專利名稱：智能數(shù)字式漏電保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種漏電保護(hù)器，尤其是指一種智能數(shù)字式漏電保護(hù)器。
背景技術(shù)：
隨著城市建設(shè)的發(fā)展和人民的生活水平不斷提高，各式各樣眾多的家用電器 進(jìn)入行家萬戶，家用電器的使用，對如何保護(hù)人身與設(shè)備的安全或因接地電弧引 起的火災(zāi)，已被電氣工程設(shè)計人員和人們廣泛關(guān)注。因此，對電氣工程的設(shè)計和
施工安裝也提出了更高的要求。當(dāng)前在中性點直接接地380V/220V的低壓配電系 統(tǒng)中采用漏電保護(hù)器與接地保護(hù)或接零保護(hù)正確配合使用，有效地防止了漏電電 擊和電氣火災(zāi)等事故的發(fā)生。
由于漏電保護(hù)裝置的頻繁動作，使供電的可靠性受到了很大的沖擊，為縮小 供電系統(tǒng)發(fā)生漏電時的停電范圍，人們又在漏電保護(hù)裝置的選擇性、靈敏性、可 靠性等多方面進(jìn)行了不斷的研究和實踐，并取得了豐碩的成果。目前，市場上大 部分漏電保護(hù)器存在著動作功能單一、智能化程度低、參數(shù)不能顯示等缺陷。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種智能數(shù)字式漏電保護(hù)器，它具有電動操作 和手動操作功能，智能化程度高，保護(hù)功能齊全。
為達(dá)到上述目的，本實用新型采取的解決方案是 一種智能數(shù)字式漏電保 護(hù)器，它包括高分?jǐn)鄶嗦菲?、控制主板、零序互感器，控制主板由主板和控?板構(gòu)成，它還有一個蓋座，蓋座底板中裝永磁同步電機，主板和控制板分上下 層裝在蓋座內(nèi)，永磁同步電機與控制主板電連接，永磁同步電機輸出軸連接曲 柄軸，連桿套裝在曲柄軸上，支架固定在蓋座內(nèi)，轉(zhuǎn)動軸套在支架上，聯(lián)動件 固定在轉(zhuǎn)動軸上，聯(lián)動件套在曲柄軸上，蓋座放置在高分?jǐn)鄶嗦菲魃?，高分?jǐn)?斷路器的操作手柄伸出蓋座底板，夾持件與操作手柄夾緊，連桿另一端穿過夾 持件軸由螺釘安裝在夾持件上，蓋板固定在蓋座上，轉(zhuǎn)動軸伸出蓋板。
永磁同步電機根據(jù)控制主板的指令作旋轉(zhuǎn)運動，永磁同步電機的旋轉(zhuǎn)運動 帶動曲柄軸也作旋轉(zhuǎn)運動，曲柄帶動連桿，連桿與夾持件相連而夾持件裝在高 分?jǐn)鄶嗦菲鞯牟僮魇直?，這樣就形成了一個平面連桿機構(gòu)，把永磁同步電機 的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)楦叻謹(jǐn)鄶嗦菲鞯牟僮魇直闹本€運動。手動操作是用扳手轉(zhuǎn)動 轉(zhuǎn)動軸來帶動聯(lián)動件，再由聯(lián)動件帶動曲柄軸來實現(xiàn)手動操作功能。本實用新 型選用的控制主板智能化程度高，與高分?jǐn)鄶嗦菲髋浜?，具有短路保護(hù)、漏電 保護(hù)、過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)、缺相保護(hù)等功能。當(dāng)被保護(hù)電路發(fā)生漏電或有人觸電時，會產(chǎn)生漏電電流，此漏電信號經(jīng)控制 主板處理和比較，當(dāng)達(dá)到預(yù)定值時，驅(qū)動主開關(guān)(高分?jǐn)鄶嗦菲?自動跳閘，切 斷故障電路，從而實現(xiàn)漏電保護(hù)。另外當(dāng)被保護(hù)電路發(fā)生接地故障，過電流，短 路，欠壓，過壓及缺相斷零等故障時，其電流和電壓會發(fā)生變化，通過檢測電流 或電壓，并進(jìn)行比較，當(dāng)達(dá)到預(yù)定值時，驅(qū)動主開關(guān)自動跳閘，切斷故障電路， 從而實現(xiàn)接地故障，過電流，短路，欠壓，過壓及缺相斷零等故障的保護(hù)。
