專利名稱：一種智能漏電保護開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及漏電保護裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種智能漏電保護開關(guān)。
背景技術(shù)：
漏電保護開關(guān)是一種應用于電力電網(wǎng)上的漏電保護裝置，目前市面上出現(xiàn)的漏電保護開關(guān)，主要包括觸頭、零序電流互感器、脫扣線圈以及電子線路板，電流從輸入端輸入， 從輸出接口輸出，當漏電保護開關(guān)處于正常工作狀態(tài)時，通過零序電流互感器進出兩端的各相電流平衡，矢量和為零，零序電流互感器的二次側(cè)無輸出，當出現(xiàn)漏電或觸電情況時， 零序電流互感器的二次側(cè)會輸出小信號，小信號經(jīng)電子線路放大后，對脫扣線圈進行激勵， 促使脫口線圈脫扣斷開，以完成對外設的保護，傳統(tǒng)的漏電保護開關(guān)主要存在以下不足之處(1)傳統(tǒng)的漏電保護開關(guān)的電路為模擬電路，漏電動作精度不高；(2)傳統(tǒng)漏電保護開關(guān)的提示音一般設置為一個月警示一次，然后需要人去重置開關(guān)，如若遇到?jīng)]有重置開關(guān)的情形，則漏電保護開關(guān)會在一段時間后停止警示，但不會自動歸零，安全性低；(3)計時分辨率、提示音強度低且智能化水平不夠高。鑒于上述問題及其缺陷，有必要對現(xiàn)有漏電保護開關(guān)的設計提出新的改進。
發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明提供了一種精度高、可靠性好且提示音可控的新型智能漏電保護開關(guān)。本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
一種智能漏電保護開關(guān)，其特征在于包括零序電流互感器、脫扣線圈、穩(wěn)壓電路、信號處理電路和提示訊響器，所述脫扣線圈一端接市電，另一端與穩(wěn)壓電路相連，所述穩(wěn)壓電路與信號處理電路相連，對信號處理電路提供穩(wěn)定的工作電源，所述信號處理電路的動作控制端連接到脫扣線圈的一端，以觸發(fā)脫扣線圈的脫扣動作，其提示音控制端連接提示訊響器，所述零序電流互感器的輸入端接市電，輸出端接外部負載，其信號輸出端與信號處理電路相連。作為對上述方案的進一步改進，所述信號處理電路包括集成芯片U1、出口控制電路和時間基準獲取電路，所述出口控制電路一端連接集成芯片U1，另一端與脫扣線圈相連， 所述時間基準獲取電路一端連接集成芯片U1，另一端與市電相連。進一步，所述出口控制電路包括電阻R5、R17、R4及R11、電容Cl、二極管D4和可控開關(guān)Q1，所述可控開關(guān)Ql正極與脫扣線圈相連，負極接市電零線，其控制極分別連接二極管D4負極和電阻R11，所述電阻Rll的另一端接地，所述二極管D4分別連接電容Cl和電阻R4，所述電容Cl的另一端接地，電阻R4的另一端接電阻R17，所述電阻R17的另一端與電阻R5并聯(lián)后接到集成芯片U1，所述電阻R5的另一端接地。進一步，所述時間基準獲取電路包括二極管D6、電阻RlO及R16，所述電阻RlO — 端接穩(wěn)壓電路，另一端通過電阻R16后分為兩條支路，一條支路與集成芯片Ul相連，另一條連接二極管D6的正極，所述二極管D6的負極與穩(wěn)壓電路供電端VCC相連。進一步，所述提示訊響器包括蜂鳴器LSI、電阻R9、R18及Wl和三極管Q4，所述電阻R9 —端連接集成芯片Ul，另一端與三極管Q4的基極相連，所述三極管Q4的發(fā)射極接地， 其集電極分為兩條支路，一條連接電阻R18，另一條支路與蜂鳴器LSl相連，所述電阻R18的另一端與穩(wěn)壓電路供電端VCC相連，蜂鳴器LSl的另一端通過電阻Wl后與穩(wěn)壓電路供電端 VCC相連。此外，所述蜂鳴器LSl為壓電陶瓷片。