專利名稱：用于脈動(dòng)直流的剩余電流斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種帶剩余電流的塑殼斷路器。
背景技術(shù)：
剩余電流斷路器是低壓電器中的一個(gè)重要品種，對(duì)在日益增多的各種用電設(shè)備中，防止因設(shè)備漏電、絕緣損壞或使用不當(dāng)造成人身觸電進(jìn)而引起火災(zāi)危險(xiǎn)起了重要的作用?，F(xiàn)有的帶過流保護(hù)延時(shí)型剩余電流斷路器，包括檢測(cè)互咸器、執(zhí)行脫扣器、控制電路、穩(wěn)壓電源電路、報(bào)警電路，控制電路采用電子放大、比較及觸發(fā)器電路，對(duì)漏電信號(hào)進(jìn)行放大處理后控制執(zhí)行脫扣器動(dòng)作，具有動(dòng)作靈敏度高、性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，應(yīng)用范圍廣泛。但這類斷路器不能對(duì)電源電壓有非正弦波的半波信號(hào)(脈動(dòng)直流)進(jìn)行檢測(cè)，使斷路器誤動(dòng)或拒動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有的帶剩余電流的斷路器對(duì)于電源電壓有非正弦波的半波信號(hào)(脈動(dòng)直流)的漏檢或無(wú)檢，導(dǎo)致斷路器誤動(dòng)或拒動(dòng)的缺陷，提供一種用于脈動(dòng)直流的剩余電流斷路器，該斷路器具有現(xiàn)有帶剩余電流的斷路器的保護(hù)功能，并對(duì)于電源電壓有非正弦波的半波信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)精度高，動(dòng)作可靠，性能穩(wěn)定。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的；一種用于脈動(dòng)直流的剩余電流斷路器，包括檢測(cè)互感器、執(zhí)行脫扣器、穩(wěn)壓電源電路、報(bào)警電路、精密絕對(duì)值檢測(cè)電路、判錯(cuò)電路、單片微處理器，檢測(cè)互感器輸出信號(hào)接精密絕對(duì)值檢測(cè)電路，精密絕對(duì)值檢測(cè)電路輸出信號(hào)經(jīng)判錯(cuò)電路后輸出接單片微處理器，經(jīng)單片微處理器運(yùn)算后輸出接執(zhí)行脫扣器和報(bào)警電路，單片微處理器可接收規(guī)定參數(shù)設(shè)定；精密絕對(duì)值檢測(cè)電路，包括電阻R3、R2、R4、二極管D8和集成塊1/2IC1，檢測(cè)互感器LH送出信號(hào)負(fù)極接R2，R2接1/2IC1輸入端負(fù)極，檢測(cè)互感器LH送出信號(hào)正極接R3，R3接1/2IC1輸入端正極，1/2IC1輸出接D8，D8另一端并接R5和R4，R4另一端接1/2IC1輸入端負(fù)極R5、R6、R8和另1/2IC1組成精密放大器，R5接另1/2IC1輸入端正極，R6一端接地，R6另一端接另1/2IC1輸入端負(fù)極，R8跨接另1/2IC1輸入端負(fù)極和輸出端；另1/2IC1輸出端接可調(diào)電阻VR，VR另一端接地，可調(diào)電阻VR可移動(dòng)端并接R15、R30和D6；R15、R16、R17、R7、電容C7和1/2IC2組成延時(shí)電路，R15接1/2IC2輸入端正極，R16一端接地，R16另一端接1/2IC2輸入端負(fù)極，R17跨接1/2IC2輸入端負(fù)極和輸出端，R7一端接1/2IC2輸出端；R7另一端并接C7和D7，C2另一端接地，D7另一端和D6另一端并聯(lián)后并接R18和R13，R18接地R14、R13、R12和另1/2IC2組成比較器，R14一端接直流電源5V，R14另一端接R12，R12接另1/2IC2輸入端負(fù)極，在R14和R12連線間接有穩(wěn)壓管WD1，穩(wěn)壓管WD1另一端接三相電源中線，R13另一端接另1/2IC2輸入端正極，另1/2IC2輸出端接R11，R11接單片微處理器IC4 RC0口；延時(shí)電路、D6、D7、比較器和穩(wěn)壓管WD1組成判錯(cuò)電路，R30另一端接單片微處理器IC4RA1口。
