專利名稱：智能防雷漏電斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及漏電斷路器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種智能防雷漏電斷路器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有漏電斷路器電路由電流檢測(cè)模塊1、電壓檢測(cè)模塊2、剩余電流檢測(cè)模塊3、信號(hào)預(yù)處理模塊4、A/D轉(zhuǎn)換模塊5、16位單片機(jī)6、按鍵輸入7和液晶顯示8組成，參見圖1 所示，三相電流I、三相電壓U、剩余電流IL分別輸入電流檢測(cè)模塊1、電壓檢測(cè)模塊2和剩余電流檢測(cè)模塊3并輸至信號(hào)預(yù)處理模塊4收集處理，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊5進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后輸至16位單板機(jī)6中，經(jīng)運(yùn)算處理、比較、判斷得到一個(gè)控制信號(hào)，該控制信號(hào)如超過設(shè)定值，則驅(qū)動(dòng)斷路器脫扣、切斷回路電流，與此同時(shí)，液晶顯示模塊8將整個(gè)過程的實(shí)時(shí)參數(shù)顯示、記錄下來。據(jù)廣東省氣象局不完全統(tǒng)計(jì)，每年由于雷擊故障造成的經(jīng)濟(jì)損失近2億元人民幣，而間接損失達(dá)15億元人民幣，如果統(tǒng)計(jì)到民營單位則數(shù)字就更大。進(jìn)入21世紀(jì)，由于大量使用電子設(shè)備、儀器、儀表、計(jì)算機(jī)等自動(dòng)化的終端設(shè)備， 而這些設(shè)備對(duì)雷電防護(hù)能力很弱，極易受到雷電產(chǎn)生的浪涌損壞。目前未發(fā)現(xiàn)有帶防雷裝置的漏電斷路器。有些場(chǎng)合要裝漏電斷路器又要裝防雷裝置，往往空間不夠，特別是在已裝的低壓配電柜、配電箱、總電源開關(guān)箱等，由于空間關(guān)系難以再加裝防雷設(shè)備。由于上述的原因，萌發(fā)了把漏電斷路器、防雷裝置和智能限載三者相結(jié)合，設(shè)計(jì)成一個(gè)具有漏電保護(hù)、防雷保護(hù)和智能限載的新產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種智能防雷漏電斷路器，它不但能實(shí)現(xiàn)智能限載、漏電保護(hù)，還能實(shí)現(xiàn)雷擊電流檢測(cè)和對(duì)設(shè)備進(jìn)行雷擊保護(hù)。本發(fā)明所提出的技術(shù)解決方案是這樣的一種智能防雷漏電斷路器，該防雷漏電斷路器電路包括電流檢測(cè)模塊、電壓檢測(cè)模塊、剩余電流檢測(cè)模塊、信號(hào)預(yù)處理器模塊、A/D轉(zhuǎn)換器模塊、16位單片機(jī)、按鍵輸入和液晶顯示器，三相電流I、三相電壓U、剩余電流IL分別輸入電流檢測(cè)模塊、電壓檢測(cè)模塊、剩余電流檢測(cè)模塊并輸至信號(hào)預(yù)處理器模塊處理，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器模塊進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后輸至16 位單片機(jī)進(jìn)行處理，通過液晶顯示器顯示數(shù)據(jù)，還設(shè)有防雷檢測(cè)模塊，雷擊電流通過防雷檢測(cè)模塊感應(yīng)到的電流信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)預(yù)處理器模塊，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器模塊進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后將數(shù)據(jù)送入16位單片機(jī)并進(jìn)行處理，通過液晶顯示器顯示數(shù)據(jù)。所述防雷檢測(cè)模塊由雷擊電流互感器、整流濾波電路、RC放電電路、光電耦合器、 濾波器組成，雷擊電流從雷擊接地裝置獲取并通過雷擊電流互感器感應(yīng)到副邊電流，經(jīng)整流濾波、RC放電、光電耦合及濾波后，輸入至信號(hào)預(yù)處理器模塊中。本發(fā)明防雷檢測(cè)技術(shù)方案的依據(jù)在于發(fā)生雷擊時(shí)防雷電保護(hù)器動(dòng)作，把雷擊電流通過雷擊接地裝置15泄放到大地，雷擊電流I1通過雷擊電流互感器10感應(yīng)到副邊，其副邊電流為i2，電流I1與電流12成正比，此時(shí)雷擊電流互感器10的副邊可以等效成一個(gè)電感
1，雷擊電流il感應(yīng)到副邊的能量為-化2，其能量通過整流濾波電路11后儲(chǔ)存在電容中，即
I^2 = Io/2，所以，電容上的電壓與雷擊電流il成正比。電容通過RC放電電路12釋放能
量，使光電耦合器13開通，并將開通信號(hào)經(jīng)過濾波器14后輸至信號(hào)預(yù)處理器模塊5處理， 再輸至16位單片機(jī)6。電容上的電壓小于0. 7V時(shí)，即小于光電耦合器13內(nèi)二極管的正向
導(dǎo)通壓降時(shí)，光電耦合器13斷開，光電耦合器13斷開時(shí)的電壓= =Q 7iz，光電耦合
器13開通時(shí)間t與電容初始電壓U0的關(guān)系為,=rlnS。單片機(jī)6檢測(cè)到光電耦合器13開