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明作為一種智能漏電保護開關(guān)，一方面，本發(fā)明采用信號數(shù)字化設計，漏電動作值精度高，穩(wěn)定性好；另一方面，本發(fā)明由于采用數(shù)字化設計，按月設置提示音，并發(fā)出警報，提示音訊響時長為一小時，如果遇到無人理會的情況，系統(tǒng)會自動歸零，安全性能提高；其次，本發(fā)明可按指定時間間隔設定提示音，最小分辨率為0. Ols, 最小掉電不丟失累計時間為1H，由于提示訊響器采用壓電陶瓷片，結(jié)合數(shù)字信號處理模塊， 不僅可以控制提示音強度，且最大值可達90DB;此外，本發(fā)明還具有高可靠出口控制性能， 在脫扣機構(gòu)出現(xiàn)卡澀狀況時，系統(tǒng)會反復嘗試驅(qū)動脫扣電路三次，相對于傳統(tǒng)的脫扣電路而言，可靠性大大提高，且數(shù)字電路可以記錄空開動作次數(shù)，便于日后對產(chǎn)品進行管理和維護，智能化水平有很大提升；因此具備良好的應用前景。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明 圖1為本發(fā)明方框圖2為本發(fā)明電路原理結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式參照圖1-圖2，一種智能漏電保護開關(guān)，包括零序電流互感器1、脫扣線圈2、穩(wěn)壓電路3、信號處理電路4和提示訊響器5，脫扣線圈2—端接市電，另一端與穩(wěn)壓電路3相連， 穩(wěn)壓電路3與信號處理電路4相連，對信號處理電路4提供穩(wěn)定的工作電源，信號處理電路 4的動作控制端連接到脫扣線圈2的一端，以觸發(fā)脫扣線圈2的脫扣動作，其提示音控制端連接提示訊響器5，零序電流互感器1的輸入端接市電，輸出端接外部負載，其信號輸出端與信號處理電路4相連，信號處理電路4包括集成芯片U1、出口控制電路41和時間基準獲取電路42，出口控制電路41 一端連接集成芯片U1，另一端與脫扣線圈2相連，時間基準獲取電路42 —端連接集成芯片U1，另一端與市電相連，出口控制電路41包括電阻R5、R17、 R4及R11、電容Cl、二極管D4和可控開關(guān)Q1，可控開關(guān)Ql正極與脫扣線圈2相連，負極接市電零線，其控制極分別連接二極管D4負極和電阻R11，電阻Rll的另一端接地，二極管D4 分別連接電容Cl和電阻R4，電容Cl的另一端接地，電阻R4的另一端接電阻R17，所述電阻 R17的另一端與電阻R5并聯(lián)后接到集成芯片U1，電阻R5的另一端接地。本發(fā)明的基本工作原理為，基于差流原理的高靈敏度的零序電流互感器1在檢測到零火線電流不平衡時，產(chǎn)生對應的小信號IDL傳送給信號處理電路4，信號處理電路4經(jīng)積分放大后，對信號進行量化和數(shù)字濾波，過濾高頻雜波干擾，并對信號進行加權(quán)，以完成對信號有效值的提取，具有施密特觸發(fā)特征的出口控制電路41部分在信號達到預設動作值后，控制信號TZKZ觸發(fā)脫扣線圈2動作，其動作前的延時時間不大于100ms，所述穩(wěn)壓電路3的主要作用為在電網(wǎng)出現(xiàn)波動時，為信號處理電路4提供穩(wěn)定的工作電壓VDD/VCC，以避免電壓波動所引起的動作閥值的波動，需要指出的是，由脫扣線圈COIL和ZDl組成的電路，置于輸入端，主要起到輸入過電壓保護以及EMI濾波的作用。時間基準獲取電路42包括二極管D6、電阻RlO及R16，電阻RlO —端接穩(wěn)壓電路 3，另一端通過電阻R16后分為兩條支路，一條支路與集成芯片Ul相連，另一條連接二極管 D6的正極，二極管D6的負極與穩(wěn)壓電路3供電端VCC相連，時間基準獲取電路42可從電網(wǎng)上獲取20ms基準時鐘FREQ，用于計時。提示訊響器5包括蜂鳴器LSI、電阻R9、R18及Wl和三極管Q4，所述電阻R9 —端連接集成芯片U1，另一端與三極管Q4的基極相連，三極管Q4的發(fā)射極接地，其集電極分為兩條支路，一條連接電阻R18，另一條支路與蜂鳴器LSl相連，電阻R18的另一端與穩(wěn)壓電路 3供電端VCC相連，蜂鳴器LSl的另一端通過電阻Wl后與穩(wěn)壓電路3供電端VCC相連，蜂鳴器LSl為壓電陶瓷片，所述壓電陶瓷片LSl構(gòu)成試驗提示音和狀態(tài)提示音輸出，漏電保護器外殼針對性的諧振腔設計結(jié)構(gòu)是蜂鳴器提示音在IOcm外產(chǎn)生不低于60DB的連續(xù)聲強，電路控制的諧振頻率變化可等效產(chǎn)生音量控制效果，是音量范圍在60DB-90DB可控。額外的狀態(tài)發(fā)光指示器由元件R8和RUN組成，可用于在多臺漏電保護器集中安裝時，清楚地指示發(fā)生狀態(tài)變化的設備位置。