本實(shí)用新型的工作原理是經(jīng)檢測(cè)互感器檢測(cè)后，信號(hào)送到精密絕對(duì)值檢測(cè)電路，將正負(fù)半波信號(hào)都變成正半波信號(hào)處理，輸出信號(hào)經(jīng)判錯(cuò)電路處理后輸入單片微處理器，由單片微處理器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)字濾波，與規(guī)定參數(shù)比較后，輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行脫扣器，斷路器跳閘或發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有現(xiàn)有帶剩余電流的斷路器的保護(hù)功能，并對(duì)于電源電壓有非正弦波的半波信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)精度高，動(dòng)作可靠，性能穩(wěn)定。


圖1為本實(shí)用新型用于脈動(dòng)直流的剩余電流斷路器電氣框圖，圖2為用于脈動(dòng)直流的剩余電流斷路器電路原理圖。
圖中1檢測(cè)互感器，2精密絕對(duì)值檢測(cè)電路，3判錯(cuò)電路，4單片微處理器，5執(zhí)行脫扣器，6寬范圍穩(wěn)壓電源，7聲光報(bào)警電路，8規(guī)定參數(shù)設(shè)定。
具體實(shí)施方式
參見圖1、圖2，電流由電網(wǎng)ABCN四線經(jīng)本斷路器送到用電負(fù)載。當(dāng)有漏電發(fā)生時(shí)，互感器1LH送出信號(hào)，C1用于抑制高頻干擾，D9、D10用于保護(hù)IC1；R2、R3、R4、D8和1/2IC1組成精密絕對(duì)值檢測(cè)電路2，由LH感應(yīng)的漏電信號(hào)，無(wú)論是正半波或負(fù)半波，均變成正半波信號(hào)送到R5。R5、R6、R8和另1/2IC1組成精密放大器，將信號(hào)放大。因此，具有脈動(dòng)直流的漏電(A型)也能準(zhǔn)確地檢測(cè)。
經(jīng)絕對(duì)值檢測(cè)電路2和精密放大后的漏電信號(hào)分成二路，其中一路送到R15、D6。經(jīng)R15、R16、R17、R7、C7和1/2IC2延時(shí)后，由D7送出；由D7送出和由D6送出的信號(hào)相“與”后送到R13。R14、R13、R12和另1/2IC2組成比較器，當(dāng)相“與”后的漏電信號(hào)超過WD1的穩(wěn)壓值時(shí)，IC2經(jīng)R11送出高電平。單有D6送出的信號(hào)不足于比較器送出高電平，漏電信號(hào)持續(xù)足夠長(zhǎng)的時(shí)間(超過延時(shí)時(shí)間)，D7送出的信號(hào)；比較器才能送出高電平。這樣，偶然出現(xiàn)的偽信號(hào)就不起作用。這就是判錯(cuò)功能電路3。判錯(cuò)信號(hào)送到單片微處理器4IC4的RC0口，通知微處理器信號(hào)的真?zhèn)巍?br> 漏電信號(hào)另一路經(jīng)R30送到單片微處理器IC4的RA1口，由微處理器處理。IC4為PIC16F873，具有5路10位A/D功能。其中判IΔ大小，比例，從50％IΔn到100％IΔn(額定剩余動(dòng)作電流)分10個(gè)級(jí)差，設(shè)定報(bào)警頻率從0.5次/s到5次/s。RC3口發(fā)出信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管LED及蜂鳴器FM，發(fā)出聲光報(bào)警7。RC1口發(fā)出跳閘信號(hào)觸發(fā)可控硅驅(qū)動(dòng)脫扣器5，斷路器跳閘。RC2口發(fā)出信號(hào)驅(qū)動(dòng)繼電器J0，RC6口發(fā)出信號(hào)驅(qū)動(dòng)光電耦合器PH1，可供外接控制用。
微處理器4對(duì)正弦電流采樣數(shù)據(jù)的處理方法，是采用漏電流均方根值(真有效值)檢測(cè)。每周波采樣32次。每次采樣值平方后相加，再除以32，然后用牛頓迭代法開平方運(yùn)算。
微處理器IC4具有看門狗功能，并且在程序中增加了數(shù)字濾波；在線路中增加吸收網(wǎng)絡(luò)，抗干擾性能較好。
漏電動(dòng)作值及延時(shí)時(shí)間設(shè)定8由K1、K2輸入RB7、RB6、RB5、RB4口通知微處理器。
