專利名稱：漏電保護(hù)裝置壽命終止智能檢測方法以及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低壓電器的漏電保護(hù)裝置的在線檢測和故障報(bào)警方法及其設(shè)備，特別是一種漏電保護(hù)裝置壽命終止智能檢測方法及其設(shè)備。
背景技術(shù)：
低壓電器的漏電保護(hù)裝置按功能可以分為兩類接地短路的漏電保護(hù)和電弧短路保護(hù)。為了實(shí)現(xiàn)漏電保護(hù)的這兩個(gè)功能，低壓電器的漏電保護(hù)裝置都包含兩個(gè)主要組成部分脫扣器和漏電保護(hù)檢測電路。前者包括晶閘管、脫扣線圈和脫扣斷路裝置；后者包括感應(yīng)線圈、信號放大器和控制器(以下稱之為漏電檢測部分)。
低壓電器的接地短路漏電保護(hù)裝置的基本原理是在一個(gè)電源插座上，正常情況下火線和零線的電流應(yīng)該相等。一旦發(fā)生漏電事故，則火線電流與零線電流產(chǎn)生差值。漏電保護(hù)裝置中的感應(yīng)線圈監(jiān)視其電流差，并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號，經(jīng)信號放大器放大后輸出至控制器，一旦其差值大于某個(gè)確定的閾值時(shí)，控制器將輸出控制信號，使斷路器切斷負(fù)載用電設(shè)備與電源線之間的連接，從而起到保護(hù)作用。
低壓電器的電弧短路漏電保護(hù)裝置的基本原理是在一個(gè)電源插座上，正常情況下火線和零線的電流應(yīng)該相等，且穩(wěn)定變化的。當(dāng)火線與零線之間由于破損、老化等造成發(fā)生電弧短路現(xiàn)象時(shí)，則線路中火線和零線中的電流或電壓將產(chǎn)生重復(fù)出現(xiàn)的脈沖電信號，通過電弧短路保護(hù)裝置中的感應(yīng)線圈檢測出脈沖信號，并將其轉(zhuǎn)換成電壓信號，經(jīng)信號放大器放大后輸出至控制器，一旦脈沖的幅度或出現(xiàn)頻率超過某個(gè)確定的閾值時(shí)，控制器將輸出控制信號，使斷路器切斷負(fù)載用電設(shè)備與電源線之間的連接，從而起到保護(hù)作用。
低壓電器漏電保護(hù)產(chǎn)品依靠優(yōu)良的特性早已獲得得了用戶的認(rèn)可，但仍有部分產(chǎn)品無法提供正確的漏電保護(hù)功能，其原因可能是由于不正當(dāng)?shù)陌惭b或者長時(shí)間使用后產(chǎn)品中的器件損壞。一旦控制器發(fā)生故障無法輸出控制信號，或者脫扣器失效無法發(fā)生動作，則漏電保護(hù)裝置失去了其原有的保護(hù)功能，將可能導(dǎo)致重大的用電安全事故。盡管具有漏電保護(hù)裝置的低壓電器產(chǎn)品通常具有手動檢測功能，但事實(shí)證明很少有人會去進(jìn)行手動測試。因此需要在漏電保護(hù)裝置中進(jìn)行壽命終止自動檢測，以便當(dāng)檢測到具有漏電保護(hù)裝置的低壓電器產(chǎn)品本身已經(jīng)失效時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號提醒用戶采取必要的措施，如維修或者更新原有產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種對漏電保護(hù)裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的漏電保護(hù)裝置壽命終止智能檢測設(shè)備。
本發(fā)明的另一目的是提供一種對漏電保護(hù)裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測的漏電保護(hù)裝置壽命終止智能檢測方法。