通后，通過單片機(jī)6管腳電平變化中斷計(jì)算出光電耦合器13開通時(shí)間t，從而可以計(jì)算出電容的初始電壓Utl，再根據(jù)Utl計(jì)算出雷擊電流“，從而實(shí)現(xiàn)雷擊計(jì)數(shù)功能。當(dāng)雷擊電流超過設(shè)定值時(shí)，輸出控制信號(hào)使斷路器脫扣。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著效果(1)本發(fā)明的智能防雷漏電斷路器是利用RC放電電路釋放能量，驅(qū)動(dòng)光電耦合器開通和CPU中斷技術(shù)實(shí)現(xiàn)雷擊次數(shù)和雷擊電流檢測(cè)，當(dāng)雷擊電流超過設(shè)定值時(shí)使斷路器脫扣，從而避免了雷擊電流對(duì)設(shè)備造成損壞。(2)通過地線將雷擊電流泄放入大地，從而，有效地吸收和泄放了雷擊電流。(3)由于采用了上述防雷檢測(cè)技術(shù)，才能在體積較小的漏電斷路器內(nèi)加裝上防雷檢測(cè)電路，因而，擴(kuò)展了漏電斷路器的重要保護(hù)功能。


圖1是現(xiàn)有一種漏電斷路器電原理方框圖。圖2是本發(fā)明一種智能漏電斷路器電原理方框圖。圖3是圖2所示防雷檢測(cè)模塊的內(nèi)部電路方框圖，圖中畫有外接的雷擊接地裝置。
具體實(shí)施例方式通過下面實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。參見圖2、圖3所示，一種智能防雷漏電斷路器的電路由電流檢測(cè)模塊1、電壓檢測(cè)模塊2、剩余電流檢測(cè)模塊3、防雷檢測(cè)模塊9、信號(hào)預(yù)處理器模塊4、A/D轉(zhuǎn)換器模塊5、16位單片機(jī)6、按鍵輸入7和液晶顯示器8組成，三相電流I、三相電壓U、剩余電流IL和雷擊電流Il的感應(yīng)信號(hào)分別輸入電流檢測(cè)模塊1、電壓檢測(cè)模塊2、剩余電流檢測(cè)模塊3和雷擊檢測(cè)模塊9并輸至信號(hào)預(yù)處理器模塊4處理，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器5進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后輸至16位單片機(jī)6進(jìn)行處理，通過液晶顯示器8顯示數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)雷擊次數(shù)、雷擊電流檢測(cè)以及漏電保護(hù)、智能限載。所述防雷檢測(cè)模塊9由雷擊電流互感器10、整流濾波電路11、RC放電電路12、光電耦合器13和濾波器14組成，雷擊電流從雷擊接地裝置獲取并通過雷擊電流互感器10感應(yīng)到副邊電流，經(jīng)整流濾波、RC放電、光電耦合及濾波后，輸入至信號(hào)預(yù)處理器模塊4中。
權(quán)利要求
1.一種智能防雷漏電斷路器，該防雷漏電斷路器電路包括電流檢測(cè)模塊、電壓檢測(cè)模塊、剩余電流檢測(cè)模塊、信號(hào)預(yù)處理器模塊、A / D轉(zhuǎn)換器模塊、16位單片機(jī)、按鍵輸入和液晶顯示器，三相電流I、三相電壓U、剩余電流IL分別輸入電流檢測(cè)模塊、電壓檢測(cè)模塊、剩余電流檢測(cè)模塊并輸至信號(hào)預(yù)處理器模塊處理，經(jīng)A / D轉(zhuǎn)換器模塊進(jìn)行A / D轉(zhuǎn)換后輸至16位單片機(jī)進(jìn)行處理，通過液晶顯示器顯示數(shù)據(jù)，其特征在于還設(shè)有防雷檢測(cè)模塊，雷擊電流通過防雷檢測(cè)模塊感應(yīng)到的電流信號(hào)傳輸?shù)叫盘?hào)預(yù)處理器模塊，經(jīng)A / D轉(zhuǎn)換器模塊進(jìn)行A / D轉(zhuǎn)換后將數(shù)據(jù)送入16位單片機(jī)并進(jìn)行處理，通過液晶顯示器顯示數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能防雷漏電斷路器，其特征在于所述防雷檢測(cè)模塊由雷擊電流互感器、整流濾波電路、RC放電電路、光電耦合器、濾波器組成，雷擊電流從雷擊接地裝置獲取并通過雷擊電流互感器感應(yīng)到副邊電流，經(jīng)整流濾波、RC放電、光電耦合及濾波后，輸入至信號(hào)預(yù)處理器模塊中。
全文摘要
一種智能防雷漏電斷路器，它不但能實(shí)現(xiàn)智能限載、漏電保護(hù)，還能實(shí)現(xiàn)雷擊電流檢測(cè)和對(duì)設(shè)備進(jìn)行雷擊保護(hù)。三相電流、三相電壓、剩余電流、雷擊電流感應(yīng)信號(hào)分別輸入電流檢測(cè)模塊、電壓檢測(cè)模塊、剩余電流檢測(cè)模塊和雷擊檢測(cè)模塊并輸至信號(hào)預(yù)處理器模塊處理，經(jīng)A∕D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行A∕D轉(zhuǎn)換后輸至16位單片機(jī)進(jìn)行處理，通過液晶顯示器顯示數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)雷擊次數(shù)、雷擊電流檢測(cè)以及智能限載、漏電保護(hù)。
文檔編號(hào)H02H3/10GK102386608SQ20111038223
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者冼興泉, 王蘭軍, 王飛 申請(qǐng)人:佛山市佛電電器有限公司