專利名稱：一種供電斷路器保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及供電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種供電斷路器保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
目前，三相四線制輸電方式有很多優(yōu)點，但是當(dāng)中性線出現(xiàn)接觸不良、斷 線等故障時，會使得中性線失去鉗位作用，導(dǎo)致單相負(fù)荷側(cè)的電壓升高，這 對于單相用電設(shè)備有很大威脅，往往會造成單相用電設(shè)備燒毀甚至引起火災(zāi)。 同時為了對線路、用電設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，往往還需要斷路器有過流、漏電保護(hù) 功能。
當(dāng)前已知的供電斷路器保護(hù)電路大都是由晶體管等元件組成的，電路功 能少、體積大、可靠性比較差，不能夠?qū)€路、用電設(shè)備提供全面的保護(hù)。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種具有電壓、電流、漏電電流信號監(jiān)測、控 制斷電的供電斷路器保護(hù)電路。
一種供電斷路器保護(hù)電路，其中該供電斷路器保護(hù)電路還包括電流采 樣電路、電壓采樣電路、漏電采樣電路、電源電路、信號處理電路、故障記 憶電路、脫扣器驅(qū)動電路，其中，電源電路的輸出端連接信號處理電路、故 障記憶電路、脫扣器驅(qū)動電路的供電輸入端，電流采樣電路、電壓采樣電路、 漏電采樣電路的信號輸出端分別連接信號處理電路的電流采樣信號輸入端、 電壓采樣信號輸入端、漏電采樣信號輸入端，信號處理電路的故障信息輸出 端連接故障記憶電路的信號輸入端，信號處理電路的斷路控制信號輸出端連 接脫扣器驅(qū)動電路的控制信號輸入端。
所述的供電斷路器保護(hù)電路，其中所述電流采樣電路包括A相電流互感器、B相電流互感器、C相電流互感器，A相電流互感器、B相電流互感器、 C相電流互感器的初級繞組分別用于串接在供電線路的A相、B相、C相線 路中，A相電流互感器、B相電流互感器、C相電流互感器的次級繞組一端分 別接地、另一端分別連接信號處理電路電流采樣信號輸入端的A相、B相、C 相電流采樣信號輸入接腳。
所述的供電斷路器保護(hù)電路，其中所述電壓采樣電路包括第一、第二、
第三整流橋，第一、第二、第三整流橋的輸入端分別用于對應(yīng)連接供電線路
的A相、B相、C相線路，第一、第二、第三整流橋的輸出端分別連接信號 處理電路電壓采樣信號輸入端的A相、B相、C相電壓采樣信號輸入接腳。
所述的供電斷路器保護(hù)電路，其中所述漏電采樣電路包括零序互感器、 零序信號濾波放大電路，零序互感器輸入端的A相、B相、C相、中性線接 腳分別連接供電線路的A相、B相、C相、中性線，零序互感器的輸出端通 過零序信號濾波放大電路連接信號處理電路的漏電采樣信號輸入端。
所譯的供電斷路器保護(hù)電路，其中所述脫扣器驅(qū)動電路包括一開關(guān)三 極管，該開關(guān)三級管的基極連接信號處理電路的斷路控制信號輸出端，該開 關(guān)三級管的集電極連接電源電路的輸出端，其發(fā)射極用于連接脫扣器的電源 輸入端。