本發(fā)明主要是實(shí)時(shí)檢測漏電保護(hù)裝置的兩個(gè)主要組成部分，即漏電保護(hù)裝置的漏電檢測電路和/或脫扣部分。一般來說，漏電檢測電路包括檢測漏電流的兩個(gè)感應(yīng)線圈，和根據(jù)所檢測的漏電電流與閾值的比較輸出漏電保護(hù)信號的漏電檢測部分；脫扣部分包括開關(guān)元件(如晶閘管)、脫扣線圈和脫扣器觸點(diǎn)。本發(fā)明通過對漏電檢測電路和/或脫扣部分(即脫扣線圈和晶閘管)的實(shí)時(shí)檢測，實(shí)現(xiàn)對漏電保護(hù)裝置壽命終止的檢測；也就是說，在電網(wǎng)每個(gè)周期的半周期中，或者設(shè)定的時(shí)間間隔中，利用電網(wǎng)交流電產(chǎn)生模擬接地故障，檢測漏電檢測部分的漏電保護(hù)電壓是否正常，以及檢測脫扣線圈和晶閘管(即是否開路、短路等)；如果檢測結(jié)果為不正常，則發(fā)出報(bào)警信號。本發(fā)明可以類似地應(yīng)用于低壓斷路器接地短路保護(hù)裝置和電弧短路保護(hù)裝置等產(chǎn)品中。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種漏電保護(hù)裝置壽命終止智能檢測設(shè)備，用于分別檢測漏電保護(hù)裝置的漏電檢測電路和脫扣部分是否存在故障，包括一個(gè)交流電網(wǎng)信號同步監(jiān)測單元，從電網(wǎng)中提取同步半波信號，以作為實(shí)時(shí)檢測的采樣信號；
一個(gè)自激振蕩輔助單元，設(shè)置在漏電保護(hù)裝置的感應(yīng)部分中，產(chǎn)生反映漏電檢測電路特性的預(yù)定頻率的自激振蕩信號；一個(gè)振蕩電路的耦合和選頻處理單元，耦合輸入所述自激振蕩信號并對其進(jìn)行選頻，以提取反映漏電保護(hù)裝置的漏電檢測電路特性的特性信號；一個(gè)壽命終止檢測控制單元，根據(jù)從交流電網(wǎng)信號同步監(jiān)測單元輸入的所述采樣信號，開始檢測反映所述漏電保護(hù)裝置的漏電檢測電路特性的特性信號，并同時(shí)啟動對脫扣部分的實(shí)時(shí)檢測；其中，當(dāng)壽命終止檢測控制單元檢測到所述漏電檢測電路和/或脫扣部分存在故障時(shí)，通過報(bào)警單元發(fā)出報(bào)警信號。
在該設(shè)備中，本發(fā)明通過在漏電檢測電路的感應(yīng)部分中設(shè)置一個(gè)自激振蕩輔助單元，比如在漏電檢測電路的一個(gè)感應(yīng)線圈上并聯(lián)一個(gè)電容器，產(chǎn)生自激振蕩信號；由于該振蕩信號頻率取決于感應(yīng)線圈的電感，幅度取決于漏電檢測部分特性(如輸入阻抗)，因而所產(chǎn)生的自激振蕩信號反映了漏電檢測電路的特性，所以通過檢測該自激振蕩信號，就可以檢測到(確定)漏電檢測電路是否存在故障。另一方面，該設(shè)備對脫扣部分的檢測是通過利用從電網(wǎng)中提取的同步采樣信號，當(dāng)同步采樣信號進(jìn)入下降沿且瞬時(shí)電壓小于某一確定的值時(shí)，由單片機(jī)發(fā)出脈沖觸發(fā)脫扣晶閘管，來檢測晶閘管的導(dǎo)通狀態(tài)，因而可以獨(dú)立于對漏電檢測電路的檢測，單獨(dú)檢測脫扣部分是否存在故障，即如果晶閘管不導(dǎo)通或者導(dǎo)通不正常，則確定脫扣部分存在故障。
其中，所述的壽命終止檢測控制單元包括一個(gè)單片機(jī)。
其中，所述自激振蕩輔助單元產(chǎn)生2K～30K的振蕩信號，以作為反映所述漏電檢測電路特性的檢測信號。
其中，所述振蕩電路的耦合和選頻處理電路通過電容耦合所述振蕩信號，并通過二極管將其整流成為直流信號，以供壽命終止檢測控制單元通過將該直流信號的量值與閾值比較，來檢測漏電檢測電路是否存在故障。
