專利名稱：數(shù)字型剩余電流保護器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及數(shù)字型剩余電流保護器。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，農(nóng)民安全意識的增強，剩余電流保護器被廣泛使用，它在減少觸電傷亡事故、降低低壓線損、保護用電設(shè)備安全等方面發(fā)揮了重要的作用。目前高靈敏度快速型剩余電流保護器占據(jù)總保護的主導(dǎo)地位，高靈敏度快速型剩余電流保護器具有(1)額定剩余電流動作單一；(2)動作時間單一；(3)動作時間精度差；所以使得總保護和分級保護動作電流和動作時間不能協(xié)調(diào)配合，電網(wǎng)出現(xiàn)漏電故障時往往總保護和分級保護同時動作，這造成了廣大農(nóng)村電網(wǎng)的供電可靠性較差，現(xiàn)在提高電網(wǎng)供電可靠性已顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容
針對市場上的保護器剩余電流動作單一、動作時間單一、動作時間精度差等缺點，本實用新型提供額定動作電流值和動作時間值可以調(diào)節(jié)的數(shù)字型剩余電流保護器。
本實用新型的技術(shù)解決方案是數(shù)字型剩余電流保護器它由信號檢測元件、信號放大檢波、信號處理、執(zhí)行電路顯示電路和電源連接組成。
首先由信號檢測元件即剩余電流互感器檢測被保護電網(wǎng)相線對地的泄漏電流和人體觸電電流的合成信號，并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的合成電壓信號；接著合成電壓信號被信號放大檢波即進行放大、整流、濾波；然后，信號處理電路對檢測值和設(shè)定的動作電流值進行比較，并進行對交流電周波計數(shù)，給出控制信號；最后由執(zhí)行電路根據(jù)信號處理的結(jié)果，執(zhí)行電路動作，切斷被保護電網(wǎng)的供電電源，達到間接保護和漏電監(jiān)視的目的；同時，顯示電路采用性能穩(wěn)定數(shù)字集成電路顯示電網(wǎng)中的剩余電流值，比較直觀地判斷該電網(wǎng)運行狀況。
它采用數(shù)字電路檢測交流電周期來確定延時時間，時間穩(wěn)定可靠，精確度高，克服了其它保護器用阻容延時，由于電阻電容的變化而造成延時時間不準(zhǔn)確的缺點。同時數(shù)字型剩余電流保護器剩余電流動作值、動作時間均可在運行現(xiàn)場按需要隨意整定，以實現(xiàn)總保護和分級保護在動作電流和動作時間上的協(xié)調(diào)配合，在確保用電線路安全的情況下，能最大限度地滿足線路保護的需要，大大提高了供電的可靠性。


圖1為本實用新型電路連接框圖圖2為本實用新型電路圖圖3為本實用新型顯示電路圖圖中1信號檢測電路(現(xiàn)有)、2信號放大檢波電路(現(xiàn)有)、3信號處理電路(現(xiàn)有)、4執(zhí)行電路(現(xiàn)有)、5顯示電路、6電源(現(xiàn)有)具體實施方式
如圖1所示，該保護器由信號檢測電路1、信號放大檢波電路2、信號處理電路3、執(zhí)行電路4、顯示電路5、和電源6串接而成，其電路連接如圖2所示，工作原理1、信號檢測用高導(dǎo)磁鐵芯做成剩余電流互感器LLH1，檢測被保護電網(wǎng)的剩余電流，并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的交流電壓信號，其中抗干擾電容C8抑制高頻干擾信號，R1、S1、LLH組成模擬電網(wǎng)漏電，產(chǎn)生電流信號作為試跳。
2、信號放大檢波R3為放大器的輸入電阻，R4為輸入端平衡電阻，R5為放大器反饋電阻，D6、D7為集成運放輸入端限幅保護元件，D8、D9二級管為檢測波即半波整流元件，集成運放在閉環(huán)工作狀態(tài)下采用反相輸入方式，C9、R8、C10組成π型濾波器。
3、信號處理SW-1、SW-2為剩余電流整定開關(guān)，SW-1、SW-2全斷開時，電流整定為100MA，SW-1、SW-2其中有一個合上時，電流整定為300MA，SW-1、SW-2全部合上時電流整定為500MA，運放L2A作為比較器，當(dāng)②腳電位高于③腳時，①腳輸出低電位，②腳電位低于③腳時，①腳輸出高電位。R18、R19、N1形成矩形波發(fā)生器，從變壓器付邊交流電壓輸入N1基極，集電極輸出與交流電50HZ同頻率的矩形波作為4024的時鐘信號，L2A①腳輸入到4024的②腳，4024的功能真值表

由功能真值表知N1輸入的矩形波作為時鐘信號CLK，4024②腳R為0時開始計數(shù)，輸出Q1、Q4、Q5分別為延時Oms、200ms、400ms輸出高電平，運放L2B為正反饋電路，當(dāng)⑤腳電位高于⑥腳，則⑦腳輸出為高電位，D10紅燈亮，推動執(zhí)行電路N2導(dǎo)通。