寬范圍穩(wěn)壓電路6，由CA1、CA2、CC1、CC2、RA、RC、WDC、WDA、D4、D5、和R9、WD0、C4、C5、L1、IC3、C6組成。即使電源發(fā)生較大波動(dòng)，也能保證電路的工作正常。
ERA、RAC為高容量放電管，用以吸收浪涌、群脈沖等干擾。
權(quán)利要求1.一種用于脈動(dòng)直流的剩余電流斷路器，包括檢測(cè)互感器(1)、執(zhí)行脫扣器(5)、穩(wěn)壓電源電路(6)、報(bào)警電路(7)，其特征是斷路器還包括精密絕對(duì)值檢測(cè)電路(2)、判錯(cuò)電路(3)、單片微處理器(4)，檢測(cè)互感器(1)輸出信號(hào)接精密絕對(duì)值檢測(cè)電路(2)，精密絕對(duì)值檢測(cè)電路(2)輸出信號(hào)經(jīng)判錯(cuò)電路(3)后輸出接單片微處理器(4)，經(jīng)單片微處理器(4)運(yùn)算后輸出接執(zhí)行脫扣器(5)和報(bào)警電路(7)，單片微處理器(4)可接收規(guī)定參數(shù)設(shè)定(8)；精密絕對(duì)值檢測(cè)電路(2)，包括電阻R3、R2、R4、二極管D8和集成塊1/2IC1，檢測(cè)互感器(1)送出信號(hào)負(fù)極接R2，R2接1/2IC1輸入端負(fù)極，檢測(cè)互感器LH送出信號(hào)正極接R3，R3接1/2IC1輸入端正極，1/2IC1輸出接D8，D8另一端并接R5和R4，R4另一端接1/2IC1輸入端負(fù)極；R5、R6、R8和另1/2IC1組成精密放大器，R5接另1/2IC1輸入端正極，R6一端接地，R6另一端接另1/2IC1輸入端負(fù)極，R8跨接另1/2IC1輸入端負(fù)極和輸出端；另1/2IC1輸出端接可調(diào)電阻VR，VR另一端接地，可調(diào)電阻VR可移動(dòng)端并接R15、R30和D6；R15、R16、R17、R7、電容C7和1/2IC2組成延時(shí)電路，R15接1/2IC2輸入端正極，R16一端接地，R16另一端接1/2IC2輸入端負(fù)極，R17跨接1/2IC2輸入端負(fù)極和輸出端，R7一端接1/2IC2輸出端R7另一端并接C7和D7，C2另一端接地，D7另一端和D6另一端并聯(lián)后并接R18和R13，R18接地R14、R13、R12和另1/2IC2組成比較器，R14一端接直流電源5V，R14另一端接R12，R12接另1/2IC2輸入端負(fù)極，在R14和R12連線間接有穩(wěn)壓管WD1，穩(wěn)壓管WD1另一端接三相電源中線，R13另一端接另1/2IC2輸入端正極，另1/2IC2輸出端接R11，R11接單片微處理器IC4 RC0口；延時(shí)電路、D6、D7、比較器和穩(wěn)壓管WD1組成判錯(cuò)電路(3)，R30另一端接單片微處理器IC4 RA1口。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種帶剩余電流的塑殼斷路器。經(jīng)檢測(cè)互感器(1)檢測(cè)后，信號(hào)送到精密絕對(duì)值檢測(cè)電路(2)，將正負(fù)半波信號(hào)都變成正半波信號(hào)處理，輸出信號(hào)經(jīng)判錯(cuò)電路(3)處理后輸入單片微處理器(4)，由單片微處理器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)字濾波，與規(guī)定參數(shù)比較后，輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行脫扣器(5)，斷路器跳閘或發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)(7)。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有現(xiàn)有帶剩余電流的斷路器的保護(hù)功能，并對(duì)于電源電壓有非正弦波的半波信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)精度高，動(dòng)作可靠，性能穩(wěn)定。
文檔編號(hào)H02H3/32GK2631088SQ0323147
公開日2004年8月4日 申請(qǐng)日期2003年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月23日
發(fā)明者胡正業(yè), 徐裕華 申請(qǐng)人:上海精益電器廠有限公司