其中，所述脫扣部分具有一個(gè)脫扣晶閘管，所述單片機(jī)通過觸發(fā)該脫扣晶閘管導(dǎo)通，然后再測量該晶閘管控制極G與陰極K之間的電壓，來檢測所述脫扣部分是否存在故障。
其中，所述單片機(jī)在同步采樣信號進(jìn)入下降沿且瞬時(shí)電壓小于某一確定的值時(shí)觸發(fā)所述脫扣晶閘管，以致漏電脫扣線圈上的磁場力不足以使脫扣器動作。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種漏電保護(hù)裝置壽命終止智能檢測方法，用于分別檢測漏電保護(hù)裝置的漏電檢測電路和脫扣部分是否存在故障，包括以下步驟交流電網(wǎng)信號同步監(jiān)測單元從電網(wǎng)中提取同步半波信號，以作為實(shí)時(shí)檢測的采樣信號；由設(shè)置在漏電保護(hù)裝置的感應(yīng)部分中的自激輔助單元，產(chǎn)生反映漏電檢測電路特性的預(yù)定頻率的自激振蕩信號；對所述自激振蕩信號進(jìn)行選頻，以提取反映漏電保護(hù)裝置的漏電檢測電路特性的特性信號；壽命終止檢測控制單元根據(jù)從交流電網(wǎng)信號同步監(jiān)測單元輸入的所述采樣信號，開始檢測反映所述漏電保護(hù)裝置的漏電檢測電路特性的特性信號，并同時(shí)啟動對脫扣部分的實(shí)時(shí)檢測；其中，當(dāng)壽命終止檢測控制單元檢測到所述漏電檢測電路和/或脫扣部分存在故障時(shí)，通過報(bào)警單元發(fā)出報(bào)警信號。
其中，所述自激振蕩輔助電路產(chǎn)生2K～30K的振蕩信號，以作為反映所述漏電檢測電路特性的檢測信號。
其中，所述振蕩電路的耦合和選頻處理電路通過電容耦合所述振蕩信號，并通過二極管將其整流成為直流信號，以供壽命終止檢測控制單元通過將該直流信號的量值與閾值比較，來檢測漏電檢測電路是否存在故障。
其中，所述壽命終止檢測控制單元通過觸發(fā)脫扣晶閘管導(dǎo)通，然后再測量該晶閘管控制極G與陰極K之間的電壓，來檢測所述脫扣部分是否存在故障。
與上述設(shè)備類似，在本發(fā)明的檢測方法中，通過在漏電檢測電路的感應(yīng)部分中設(shè)置一個(gè)自激振蕩輔助單元，比如在漏電檢測電路的一個(gè)感應(yīng)線圈上并聯(lián)一個(gè)電容器，產(chǎn)生自激振蕩信號；由于該振蕩信號頻率取決于感應(yīng)線圈的電感，幅度取決于漏電檢測部分特性(如輸入阻抗)，因而所產(chǎn)生的自激振蕩信號反映了漏電檢測電路的特性，所以通過檢測該自激振蕩信號，就可以檢測到(確定)漏電檢測電路是否存在故障。另一方面，該設(shè)備對脫扣部分的檢測是通過利用從電網(wǎng)中提取得同步采樣信號，在同步采樣信號進(jìn)入下降沿且瞬時(shí)電壓小于某一確定的值時(shí)觸發(fā)脫扣晶閘管，來檢測晶閘管的導(dǎo)通狀態(tài)，因而可以獨(dú)立于對漏電檢測電路的檢測，單獨(dú)檢測脫扣部分是否存在故障，即如果晶閘管不導(dǎo)通或者導(dǎo)通不正常，則確定脫扣部分存在故障。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1是本發(fā)明的漏電保護(hù)裝置的壽命終止智能檢測與報(bào)警系統(tǒng)的電路原理圖；圖2是圖1中交流電網(wǎng)信號同步監(jiān)測單元204輸出的電網(wǎng)同步半波信號；圖3是圖1中漏電保護(hù)檢測部分(包括感應(yīng)線圈L1和L2)正常時(shí)，自激振蕩輔助單元輸出的波形圖；圖4是圖1中脫扣線圈和脫扣晶閘管正常時(shí)，單片機(jī)MCU輸出的作用在脫扣晶閘管控制極上觸發(fā)電壓波形。
具體實(shí)施例方式