以上對本發(fā)明的較佳實施進行了具體說明，當然，本發(fā)明還可以采用與上述實施方式不同的形式，這些都不構(gòu)成對本實施方式的任何限制，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下所作的等同的變換或相應的改動，都應該屬于本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種智能漏電保護開關(guān)，其特征在于包括零序電流互感器(1)、脫扣線圈(2)、穩(wěn)壓電路(3)、信號處理電路(4)和提示訊響器(5)，所述脫扣線圈(2)—端接市電，另一端與穩(wěn)壓電路(3)相連，所述穩(wěn)壓電路(3)與信號處理電路(4)相連，對信號處理電路(4)提供穩(wěn)定的工作電源，所述信號處理電路(4)的動作控制端連接到脫扣線圈(2)的一端，以觸發(fā)脫扣線圈(2)的脫扣動作，其提示音控制端連接提示訊響器(5)，所述零序電流互感器(1)的輸入端接市電，輸出端接外部負載，其信號輸出端與信號處理電路(4)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能漏電保護開關(guān)，其特征在于所述信號處理電路(4) 包括集成芯片Ul、出口控制電路(41)和時間基準獲取電路(42)，所述出口控制電路(41)一端連接集成芯片U1，另一端與脫扣線圈(2)相連，所述時間基準獲取電路(42)—端連接集成芯片U1，另一端與市電相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能漏電保護開關(guān)，其特征在于所述出口控制電路 (41)包括電阻R5、R17、R4及R11、電容Cl、二極管D4和可控開關(guān)Q1，所述可控開關(guān)Ql正極與脫扣線圈(2)相連，負極接市電零線，其控制極分別連接二極管D4負極和電阻R11，所述電阻Rll的另一端接地，所述二極管D4分別連接電容Cl和電阻R4，所述電容Cl的另一端接地，電阻R4的另一端接電阻R17，所述電阻R17的另一端與電阻R5并聯(lián)后接到集成芯片 U1，所述電阻R5的另一端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能漏電保護開關(guān)，其特征在于所述時間基準獲取電路(42)包括二極管D6、電阻RlO及R16，所述電阻RlO —端接穩(wěn)壓電路(3)，另一端通過電阻R16后分為兩條支路，一條支路與集成芯片Ul相連，另一條連接二極管D6的正極，所述二極管D6的負極與穩(wěn)壓電路(3)供電端VCC相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能漏電保護開關(guān)，其特征在于所述提示訊響器(5)包括蜂鳴器LSI、電阻R9、R18及Wl和三極管Q4，所述電阻R9 —端連接集成芯片U1，另一端與三極管Q4的基極相連，所述三極管Q4的發(fā)射極接地，其集電極分為兩條支路，一條連接電阻R18，另一條支路與蜂鳴器LSl相連，所述電阻R18的另一端與穩(wěn)壓電路(3)供電端VCC 相連，蜂鳴器LSl的另一端通過電阻Wl后與穩(wěn)壓電路(3)供電端VCC相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種智能漏電保護開關(guān)，其特征在于所述蜂鳴器LSl為壓電陶瓷片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種智能漏電保護開關(guān)，包括零序電流互感器、脫扣線圈、穩(wěn)壓電路、信號處理電路和提示訊響器，脫扣線圈一端接市電，另一端與穩(wěn)壓電路相連，穩(wěn)壓電路與信號處理電路相連，對信號處理電路提供穩(wěn)定的工作電源，信號處理電路的動作控制端連接到脫扣線圈的一端，以觸發(fā)脫扣線圈的脫扣動作，其提示音控制端連接提示訊響器，零序電流互感器的輸入端接市電，輸出端接外部負載，其信號輸出端與信號處理電路相連，本發(fā)明采用數(shù)字化設計，不僅動作精度高、可靠性好，而且還具有智能化程度高等優(yōu)點，因此具備良好的應用前景。
文檔編號H02H3/32GK102354946SQ20111027561
公開日2012年2月15日 申請日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月16日
發(fā)明者陳茂金 申請人:中山凱韋電機有限公司