本實用新型主要應(yīng)用于三相四線中性點直接接地的低壓配電系統(tǒng)，對人身觸 電危險提供間接保護(hù)。也可應(yīng)用于線路和用電設(shè)備的接地故障，過電流，短路， 欠壓，過壓及缺相斷零進(jìn)行保護(hù)?？蓮V泛用于工礦企業(yè)，農(nóng)村電網(wǎng)，配電變電器 的保護(hù)。產(chǎn)品采用微電腦控制技術(shù)，基本實現(xiàn)了產(chǎn)品的智能化、數(shù)字化、高可靠 性、可通信、易維護(hù)等功能。


圖l是本實施例的主視圖。
圖2是本實施例去掉蓋板后的主視圖。
圖3是圖1中A-A剖視圖。
圖4是圖2中B-B剖視圖。
圖5是圖2中C-C剖視圖。
圖6是控制主板系統(tǒng)框圖。
圖7是控制主板單片機控制系統(tǒng)框圖。
圖l-圖5中1、蓋座，2、主板操作薄膜片板，3、蓋板，4、轉(zhuǎn)動軸，5、 控制端口， 6、電源開關(guān)，7、高分?jǐn)鄶嗦菲鳎?、報警輸出端口， 9、通信端口， 10、分合視窗，11、主板，12、夾持件，13、操作手柄，14、連桿，15、支架， 16、永磁同步電機，17、聯(lián)動件，18、構(gòu)件，19、軸，20、轉(zhuǎn)動件，21、小支 架，22、螺釘，23、夾持件軸，24、曲柄軸，25、頂桿，26、變壓器，27、控 制板，28、扭簧，29、軸頭，30、螺母，31、復(fù)位彈簧。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例及其附圖對本實用新型再作描述。
參見圖1-圖4， 一種智能數(shù)字式漏電保護(hù)器，它包括高分?jǐn)鄶嗦菲?、控 制主板、零序互感器，控制主板由主板11和控制板27構(gòu)成，它還有一個蓋座 1，蓋座1底板中裝永磁同步電機16，主板11和控制板27分上下層裝在蓋座 l內(nèi)，永磁同步電機16與控制主板電連接，永磁同步電機16輸出軸連接曲柄 軸24，連桿14套裝在曲柄軸24上，支架15固定在蓋座1內(nèi)，轉(zhuǎn)動軸4套在 支架15上，聯(lián)動件17固定在轉(zhuǎn)動軸4上，聯(lián)動件17套在曲柄軸24上，蓋座 1放置在高分?jǐn)鄶嗦菲?上，高分?jǐn)鄶嗦菲?的操作手柄13伸出蓋座1底板， 夾持件12與操作手柄13夾緊，連桿14另一端穿過夾持件軸23由螺釘22安裝在夾持件12上，蓋板3固定在蓋座1上，轉(zhuǎn)動軸4伸出蓋板3。
參見圖l-圖3和圖5，所述的蓋座1內(nèi)固定小支架21，頂桿25插入小支 架21和蓋座1的孔中伸出，復(fù)位彈簧31套頂桿25，螺母30擰入頂桿25，頂 桿25的末端套入軸頭29，轉(zhuǎn)動件20由軸19和扭簧28與小支架21鉸接，轉(zhuǎn) 動件20上固定構(gòu)件18，構(gòu)件18粘貼寫有分、合的指示牌，相應(yīng)地，蓋板3 上開有分合視窗IO。當(dāng)高分?jǐn)鄶嗦菲?分閘或跳閘時，主觸頭彈開，動觸頭頂 在軸頭29上，軸頭通過頂桿25頂起轉(zhuǎn)動件20偏轉(zhuǎn)使指示牌上的"分"字向 上，從分合視窗10中可以看到。當(dāng)高分?jǐn)鄶嗦菲?合閘時，其主觸頭閉合， 頂桿25在復(fù)位31的作用下復(fù)位，同時轉(zhuǎn)動件20也在扭簧28的作用下復(fù)位， 使指示牌上的"合"字向上，來實現(xiàn)分合閘指示。