具有漏電保護(hù)裝置的低壓電器的脫扣器部分的主要開關(guān)器件一般采用晶閘管。當(dāng)發(fā)生漏電現(xiàn)象或電弧短路現(xiàn)象時(shí)，必須保證晶閘管能夠正常導(dǎo)通。若晶閘管無法導(dǎo)通，則脫扣線圈回路斷路，脫扣器無法動作。
為了驗(yàn)證脫扣線圈回路是否能正常導(dǎo)通，最好的辦法就是創(chuàng)造了導(dǎo)通的條件后，檢測其是否確實(shí)導(dǎo)通了。實(shí)驗(yàn)證明，脫扣裝置動作不僅僅需要脫扣線圈回路導(dǎo)通，而且對線圈內(nèi)流過的電流大小和導(dǎo)通時(shí)間有一定的要求導(dǎo)通電流必須足夠大，導(dǎo)通時(shí)間必須足夠長。線圈和晶閘管接在110～240V的交流電網(wǎng)上，因此可以選擇電網(wǎng)交流電處于正半周的下降沿，且其瞬時(shí)值小于某個(gè)確定的值時(shí)觸發(fā)晶閘管，然后檢測回路是否確實(shí)導(dǎo)通。晶閘管導(dǎo)通后，利用電網(wǎng)交流電將很快過零，并進(jìn)入另外半個(gè)周期，晶閘管將被自然關(guān)斷。晶閘管實(shí)際導(dǎo)通的時(shí)間非常短暫，導(dǎo)通的電流也非常小，以保證脫扣斷路裝置不發(fā)生脫扣動作。
首先參見本發(fā)明的漏電保護(hù)裝置壽命終止智能檢測設(shè)備的電路圖。如圖1所示，漏電保護(hù)裝置及其壽命終止智能檢測與報(bào)警電路可按功能分為2個(gè)部分。第一部分為原有的漏電保護(hù)裝置的電路(或單元)100，第二部分是本發(fā)明的以單片機(jī)為核心的壽命終止智能檢測與報(bào)警電路(或單元)200。電路100主要包括兩組檢測漏電流的感應(yīng)線圈L1和L2，具有漏電檢測裝置的低壓電器控制器電路，及其半波供電電路101，手動測試電路102，復(fù)位電路103，以及脫扣線圈回路104和脫扣器SW101。
電路200主要包括單片機(jī)系統(tǒng)電路MCU，以及單片機(jī)電源電路201，聲音報(bào)警電路202，光報(bào)警電路203，脫扣回路檢測電路205和漏電保護(hù)檢測電路的檢測電路206。
電路201采用電阻分壓法由火線供電給單片機(jī)使用。如圖1中電路101所示，由于漏電保護(hù)裝置的控制器采用半波整流供電，因此電路202也必須采用半波整流，為了獲得更好的穩(wěn)壓效果，后接由穩(wěn)壓管Z201和電容C201構(gòu)成的穩(wěn)壓電路，按照實(shí)際需要可以加入發(fā)光由二級管LED201和電容C202構(gòu)成的降壓電路，以適應(yīng)MCU的工作電壓要求。
聲音報(bào)警電路202由蜂鳴器，可控開關(guān)器件SCR201，以及分壓電阻R202構(gòu)成。SCR201可按實(shí)際情況可選擇三極管或晶閘管等器件。半波整流后的直流電壓經(jīng)過分壓電阻R202和開關(guān)器件SCR201后加在蜂鳴器上，當(dāng)開關(guān)器件SCR201被觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)，蜂鳴器發(fā)出聲音報(bào)警信號。
光報(bào)警電路203由發(fā)光二極管LED202和限流電阻R205構(gòu)成，可由單片機(jī)管腳Pin8直接驅(qū)動發(fā)出光報(bào)警信號。SW201是與脫扣裝置相連的機(jī)械觸點(diǎn)開關(guān)，當(dāng)漏電保護(hù)裝置脫扣時(shí)自動閉合SW201，使LED202發(fā)光，產(chǎn)生脫扣指示信號。