所述的供電斷路器保護(hù)電路，其中所述信號處理電路包括一信號處理
器，該信號處理器采用C8051F001。
所述的供電斷路器保護(hù)電路，其中所述故障記憶電路包括第一、第二、
第三RS觸發(fā)器，故障查看電路，過流、過壓、漏電跳閘指示燈，第一、第二、 第三RS觸發(fā)器的信號輸入端分別對應(yīng)連接信號處理電路故障信息輸出端的 過流、過壓、漏電故障信號輸出接腳，第一、第二、第三RS觸發(fā)器的信號輸 出端分別對應(yīng)連接過流、過壓、漏電跳閘指示燈的負(fù)極，過流、過壓、漏電 跳閘指示燈的正極連接故障査看電路的信號輸出端。所述的供電斷路器保護(hù)電路，其中所述故障查看電路包括供電電路和 故障查看按鈕，故障查看按鈕一端連接供電電路輸出端、另一端同時連接所 述過流、過壓、漏電跳閘指示燈的正極。
本實用新型采用上述技術(shù)方案將達(dá)到如下的技術(shù)效果
本實用新型的供電斷路器保護(hù)電路，通過電流采樣電路、電壓采樣電路、 漏電采樣電路分別采集供電線路各相線路的電流、電壓、漏電信號，并將采 集到的電流、電壓、漏電信號輸送到信號處理電路進(jìn)行分析、判斷，信號處 理電路處理后，如果有過電流、過電壓或/和漏電超標(biāo)，將發(fā)出控制信號控制 脫扣器驅(qū)動電路驅(qū)動脫扣器脫扣，斷開供電線路，以保護(hù)用電設(shè)備的安全。
相比現(xiàn)有的供電斷路器保護(hù)裝置，功能更多、可i性高，能夠?qū)€路、用電
設(shè)備提供全面的保護(hù)；另外，信號處理電路還可采用單片機(jī)，使得供電斷路
器保護(hù)電路體積更小、可靠性更高。


圖1為本實用新型供電斷路器保護(hù)電路的電路原理圖。
具體實施方式
實施例
本實用新型供電斷路器保護(hù)電路如圖1所示，.包括斷路器(圖中未示出)， 斷路器包括脫扣器(TQ)，該供電斷路器保護(hù)電路還包括電流采樣電路、電壓 采樣電路、漏電采樣電路、電源電路、信號處理電路、故障記憶電路、脫扣 器驅(qū)動電路，其中，電源電路的輸出端連接信號處理電路、故障記憶電路、 脫扣器驅(qū)動電路的供電輸入端，電流采樣電路、電壓采樣電路、漏電采樣電 路的信號輸出端分別連接信號處理電路的電流采樣信號輸入端、電壓采樣信 號輸入端、漏電采樣信號輸入端，信號處理電路的故障信息輸出端連接故障 記憶電路的信號輸入端，信號處理電路的斷路控制信號輸出端連接脫扣器驅(qū) 動電路的控制信號輸入端。所述電流采樣電路包括A相電流互感器CT1、 B相電流互感器CT2、 C 相電流互感器CT3， A相電流互感器CT1、 B相電流互感器CT2、 C相電流互 感器CT3的初級繞組分別串接在三相四線制供電線路的A相、B相、C相線 路中，A相電流互感器、B相電流互感器、C相電流互感器的次級繞組兩端分 別并接負(fù)載電阻R8、 RIO、 R12， A相電流互感器CT1、 B相電流互感器CT2、 C相電流互感器CT3的次級繞組的第一端分別接地、第二端分別通過限流電 阻R7和導(dǎo)向二極管D4、限流電阻R9和導(dǎo)向二極管D5、限流電阻R11和導(dǎo) 向二極管D6連接信號處理芯片IC2(采用C8051F001)的9、 10、 11腳(接腳 AIN5、 AIN6、 AIN7);電流信號經(jīng)信號處理芯片IC2進(jìn)行邏輯判斷后，如果 需要跳閘，則從其35腳(P0.2接腳)輸出信號至脫扣器驅(qū)動電路中開關(guān)三極 管Q1的基極，使開關(guān)三極管Q1導(dǎo)通，脫扣器TQ的線圈得電，脫扣動作， 使得斷路器跳閘，供電線路斷電，同時，信號處理芯片IC2的過電流信號輸 出接腳29腳(Pl.l腳)輸出過電流信號至由兩或非門芯片IC3C、 IC3D構(gòu)成 的第一 RS觸發(fā)器的輸入端，由第一 RS觸發(fā)器對該過電流跳閘信號進(jìn)行記憶。