本實用新型的控制主板以AVR單片機ATMEGA16為控制核心，由單片機控 制系統(tǒng)、漏電流檢測電路、三相電壓電流檢測電路、遠(yuǎn)程控制電路、斷路器控制 輸出電路、分合閘檢測電路和電源電路七個部分組成。其系統(tǒng)框圖如圖6所示。
單片機控制系統(tǒng)由時鐘芯片DS1302、鍵盤接口芯片74HC165、數(shù)碼管顯示 和LED指示接口芯片74HC595組成，如圖6所示。DS1302是DALLAS公司推 出的涓流充電時鐘芯片，內(nèi)含有一個實時時鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM，通過 簡單的串行接口與單片機進(jìn)行通信，實時時鐘/日歷電路提供秒、分、時、日、日 期、月、年的信息，可為系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的時間基準(zhǔn)。芯片備用電源采用3.6V充電 電池，可保證在主電源長時間掉電時，時鐘仍正常。單片機通過74HC165的串并 轉(zhuǎn)換，外接6個按鍵。這6個按鍵分別為調(diào)試鍵、設(shè)置鍵、分合鍵、左鍵、右鍵 和TEST鍵。通過這6個按鍵可實現(xiàn)調(diào)試和設(shè)置保護(hù)器、査詢存儲信息等操作。 74HC595也是串行轉(zhuǎn)并行的移位寄存器，系統(tǒng)通過7個74HC595控制5個數(shù)碼管 和13個LED指示燈。5個數(shù)碼管可顯示各相的電流、電壓，漏電流，故障原因等。 13個LED指示燈可指示各種故障和相關(guān)操作。漏電流檢測電路漏電流檢測電路 將從零序互感器輸入的電流通過芯片LM358兩級運放電路檢測得到漏電流大小， 第一級運放電路實現(xiàn)漏電流的全波整流，第二級運放電路檢測整流后電流的峰值。 單片機根據(jù)多次采樣的峰值的平均值計算斷路器漏電流的大小。三相電壓、電流 檢測電路三相電壓、電流檢測電路采用芯片ATT7026A檢測。ATT7026A是一顆 高精度三相電能專用計量芯片，適用于三相三線和三相四線，能準(zhǔn)確測量各相電 壓、電流的有效值。單片機通過ATT7026A的SPI接口，可方便地讀取各相電壓、 電流值。三相電壓檢測電路三相電壓檢測電路是將輸入的220V的電壓通過電阻 分壓降壓。為防止出現(xiàn)電壓過高或過低而損壞芯片ATT7026A，故用6個二極管保 護(hù)。三相電流檢測電路三相電流檢測電路運用差動輸入，利用采樣電阻將從電 流傳感器輸入的電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，輸入到芯片ATT7026A。遠(yuǎn)程控制電路: 遠(yuǎn)程通訊電路采用的是用于RS-485與RS-422通訊的低功耗收發(fā)器MAX485和3個光電耦合器6N137組成。3個光電耦合器將MAX485和單片機隔離，以保護(hù)單片 機。利用MAX485可實現(xiàn)漏電保護(hù)器與PC機等的通訊。斷路器控制輸出電路斷 路器控制輸出電路最終實現(xiàn)斷路器的控制，由三個繼電器HRS4H-S-DC5V組成。通 過三個繼電器分別實現(xiàn)斷路器電機控制、跳閘控制和跳閘通訊。當(dāng)單片機檢測到 漏電流時，在100mS內(nèi)控制跳閘繼電器，使斷路器跳閘，并控制跳閘通訊繼電器， 發(fā)出跳閘通知。當(dāng)故障排除后，單片機控制電機控制繼電器，使斷路器合閘。分 合閘檢測電路分合閘檢測電路是用于檢測當(dāng)前斷路器狀態(tài)，即斷路器是處于分 閘還是合閘狀態(tài)，為斷路器的控制提供必要的信息。