本發(fā)明提供的漏電保護(hù)裝置壽命終止智能檢測設(shè)備，用于分別檢測漏電保護(hù)裝置的漏電檢測電路和脫扣部分是否存在故障，包括一個(gè)交流電網(wǎng)信號同步監(jiān)測單元204，從電網(wǎng)中提取同步半波信號，以作為實(shí)時(shí)檢測的采樣信號；一個(gè)自激振蕩輔助單元如與感應(yīng)線圈L2并聯(lián)的電容器C103，設(shè)置在漏電保護(hù)裝置的感應(yīng)部分中(即位于感應(yīng)線圈L2附近)，產(chǎn)生反映漏電檢測電路特性的預(yù)定頻率的自激振蕩信號；一個(gè)振蕩電路的耦合和選頻處理單元206，耦合輸入所述自激振蕩信號并對其進(jìn)行選頻，以提取反映漏電保護(hù)裝置的漏電檢測電路(即感應(yīng)線圈L1、L2和漏電檢測部分)特性的特性信號；一個(gè)壽命終止檢測控制單元200，根據(jù)從交流電網(wǎng)信號同步監(jiān)測單元204輸入的所述采樣信號，開始檢測反映所述漏電保護(hù)裝置的漏電檢測電路特性的信號，并同時(shí)啟動對脫扣部分(如脫扣線圈S1和脫扣晶閘管SCR101)的實(shí)時(shí)檢測；其中，當(dāng)壽命終止檢測控制單元200檢測到所述漏電檢測電路和/或脫扣部分存在故障時(shí)，通過報(bào)警單元如聲音報(bào)警單元202和/或光報(bào)警單元203發(fā)出報(bào)警信號。
在該設(shè)備中，本發(fā)明通過在漏電檢測電路的感應(yīng)部分中設(shè)置一個(gè)自激振蕩輔助單元，比如在漏電檢測電路的一個(gè)感應(yīng)線圈上并聯(lián)一個(gè)電容器C103，產(chǎn)生自激振蕩信號；由于該振蕩信號頻率取決于感應(yīng)線圈的電感L2、L1，幅度取決于漏電檢測部分特性(如輸入阻抗)，因而所產(chǎn)生的自激振蕩信號反映了漏電檢測電路的特性，所以通過檢測該自激振蕩信號，就可以檢測到(確定)漏電檢測電路是否存在故障。另一方面，該設(shè)備對脫扣部分的檢測是通過利用從電網(wǎng)中提取得同步半波信號，在同步采樣信號進(jìn)入下降沿且瞬時(shí)電壓小于某一確定的值時(shí)觸發(fā)脫扣晶閘管SCR101，來檢測晶閘管SCR101的導(dǎo)通狀態(tài)，因而可以獨(dú)立于對漏電檢測電路的檢測，單獨(dú)檢測脫扣部分(即脫扣晶閘管SCR101和脫扣線圈S1)是否存在故障，即如果晶閘管不導(dǎo)通或者導(dǎo)通不正常，則確定脫扣部分存在故障。
其中，所述的壽命終止檢測控制單元包括一個(gè)單片機(jī)MCU。
其中，所述自激振蕩輔助單元產(chǎn)生2K～30K的振蕩信號，以作為反映所述漏電檢測電路特性的檢測信號。
其中，所述振蕩電路的耦合和選頻處理電路206通過電容耦合所述振蕩信號，并通過二極管將其整流成為直流信號，以供壽命終止檢測控制單元200通過將該直流信號的量值與閾值比較，來檢測漏電檢測電路是否存在故障。
其中，所述脫扣部分具有一個(gè)脫扣晶閘管SCR101，所述單片機(jī)MCU通過觸發(fā)該脫扣晶閘管SCR101導(dǎo)通，然后再測量該晶閘管SCR101控制極G與陰極K之間的電壓，來檢測所述脫扣部分是否存在故障，也就是說，如果G與陰極K之間的電壓接近PN結(jié)的固有電壓，則判定脫扣部分正常。
其中，所述單片機(jī)MCU在同步采樣信號進(jìn)入下降沿且瞬時(shí)電壓小于某一確定的值時(shí)觸發(fā)所述脫扣晶閘管SCR101，以致漏電脫扣線圈上的磁場力不足以使脫扣器動作。