A相電流互感器CT1、 B相電流互感器CT2、 C相電流互感器CT3的次 級繞組的第二端還分別通過二極管Dl、 D2、 D3連接電源電路中直流穩(wěn)壓器 ICO的第二輸入端VCC2;電源電路中直流穩(wěn)壓器ICO的第一輸入端通過二極 管D7、 D8、 D9連接三相供電線路的A、 B、 C相線路；電源電路中直流穩(wěn)壓 器ICO將第一或第二輸入端輸入的信號轉(zhuǎn)換成+5V電壓經(jīng)器輸出端VCC1輸 出至信號處理芯片IC2的供電接腳23腳、脫扣器驅(qū)動電路中開關(guān)三極管Ql 的集電極、故障記憶電路中整流二極管Dll的正極。
電阻R1、R4串聯(lián)構(gòu)成A相線路電壓采集電路的A相分壓電路，電阻R1、 R4的中間接點連接第一整流橋BRIDGE1的輸入端1腳；電阻R2、 R5串聯(lián) 構(gòu)成B相線路電壓采集電路的B相分壓電路，電阻R2、 R5的中間接點連接 第二整k橋BRIDGE2的輸入端1腳；電阻R3、 R6串聯(lián)構(gòu)成C相線路電壓采集電路的C相分壓電路，電阻R3、 R6的中間接點連接第三整流橋BRIDGE3 的輸入端l腳；A相、B相、C相分壓電路的一端分別對應(yīng)連接三相供電線路 的A、 B、 C相線路，A相、B相、C相分壓電路的另一端均連接中性線N; 第一、第二、第三整流橋BRIDGE1、 BRIDGE1、 BRIDGE3的輸入端3腳連 接中性線N，其輸出端4腳均接地，其輸出端2腳分別經(jīng)電容C12、 C13、 C14 濾波后連接信號處理芯片IC2的6、 7、 8腳(AIN1、 AIN2、 AIN3腳)；輸入 的電壓信號經(jīng)信號處理芯片IC2進(jìn)行邏輯判斷后，如果需要跳閘，則從信號 處理芯片IC2的35腳(P0.2腳)輸出信號至脫扣器驅(qū)動電路中開關(guān)三極管 Ql的基極，驅(qū)動開關(guān)三極管Q1導(dǎo)通，使脫扣器.TQ線圈上電，使得斷路器 跳閘；同時，信號處理芯片IC2的過電壓信號輸出接腳30腳(P1.0腳)輸出 過電壓信號至由兩或非門芯片IC3A、 IC3B構(gòu)成的第二 RS觸發(fā)器的輸入端， 由第二 RS觸發(fā)器對該過電流跳閘信號進(jìn)行記憶。
零序互感器CT4的四個輸入接腳分別對應(yīng)連接三相四線制供電線路的A、 B、 C、 N相線路，其連接輸出端連接集成電路IC1 (采用型號為54123)的信 號輸入端1腳，電阻R13、 R14是集成電路IC1的外圍偏置電阻，電容C4、 C5、 C6、 C7是集成電路IC1的外圍濾波電容，它們和集成電路IC1共同構(gòu)成 零序信號濾波放大電路；若有漏電信號，零序互感器CT4輸出相應(yīng)信號，該 信號再經(jīng)所述零序信號濾波放大電路進(jìn)行濾波、放大后送至信號處理芯片IC2 的5腳(AN1腳)，由信號處理芯片IC2進(jìn)行邏輯判斷；如果需要跳閘，則從 信號處理芯片IC2的35腳(P0.2腳)輸出信號驅(qū)動開關(guān)三極管Ql導(dǎo)通，使 脫扣器TQ線圈上電，使得斷路器跳閘；同時，信號處理芯片IC2的28腳(P1.2 腳)輸出漏電信號至由兩或非門芯片IC4A、 IC4B構(gòu)成的第三RS觸發(fā)器的輸 入端，由第三RS觸發(fā)器對該漏電跳閘信號進(jìn)行記憶。RS觸發(fā)器的以為現(xiàn)有 成熟技術(shù)，這里不再贅述其具體記憶的原理和工作過程。