電路主要運用光電耦合器 TLP521-1。 TLP521-1的1腳、2腳分別接斷路器的輸入輸出，3腳接地，4腳接單 片機和通過電阻接到+5V。當(dāng)斷路器處于合閘狀態(tài)，則3腳、4腳導(dǎo)通，單片機檢 測到低電平。當(dāng)斷路器處于分閘狀態(tài)，貝U3腳、4腳斷開，單片機檢測到高電平。 單片機據(jù)此判斷斷路器當(dāng)前狀態(tài)。電源電路電源是系統(tǒng)極其重要的部分，本系 統(tǒng)釆用開關(guān)電源芯片LM2576HV-5. 0和芯片78L05構(gòu)成兩路電源，其中78L05電源 專門為遠(yuǎn)程通訊電路提供電源。
權(quán)利要求1、 一種智能數(shù)字式漏電保護(hù)器，它包括高分?jǐn)鄶嗦菲?7)、控制主板、 零序互感器，控制主板由主板(11)和控制板(27)構(gòu)成，其特征在于它還有一個蓋座(1)，蓋座(1)底板中裝永磁同步電機(16)，主板(11)和控 制板(27)分上下層裝在蓋座(1)內(nèi)，永磁同步電機(16)與控制主板電連 接，永磁同步電機(16)輸出軸連接曲柄軸(24)，連桿(14)套裝在曲柄軸 (24)上，支架(15)固定在蓋座(1)內(nèi)，轉(zhuǎn)動軸(4)套在支架(15)上， 聯(lián)動件(17)固定在轉(zhuǎn)動軸(4)上，聯(lián)動件(17)套在曲柄軸(24)上，蓋 座(1)放置在高分?jǐn)鄶嗦菲?7)上，高分?jǐn)鄶嗦菲?的操作手柄(13)伸出 蓋座(1)底板，夾持件(12)與操作手柄(13)夾緊，連桿(14)另一端穿 過夾持件軸(23)由螺釘(22)安裝在夾持件(12)上，蓋板(3)固定在蓋 座(1)上，轉(zhuǎn)動軸(4)伸出蓋板(3)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的智能數(shù)字式漏電保護(hù)器，所述的蓋座(1)內(nèi)固 定小支架(21)，頂桿(25)插入小支架(21)和蓋座(1)的孔中伸出，復(fù) 位彈簧(31)套頂桿(25)，螺母(30)擰入頂桿(25)，頂桿(25)的末端 套入軸頭(29)，轉(zhuǎn)動件(20)由軸(19)和扭簧(28)與小支架(21)鉸接， 轉(zhuǎn)動件(20)上固定構(gòu)件(18)，構(gòu)件(18)粘貼寫有分、合的指示牌，相應(yīng) 地，蓋板(3)上開有分合視窗(10)。
專利摘要一種智能數(shù)字式漏電保護(hù)器，它包括高分?jǐn)鄶嗦菲鳌⒖刂浦靼?、零序互感器，控制主板由主板和控制板?gòu)成，它還有一個蓋座，蓋座底板中裝永磁同步電機，主板和控制板分上下層裝在蓋座內(nèi)，永磁同步電機與控制主板電連接，永磁同步電機輸出軸連接曲柄軸，連桿套裝在曲柄軸上，支架固定在蓋座內(nèi)，轉(zhuǎn)動軸套在支架上，聯(lián)動件固定在轉(zhuǎn)動軸上，聯(lián)動件套在曲柄軸上，蓋座放置在高分?jǐn)鄶嗦菲魃?，高分?jǐn)鄶嗦菲鞯牟僮魇直斐錾w座底板，夾持件與操作手柄夾緊，連桿另一端穿過夾持件軸由螺釘安裝在夾持件上，蓋板固定在蓋座上，轉(zhuǎn)動軸伸出蓋板。它具有電動操作和手動操作功能，智能化程度高，保護(hù)功能齊全。
文檔編號H01H71/68GK201156505SQ200820082048
公開日2008年11月26日 申請日期2008年1月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月3日
發(fā)明者賈明光, 農(nóng) 金 申請人:農(nóng) 金