另一方面，本發(fā)明提供的漏電保護(hù)裝置壽命終止智能檢測方法，用于分別檢測漏電保護(hù)裝置的漏電檢測電路和脫扣部分是否存在故障，包括以下步驟交流電網(wǎng)信號同步監(jiān)測單元204從電網(wǎng)中提取同步半波信號，以作為實(shí)時(shí)檢測的采樣信號；由設(shè)置在漏電保護(hù)裝置的感應(yīng)部分中的自激輔助單元如與感應(yīng)線圈L2并聯(lián)的電容器C103，產(chǎn)生反映漏電檢測電路特性的預(yù)定頻率的自激振蕩信號；由振蕩電路的耦合和選頻處理電路206對所述自激振蕩信號進(jìn)行選頻，以提取反映漏電保護(hù)裝置的漏電檢測電路特性的電信號；壽命終止檢測控制單元200根據(jù)從交流電網(wǎng)信號同步監(jiān)測單元輸入的所述采樣信號，開始檢測反映所述漏電保護(hù)裝置的漏電檢測電路特性的特性信號，并同時(shí)啟動對脫扣部分的實(shí)時(shí)檢測；其中，當(dāng)壽命終止檢測控制單元檢測到所述漏電檢測電路和/或脫扣部分存在故障時(shí)，通過報(bào)警單元發(fā)出報(bào)警信號。
其中，所述自激振蕩輔助電路產(chǎn)生2K～30K的振蕩信號，以作為反映所述漏電檢測電路特性的檢測信號。
其中，所述振蕩電路的耦合和選頻處理電路206通過電容C204耦合所述振蕩信號，并通過二極管D202將其整流成為直流信號，以供壽命終止檢測控制單元通過將該直流信號的量值與閾值比較，來檢測漏電檢測電路是否存在故障。
其中，所述壽命終止檢測控制單元200觸發(fā)脫扣晶閘管SCR101導(dǎo)通后測量該晶閘管控制極G與陰極K之間的電壓，來檢測所述脫扣部分是否存在故障。
與上述設(shè)備類似，在本發(fā)明的檢測方法中，通過在漏電檢測電路的感應(yīng)部分中設(shè)置一個(gè)自激振蕩輔助單元，比如在漏電檢測電路的一個(gè)感應(yīng)線圈上并聯(lián)一個(gè)電容器C103，產(chǎn)生自激振蕩信號；由于該振蕩信號頻率取決于感應(yīng)線圈的電感L2、L1，幅度取決于漏電檢測部分特性(如輸入阻抗)，因而所產(chǎn)生的自激振蕩信號反映了漏電檢測電路的特性，所以通過檢測該自激振蕩信號，就可以檢測到(確定)漏電檢測電路是否存在故障。另一方面，該設(shè)備對脫扣部分的檢測是通過利用從電網(wǎng)中提取得同步半波信號，在同步采樣信號進(jìn)入下降沿且瞬時(shí)電壓小于某一確定的值時(shí)觸發(fā)脫扣晶閘管SCR101，來檢測晶閘管SCR101的導(dǎo)通狀態(tài)，因而可以獨(dú)立于對漏電檢測電路的檢測，單獨(dú)檢測脫扣部分(即脫扣晶閘管SCR101和脫扣線圈S1)是否存在故障，即如果晶閘管不導(dǎo)通或者導(dǎo)通不正常，則確定脫扣部分存在故障。
下面結(jié)合圖1-圖4對本發(fā)明的工作原理進(jìn)行詳細(xì)說明。
如圖1所示，漏電保護(hù)裝置及其壽命終止智能檢測與報(bào)警電路可按功能分為2大部分。電路100為漏電保護(hù)裝置的路，電路200為以單片機(jī)為核心的壽命終止智能檢測與報(bào)警電路。
電路100主要包括兩組檢測漏電流的感應(yīng)線圈L1和L2，具有漏電保護(hù)裝置的低壓電器控制器電路，脫扣線圈回路和脫扣器，自激振蕩輔助電路，以及手動測試電路和復(fù)位電路。
電路200主要包括單片機(jī)系統(tǒng)電路，以及單片機(jī)電源電路201，聲音報(bào)警電路202，光報(bào)警電路203和電網(wǎng)信號同步監(jiān)測電路204，脫扣回路檢測電路205和漏電保護(hù)檢測電路的檢測電路206。
電路201，202，203，204具體參考設(shè)計(jì)實(shí)例1。電路204的輸出如圖2所示。
電路205用于實(shí)現(xiàn)脫扣回路的檢測。單片機(jī)發(fā)出的電信號經(jīng)R12作用于脫扣晶閘管SCR101的控制極，用于導(dǎo)通晶閘管SCR101。在晶閘管SCR101被觸發(fā)導(dǎo)通，檢測晶閘管SCR101的控制極上的電信號經(jīng)R208送回單片機(jī)作進(jìn)一步的處理。由于晶閘管控制極G到陰極K是一個(gè)正向pn結(jié)，導(dǎo)通時(shí)的結(jié)壓降應(yīng)該維持在0.7V(硅晶閘管)或0.3V(鍺晶閘管)左右，此電壓信號可以作為檢測信號。