4、執(zhí)行電路當(dāng)電源開關(guān)K合上時，N2截止，N3導(dǎo)通，J2吸合，D16綠燈亮，J2B閉合；當(dāng)電源開關(guān)K剛合上時，R25、C13組成充電回路，電容C13充電電流足夠大，使N4導(dǎo)通，J3吸合，220V經(jīng)D23、D24半波整流后約100V直流電壓加至交流接觸器Qc的工作線圈，經(jīng)過約0.2S的時間，電容C13充電電流不足以維持N4導(dǎo)通時，N4截止，繼電器J3釋放，其常開觸點J3B斷開直流起動回路，而交流接觸器的線圈工作電壓就由二級管D19、D20、D21、D22組成的低壓全波整流電路供給7V直流電壓，以維持交流接觸器Qc吸合，達到低壓運行節(jié)電的目的，當(dāng)有信號輸入，即L2B輸出高電位，N2導(dǎo)通，N3截止，J2釋放，D16綠燈熄滅，J2B斷開，交流接觸器無維持吸合電壓而釋放，從而切斷供電主回路。
5、剩余電流顯示電路L2D將信號放大經(jīng)π型濾波器后，信號被送到雙積分A/D轉(zhuǎn)換器ICL7107模擬量輸入端IN+，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后驅(qū)動LED數(shù)碼管顯示3位測量電流量，測量電流范圍0MA-600MA，R1、C1和7107內(nèi)部電路組成時鐘振蕩器，RP1、R2、R3為600MA校準(zhǔn)電路，C2是基準(zhǔn)電容，C4是自動調(diào)零電容，C5是積分電容，R5為積分電阻，電源采用±6V供電，當(dāng)上電時，因無電流輸入，則數(shù)碼管顯示為0，輸入600MA的電流經(jīng)過互感器，用標(biāo)準(zhǔn)測電流，調(diào)節(jié)RP2使數(shù)碼管顯示的數(shù)值和標(biāo)準(zhǔn)表指示電流值一致，調(diào)試后的測量誤差在0-600MA范圍內(nèi)不超過±2MA。
6、電源采用交流雙6V經(jīng)D1、D2、D3、D4整流C1濾波經(jīng)過7806、7906輸出±6V電源，C4、C5、C6、C7濾去紋波。
數(shù)字型剩余電流保護器適用于380V/220V電源中性點接地的電網(wǎng)中，對電網(wǎng)中的漏電以及線路接地具有保護作用。當(dāng)電網(wǎng)剩余電流超過整定值時而下一級保護沒能分斷的情況下，能迅速分斷故障電路，確保用電線路的安全，提高了供電的可靠性。
數(shù)字型剩余電流保護器的漏電動作電流和延時時間調(diào)節(jié)開關(guān)置于一個小窗口內(nèi)，當(dāng)額定漏電動作電流和延時動作時間根據(jù)現(xiàn)場情況調(diào)節(jié)好后，可以對調(diào)節(jié)窗口進行鉛封管理，有效防止非管理人員的非法操作。
隨著環(huán)境和季節(jié)的變化，電網(wǎng)的剩余電流也相應(yīng)發(fā)生變化，為提高供電的可靠性和投運率，可以人工對額定剩余電流進行調(diào)節(jié)。
本實用新型具有以下優(yōu)點1、采用數(shù)字型剩余電流保護器采用數(shù)字電路檢測交流電周期來確定延時時間，時間精確可靠，并且能夠?qū)崿F(xiàn)合理的分級延時動作，有效地提高電網(wǎng)的投運和供電的可靠性。
2、它采用高壓吸合，低壓保持，具有明顯的節(jié)能效應(yīng)，減少電磁噪聲。
權(quán)利要求1.數(shù)字型剩余電流保護器，其特征在于它由信號檢測元件(1)、信號放大檢波(2)、信號處理(3)、執(zhí)行電路(4)和電源(5)連接組成。
專利摘要本實用新型公開了數(shù)字型剩余電流保護器，它由信號檢測元件(1)、信號放大檢波(2)、信號處理(3)、執(zhí)行電路(4)和電源(5)連接組成。它采用數(shù)字電路檢測交流電周期來確定延時時間，時間穩(wěn)定可靠，精確度高，克服了其它保護器用阻容延時，由于電阻電容的變化而造成延時時間不準(zhǔn)確的缺點。同時數(shù)字型剩余電流保護器剩余電流動作值、動作時間均可在運行現(xiàn)場按需要隨意整定，以實現(xiàn)總保護和分級保護在動作電流和動作時間上的協(xié)調(diào)配合，在確保用電線路安全的情況下，能最大限度地滿足線路保護的需要，大大提高了供電的可靠性。
文檔編號H02H3/26GK2653758SQ20032011038
公開日2004年11月3日 申請日期2003年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月24日
發(fā)明者吳仕淦, 陸秉祥 申請人:江蘇省電力公司淮安供電公司