此外，故障記憶電路還包括故障查看電路、故障顯示指示燈和復(fù)位電路，其中，故障顯示指示燈包括過壓跳閘指示燈D13、過流跳閘指示燈D14、漏 電跳閘指示燈D15，過壓跳閘指示燈D13、過流跳閘指示燈D14、漏電跳閘 指示燈D15的正極均連接故障査看電路的輸出端，三者負(fù)極分別通過分壓電 阻R23、 R24、 R25對應(yīng)連接在第二、第一、第三RS觸發(fā)器的輸出端；故障 查看電路包括故障查看按鈕AN2、第一整流二極管D11、第二整流二極管D12， 第一整流二極管Dll的正極連接電源電路的輸出端VCC1，第二整流二極管 D12的正極連接電池組BATTERY,第一、第二整流二極管Dll、 D12的負(fù)極 均通過故障查看按鈕AN2連接過壓跳閘指示燈D13、過流跳閘指示燈D14、 漏電跳閘指示燈D15的正極；需要査看故障時，接通故障査看按鈕AN2，電 源電路的輸出端VCC1或電池組BATTERY輸出電至過壓跳閘指示燈D13、 過流跳閘指示燈D14、漏電跳閘指示燈D15的正極，如果出現(xiàn)過壓、過流或 漏電情況時，相應(yīng)的第二、第一、第三RS觸發(fā)端記憶后將一直輸出低電平信 號，在過壓跳閘指示燈D13、過流跳閘指示燈D14或漏電跳閘指示燈D15上 形成壓差，相應(yīng)的指示燈就會發(fā)亮指示。所述復(fù)位電路包括一復(fù)位按鈕AN1， 復(fù)位按鈕AN1 —端連接電源電路的輸出端VCC1，復(fù)位按鈕AN1另一端均連 接第一、第二、第三RS觸發(fā)器的復(fù)位端， 一旦接通復(fù)位按鈕AN1，第一、 第二、第三RS觸發(fā)器的復(fù)位端接收到高電平信號，以前的記憶即消失，回復(fù) 為初始狀態(tài)。
綜上，本實用新型的供電斷路器保護(hù)電路由電流采樣電路、電壓采樣電 路、漏電采樣電路采集相應(yīng)信號，由信號處理芯片進(jìn)行邏輯判斷，電路功能 全面、體積小巧、可靠性高，能夠?qū)θ嗨木€制供電線路以及連接在該供電 線路上的用電設(shè)備提供全面的保護(hù)。
權(quán)利要求1、一種供電斷路器保護(hù)電路，其特征在于該供電斷路器保護(hù)電路還包括電流采樣電路、電壓采樣電路、漏電采樣電路、電源電路、信號處理電路、故障記憶電路、脫扣器驅(qū)動電路，其中，電源電路的輸出端連接信號處理電路、故障記憶電路、脫扣器驅(qū)動電路的供電輸入端，電流采樣電路、電壓采樣電路、漏電采樣電路的信號輸出端分別連接信號處理電路的電流采樣信號輸入端、電壓采樣信號輸入端、漏電采樣信號輸入端，信號處理電路的故障信息輸出端連接故障記憶電路的信號輸入端，信號處理電路的斷路控制信號輸出端連接脫扣器驅(qū)動電路的控制信號輸入端。
2、 如權(quán)利要求l所述的供電斷路器保護(hù)電路，其特征在于所述電流采樣 電路包括A相電流互感器、B相電流互感器、C相電流互感器，A相電流互感器、B相電流互感器、C相電流互感器的初級繞組分別用于串接在供電線路的A 相、B相、C相線路中，A相電流互感器、B相電流互感器、C相電流互感器的 次級繞組一端分別接地、另一端分別連接信號處理電路電流采樣信號輸入端的A 相、B相、C相電流采樣信號輸入接腳。