電路206用于實(shí)現(xiàn)漏電保護(hù)檢測電路的檢測。由于電路100中C103的存在，改變了振蕩電路的品質(zhì)因數(shù)Q，它與L1和L2相互作用，L1的非地一端會產(chǎn)生2K～30K的振蕩信號，波形圖如圖3。該信號經(jīng)過C204，R210濾波，D202，C205，R211整形，將產(chǎn)生大于某一閾值的直流電壓。單片機(jī)電路通過對該電壓大小的判斷，就可以知道漏電保護(hù)檢測電路是否失效。
在本發(fā)明設(shè)計(jì)中，漏電保護(hù)裝置與壽命檢測電路是獨(dú)立的。也就是說，漏電保護(hù)裝置失效，壽命檢測電路可以檢測；壽命檢測電路失效，漏電保護(hù)裝置仍然可以正常工作。
壽命終止自檢測開始時(shí)，單片機(jī)首先通過Pin1的A/D轉(zhuǎn)換器采樣電路204輸出的電網(wǎng)同步半波信號，其波形如圖9所示。當(dāng)電網(wǎng)信號進(jìn)入下降沿且瞬時(shí)電壓小于某一確定的值時(shí)，由Pin4發(fā)出短觸發(fā)脈沖信號，持續(xù)時(shí)間使SCR101剛能導(dǎo)通，裝置正常工作時(shí)，晶閘管控制極的電壓波形應(yīng)該為圖4所示的波形。單片機(jī)延時(shí)一定的預(yù)設(shè)時(shí)間后檢測Pin3，如果該電壓接近0.7V，則判定脫扣線圈回路可以正常工作。然后，單片機(jī)再延時(shí)一定的預(yù)設(shè)時(shí)間后檢測Pin5，檢測其是否為大于某一閾值的直流電壓。若出現(xiàn)以上兩種情況外的異?，F(xiàn)象，則判定裝置壽命終止。此時(shí)由單片機(jī)Pin8驅(qū)動發(fā)光二極管LED報(bào)警或驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出聲音報(bào)警。
權(quán)利要求
1.一種漏電保護(hù)裝置壽命終止智能檢測設(shè)備，用于分別檢測漏電保護(hù)裝置的漏電檢測電路和脫扣部分是否存在故障，包括一個(gè)交流電網(wǎng)信號同步監(jiān)測單元，從電網(wǎng)中提取同步半波信號，以作為實(shí)時(shí)檢測的采樣信號；一個(gè)自激振蕩輔助單元，設(shè)置在漏電保護(hù)裝置的感應(yīng)部分中，產(chǎn)生反映漏電檢測電路特性的預(yù)定頻率的自激振蕩信號；一個(gè)振蕩電路的耦合和選頻處理單元，耦合輸入所述自激振蕩信號并對其進(jìn)行選頻，以提取反映漏電保護(hù)裝置的漏電檢測電路特性的特性信號；一個(gè)壽命終止檢測控制單元，根據(jù)從交流電網(wǎng)信號同步監(jiān)測單元輸入的所述采樣信號，開始檢測反映所述漏電保護(hù)裝置的漏電檢測電路特性的特性信號，并同時(shí)啟動對脫扣部分的實(shí)時(shí)檢測；其中，當(dāng)壽命終止檢測控制單元檢測到所述漏電檢測電路和/或脫扣部分存在故障時(shí)，通過報(bào)警單元發(fā)出報(bào)警信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測設(shè)備，其中，所述的壽命終止檢測控制單元包括一個(gè)單片機(jī)。
3.按照權(quán)利要求1所述的檢測設(shè)備，其中，所述自激振蕩輔助單元產(chǎn)生2K～30K的振蕩信號，以作為反映所述漏電檢測電路特性的檢測信號。
4.按照權(quán)利要求1、3所述的檢測設(shè)備，其中，所述振蕩電路的耦合和選頻處理電路通過電容耦合所述振蕩信號，并通過二極管將其整流成為直流信號，以供壽命終止檢測控制單元通過將該直流信號的量值與閾值比較，來檢測漏電檢測電路是否存在故障。
