùn)率。

圖1是本實用新型的原理框圖；圖2是本實用新型的漏電流信號處理單元原理框圖；圖3是本實用新型的集成漏電保護(hù)裝置的面板顯示圖。
具體實施方式
如附圖1、2所示，主控制器單元10的芯片ICl為帶A/D功能的微處理器。交流電 源接零火線A、B端子，導(dǎo)線同方向穿過零序電流互感器1后到負(fù)載側(cè)A'、B'端子，零序電 流互感器1的二次側(cè)接漏電流信號處理單元2的輸入端，漏電流信號處理單元2負(fù)責(zé)將接 收到的信號，分別送入獨立運(yùn)行的兩個通道，其中一個通道為漏電電流處理電路14對該信 號進(jìn)行放大、整流、濾波后送入主控制器單元10，進(jìn)行漏電信號的分析判斷；另外一個通道 為電擊電流處理電路15對該信號進(jìn)行放大、隔離直流分量、再次放大后送入主控制器單元 10，由主控制器單元10對該信號進(jìn)行實時讀取，進(jìn)行電擊信號的分析判斷。因為從電工原理上來說，交流電源和大地之間發(fā)生動物電擊也是一種漏電現(xiàn)象， 和電器線路、設(shè)備漏電沒有本質(zhì)上的區(qū)別，但是允許流經(jīng)動物特別是人體的安全電流值與 允許電氣線路、設(shè)備漏電的電流值相比要小的多，出于保護(hù)動物安全、減少非必要脫扣的目 的，本實用新型采用將漏電電流信號和電擊電流信號分為獨立工作的兩個通道運(yùn)行，并通 過主控制器將漏電電流和電擊電流區(qū)分開。對于非電擊電流響應(yīng)由漏電電流通道處理，這 樣對于電氣線路、設(shè)備漏電時只有到達(dá)預(yù)設(shè)漏電電流檔位時才送出跳閘信號。這樣能明顯 減少非電擊電流引起的非必要脫扣動作，從而提高低壓交流電網(wǎng)的使用可靠性；又因為對 電擊電流動作值設(shè)定的較為靈敏，具有使用安全系數(shù)高的特點。負(fù)載電流互感器3的二次側(cè)接負(fù)載電流信號處理單元4的輸入端，負(fù)載電流信號 處理單元4負(fù)責(zé)將接收到的信號經(jīng)過整流、濾波后將信號通過反時限保護(hù)電路處理后送入主控制器單元10，對負(fù)載電流的過流以及短路等情況進(jìn)行識別。電源變壓器7的交流電源輸出連接電源處理單元8，信號在電源處理單元8中經(jīng)二 極管整流后分為兩路，其中一路經(jīng)電容濾波、穩(wěn)壓器穩(wěn)壓之后，作為裝置的供電電源使用， 另一路經(jīng)過電阻分壓，電容濾波以及穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓后，將所得的信號送入主控制器單元 10，主控制器單元10通過分析判斷，確定負(fù)載電壓的運(yùn)行情況。當(dāng)運(yùn)行主控制器單元10通過分析接收到的各種信號，送出跳閘或合閘的命令給 磁力開關(guān)控制單元6，磁力開關(guān)控制單元6輸出的信號經(jīng)過信號隔離控制磁力開關(guān)5。對于 磁力開關(guān)5構(gòu)成的脫扣機(jī)構(gòu)由強(qiáng)電流吸合以及弱電流保持來控制，在裝置上電時，用強(qiáng)電 流去吸合磁力開關(guān)5，并保持一定吸合時間，在通過線路反饋信號判斷如果磁力開關(guān)5已經(jīng) 吸和，則在強(qiáng)電流過零點時，切斷強(qiáng)電流改用弱電流保持住磁力開關(guān)5的吸和狀態(tài)；這樣， 如果磁力開關(guān)5沒有吸合，則斷開吸合電流，送出吸合失敗信號，達(dá)到最終的運(yùn)行和保護(hù)的 目的。如圖3為漏電保護(hù)裝置面板顯示的示意圖，顯示單元12顯示各種信號的數(shù)值，以 及電壓電流的單位。狀態(tài)指示單元13用于指示當(dāng)前漏電保護(hù)裝置的運(yùn)行狀態(tài)以及線路的故障狀態(tài)， 包括指示合間狀態(tài)、漏電狀態(tài)、過流狀、電擊狀態(tài)、報警狀態(tài)等。通過顯示單元12和狀態(tài)指示單元13可以實時了解運(yùn)行情況，出現(xiàn)故障時，可以實 時顯示出具體故障狀態(tài)，使用戶及時地采取對應(yīng)措施解決故障。本實用新型還提供多種參數(shù)可以人工設(shè)置選擇，以滿足不同用戶的需求。額定漏 電流有80mA/120mA/160mA可供選擇。用戶可以通過操作鍵盤處理單元11的按鍵來自由的 選擇各種參數(shù)，在設(shè)置參數(shù)時，用戶通過設(shè)置按鍵22、23，閱讀按鍵24，確認(rèn)按鍵25進(jìn)行對 其內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，這樣可以避免不小心引起的參數(shù)誤改動，本實用新型在實時顯示漏 電流的基礎(chǔ)上，還可以隨時查閱當(dāng)時的負(fù)載電壓和負(fù)載電流情況。