3、 如權(quán)利要求l所述的供電斷路器保護(hù)電路，其特征在于所述電壓采樣 電路包括第一、第二、第三整流橋，第一、第二、第三整流橋的輸入端分別用 于對應(yīng)連接供電線路的A相、B相、C相線路，第一、第二、第三整流橋的輸 出端分別連接信號處理電路電壓采樣信號輸入端的A相、B相、C相電壓采樣 信號輸入接腳。
4、 如權(quán)利要求1所述的供電斷路器保護(hù)電路，其特征在于所述漏電采樣 電路包括零序互感器、零序信號濾波放大電路，零序互感器輸入端的A相、B 相、C相、中性線接腳分別連接供電線路的A相、B相、C相、中性線，零序 互感器的輸出端通過零序信號濾波放大電路連接信號處理電路的漏電采樣信號輸入端。
5、 如權(quán)利要求l所述的供電斷路器保護(hù)電路，其特征在于所述脫扣器驅(qū) 動電路包括一開關(guān)三極管，該開關(guān)三級管的基極連接信號處理電路的斷路控制 信號輸出端，該開關(guān)三級管的集電極連接電源電路的輸出端，其發(fā)射極用于連 接脫扣器的電源輸入端。
6、 '如權(quán)利要求1至5任一項所述的供電斷路器保護(hù)電路，其特征在于所述信號處理電路包括一信號處理器，該信號處理器采用C8051F001。
7、 如權(quán)利要求1至5任一項所述的供電斷路器保護(hù)電路，其特征在于所 述故障記憶電路包括第一、第二、第三RS觸發(fā)器，故障査看電路，過流、過壓、 漏電跳閘指示燈，第一、第二、第三RS觸發(fā)器的信號輸入端分別對應(yīng)連接信號 處理電路故障信息輸出端的過流、過壓、漏電故障信號輸出接腳，第一、第二、 第三RS觸發(fā)器的信號輸出端分別對應(yīng)連接過流、過壓、漏電跳閘指示燈的負(fù)極， 過流、過壓、漏電跳鬧指示燈的正極連接故障查看電路的信號輸出端。
8、 如權(quán)利要求7所述的供電斷路器保護(hù)電路，其特征在于所述故障查看 電路包括供電電路和故障査看按鈕，故障査看按鈕一端連接供電電路輸出端、 另一端同時連接所述過流、過壓、漏電跳閘指示燈的正極。
專利摘要一種供電斷路器保護(hù)電路，其中該供電斷路器保護(hù)電路還包括電流采樣電路、電壓采樣電路、漏電采樣電路、電源電路、信號處理電路、故障記憶電路、脫扣器驅(qū)動電路，其中，電源電路的輸出端連接信號處理電路、故障記憶電路、脫扣器驅(qū)動電路的供電輸入端，電流采樣電路、電壓采樣電路、漏電采樣電路的信號輸出端分別連接信號處理電路的電流采樣信號輸入端、電壓采樣信號輸入端、漏電采樣信號輸入端，信號處理電路的故障信息輸出端連接故障記憶電路的信號輸入端，信號處理電路的斷路控制信號輸出端連接脫扣器驅(qū)動電路的控制信號輸入端。相比現(xiàn)有供電斷路器保護(hù)裝置，功能多、可靠性高，能對線路、用電設(shè)備提供全面保護(hù)。
文檔編號H02H3/26GK201378730SQ200820230830
公開日2010年1月6日 申請日期2008年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月12日
發(fā)明者盧松富, 偉 方, 圈 王, 王金磊, 趙來紅, 黃啟忠 申請人:河南省電力公司新鄉(xiāng)供電公司