5.按照權(quán)利要求1所述的檢測設(shè)備，其中，所述脫扣部分具有一個(gè)脫扣晶閘管，所述單片機(jī)通過觸發(fā)該脫扣晶閘管導(dǎo)通，然后再測量該晶閘管控制極G與陰極K之間的電壓，來檢測所述脫扣部分是否存在故障。
6.按照權(quán)利要求1、5所述的檢測設(shè)備，其中，所述單片機(jī)與所述采樣信號同步地觸發(fā)所述脫扣晶閘管，以致漏電脫扣線圈在等于或小于所述采樣信號的時(shí)間產(chǎn)生的磁場力不足以使脫扣器動作。
7.一種漏電保護(hù)裝置壽命終止智能檢測方法，用于分別檢測漏電保護(hù)裝置的漏電檢測電路和脫扣部分是否存在故障，包括以下步驟交流電網(wǎng)信號同步監(jiān)測單元從電網(wǎng)中提取同步半波信號，以作為實(shí)時(shí)檢測的采樣信號；由設(shè)置在漏電保護(hù)裝置的感應(yīng)部分中的自激輔助單元，產(chǎn)生反映漏電檢測電路特性的預(yù)定頻率的自激振蕩信號；由振蕩電路的耦合和選頻處理電路對所述自激振蕩信號進(jìn)行選頻，以提取反映漏電保護(hù)裝置的漏電檢測電路特性的電信號；壽命終止檢測控制單元根據(jù)從交流電網(wǎng)信號同步監(jiān)測單元輸入的所述采樣信號，開始檢測反映所述漏電保護(hù)裝置的漏電檢測電路特性的特性信號，并同時(shí)啟動對脫扣部分的實(shí)時(shí)檢測；其中，當(dāng)壽命終止檢測控制單元檢測到所述漏電檢測電路和/或脫扣部分存在故障時(shí)，通過報(bào)警單元發(fā)出報(bào)警信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述自激振蕩輔助電路產(chǎn)生2K～30K的振蕩信號，以作為反映所述漏電檢測電路特性的檢測信號。
9.按照權(quán)利要求7、8所述的方法，其中，所述振蕩電路的耦合和選頻處理電路通過電容耦合所述振蕩信號，并通過二極管將其整流成為直流信號，以供壽命終止檢測控制單元通過將該直流信號的量值與閾值比較，來檢測漏電檢測電路是否存在故障。
10.按照權(quán)利要求1所述的檢測設(shè)備，其中，所述壽命終止檢測控制單元通過觸發(fā)脫扣晶閘管導(dǎo)通，然后再測量該晶閘管控制極G與陰極K之間的電壓，來檢測所述脫扣部分是否存在故障。
全文摘要
本發(fā)明提供了公開了一種漏電保護(hù)裝置壽命終止智能檢測設(shè)備，用于分別檢測漏電保護(hù)裝置的漏電檢測電路和脫扣部分是否存在故障，包括一個(gè)交流電網(wǎng)信號同步監(jiān)測單元，從電網(wǎng)中提取同步半波信號，以作為實(shí)時(shí)檢測的采樣信號；一個(gè)自激振蕩輔助單元，設(shè)置在漏電保護(hù)裝置的感應(yīng)部分中，產(chǎn)生反映漏電檢測電路特性的預(yù)定頻率的自激振蕩信號；一個(gè)振蕩電路的耦合和選頻處理單元，提取反映漏電保護(hù)裝置的漏電檢測電路特性的電信號；一個(gè)壽命終止檢測控制單元，根據(jù)所述采樣信號，開始檢測所述特性信號，并同時(shí)啟動對脫扣部分的實(shí)時(shí)檢測；其中，當(dāng)壽命終止檢測控制單元檢測到所述漏電檢測電路和/或脫扣部分存在故障時(shí)，通過報(bào)警單元發(fā)出報(bào)警信號。
文檔編號G01R31/00GK1818686SQ20051013284
公開日2006年8月16日 申請日期2005年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月27日
發(fā)明者張峰, 陳洪亮, 王富, 陳伍勝, 張玉林, 宋懷印 申請人:通領(lǐng)科技集團(tuán)有限公司