本實用新型還包括一個預(yù)留信號傳輸接口，通過轉(zhuǎn)換接頭，可以用于與外部設(shè)備 進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入輸出，也方便軟件的升級。如為了采用遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)對裝置進(jìn)行有效控制，可 增加短信提示功能，當(dāng)裝置發(fā)生跳閘保護(hù)時，裝置能夠發(fā)送信息給主管人員，通知故障原因 和相應(yīng)的故障數(shù)值以及相應(yīng)的裝置信息。使故障狀態(tài)得到及時處理，而不影響其它線路使 用。解決了裝置單純靠人管理以及管理困難的現(xiàn)狀，提高了裝置終端的管理水平和工作效 率。
權(quán)利要求一種漏電保護(hù)裝置，包括一個殼體，該殼體內(nèi)設(shè)有印刷控制電路板、磁力開關(guān)(5)、電源變壓器(7)、零序電流互感器(1)和負(fù)載電流互感器(3)，其特征在于，所述印刷控制電路板包含以下單元主控制器單元(10)；與磁力開關(guān)(5)相連并接入主控制器單元(10)的磁力開關(guān)控制單元(6)，用于接收主控制器單元(10)的控制信號以控制磁力開關(guān)(5)的通斷；與電源變壓器(7)相連并接入主控制器單元(10)的電源處理單元(8)，用于為裝置提供電源以及采集電壓信號傳入主控制器單元(10)；與零序電流互感器(1)相連并接入主控制器單元(10)的漏電流信號處理單元(2)，用于采集零序電流互感器(1)感應(yīng)到的剩余電流并將采集信號傳入主控制器單元(10)；與負(fù)載電流互感器(3)相連并接入主控制器單元(10)的負(fù)載電流信號處理單元(4)，用于采集負(fù)載電流互感器(3)感應(yīng)的負(fù)載電流并將采集信號傳入主控制器單元(10)；與主控制器單元(10)相連的鍵盤處理單元(11)；與主控制器單元相連的顯示單元(12)，用于顯示電壓、電流的數(shù)值和單位；與主控制器單元相連的狀態(tài)指示單元(13)，用于指示當(dāng)前漏電保護(hù)裝置的運(yùn)行狀態(tài)以及線路的故障狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種漏電保護(hù)裝置，其特征在于，信號在電源處理單元(8)中 經(jīng)整流后分為兩路，其中一路經(jīng)濾波、各級穩(wěn)壓之后，作為裝置的供電電源使用，另一路經(jīng) 過濾波、分壓后，將所得的信號送入主控制器單元，用于判斷負(fù)載電壓的運(yùn)行情況。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種漏電保護(hù)裝置，其特征在于，所述的漏電流信號處理單 元(2)分為兩路，一路將接收到的信號放大、整流、濾波、再次放大之后送入主控制器單元 (10)，用于電擊信號的判斷；另一路將接收到的信號放大、隔直、再次放大之后送入主控制 器單元(10)，用于漏電信號的判斷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種漏電保護(hù)裝置，其特征在于，所述的負(fù)載電流信號處理 單元(4)將接收到的信號經(jīng)過整流、濾波后再通過反時限保護(hù)電路處理后送入主控制器單 元(10)，用于判斷負(fù)載電流的過載及短路情況。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種漏電保護(hù)裝置，其特征在于，所述的主控制器單元(10) 還接有預(yù)留信號傳輸接口，用于與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入輸出和軟件的升級。
專利摘要本實用新型公開了一種兩線式的漏電保護(hù)裝置。本實用新型所提供的漏電保護(hù)裝置集成了對過載、短路、過壓、欠壓、漏電、電擊、自動重合等功能為一體，可方便地控制多路漏電保護(hù)開關(guān)系統(tǒng)與顯示低壓交流電網(wǎng)的負(fù)載電壓、負(fù)載電流、漏電流等參量，還可顯示漏電保護(hù)裝置的目前工作狀態(tài)、漏電保護(hù)開關(guān)的歷史工作狀態(tài)等功能，并具有友好的人機(jī)界面，同時還可以辨別出漏電電流和電擊電流，可以減少電氣線路、設(shè)備漏電引起的漏電保護(hù)裝置的非必要跳閘動作，又可提高漏電保護(hù)裝置的安全性目的。
文檔編號H02H3/32GK201682263SQ201020196470
公開日2010年12月22日 申請日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者王士綱 申請人:王士綱