專(zhuān)利名稱(chēng)：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(shí)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(diǎn)，但是當(dāng)中性線出現(xiàn)接觸不良、斷 線等故障時(shí)，會(huì)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(duì)于單相用電設(shè)備有很大威脅，往往會(huì)造成單相用電設(shè)備燒毀甚至引起火災(zāi)。 同時(shí)為了對(duì)線路、用電設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，往往還需要斷路器有過(guò)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(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種具有電壓、電流、漏電電流信號(hào)監(jiān)測(cè)、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(hào)處理電路、故障記 憶電路、脫扣器驅(qū)動(dòng)電路，其中，電源電路的輸出端連接信號(hào)處理電路、故 障記憶電路、脫扣器驅(qū)動(dòng)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(hào)輸出端分別連接信號(hào)處理電路的電流采樣信號(hào)輸入端、 電壓采樣信號(hào)輸入端、漏電采樣信號(hào)輸入端，信號(hào)處理電路的故障信息輸出 端連接故障記憶電路的信號(hào)輸入端，信號(hào)處理電路的斷路控制信號(hào)輸出端連 接脫扣器驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)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(jí)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(jí)繞組一端分 別接地、另一端分別連接信號(hào)處理電路電流采樣信號(hào)輸入端的A相、B相、C 相電流采樣信號(hào)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(duì)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(hào) 處理電路電壓采樣信號(hào)輸入端的A相、B相、C相電壓采樣信號(hào)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(hào)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(guò)零序信號(hào)濾波放大電路連接信號(hào)處理電路的漏電采樣信號(hào)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(dòng)電路包括一開(kāi)關(guān)三 極管，該開(kāi)關(guān)三級(jí)管的基極連接信號(hào)處理電路的斷路控制信號(hào)輸出端，該開(kāi) 關(guān)三級(jí)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(hào)處理電路包括一信號(hào)處理
器，該信號(hào)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(guò)流、過(guò)壓、漏電跳閘指示燈，第一、第二、 第三RS觸發(fā)器的信號(hào)輸入端分別對(duì)應(yīng)連接信號(hào)處理電路故障信息輸出端的 過(guò)流、過(guò)壓、漏電故障信號(hào)輸出接腳，第一、第二、第三RS觸發(fā)器的信號(hào)輸 出端分別對(duì)應(yīng)連接過(guò)流、過(guò)壓、漏電跳閘指示燈的負(fù)極，過(guò)流、過(guò)壓、漏電 跳閘指示燈的正極連接故障査看電路的信號(hào)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(shí)連接所 述過(guò)流、過(guò)壓、漏電跳閘指示燈的正極。
本實(shí)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(shí)用新型的供電斷路器保護(hù)電路，通過(guò)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(hào)，并將采 集到的電流、電壓、漏電信號(hào)輸送到信號(hào)處理電路進(jìn)行分析、判斷，信號(hào)處 理電路處理后，如果有過(guò)電流、過(guò)電壓或/和漏電超標(biāo)，將發(fā)出控制信號(hào)控制 脫扣器驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)脫扣器脫扣，斷開(kāi)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(hào)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(shí)用新型供電斷路器保護(hù)電路的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例
本實(shí)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(hào)處理電路、故障記憶電路、脫扣 器驅(qū)動(dòng)電路，其中，電源電路的輸出端連接信號(hào)處理電路、故障記憶電路、 脫扣器驅(qū)動(dòng)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(hào)輸出端分別連接信號(hào)處理電路的電流采樣信號(hào)輸入端、電壓采樣信 號(hào)輸入端、漏電采樣信號(hào)輸入端，信號(hào)處理電路的故障信息輸出端連接故障 記憶電路的信號(hào)輸入端，信號(hào)處理電路的斷路控制信號(hào)輸出端連接脫扣器驅(qū) 動(dòng)電路的控制信號(hào)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(jí)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(jí)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(jí)繞組的第一端分別接地、第二端分別通過(guò)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(hào)處理芯片IC2(采用C8051F001)的9、 10、 11腳(接腳 AIN5、 AIN6、 AIN7);電流信號(hào)經(jīng)信號(hào)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(hào)至脫扣器驅(qū)動(dòng)電路中開(kāi)關(guān)三極 管Q1的基極，使開(kāi)關(guān)三極管Q1導(dǎo)通，脫扣器TQ的線圈得電，脫扣動(dòng)作， 使得斷路器跳閘，供電線路斷電，同時(shí)，信號(hào)處理芯片IC2的過(guò)電流信號(hào)輸 出接腳29腳(Pl.l腳)輸出過(guò)電流信號(hào)至由兩或非門(mén)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(duì)該過(guò)電流跳閘信號(hào)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(jí)繞組的第二端還分別通過(guò)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(guò)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(hào)轉(zhuǎn)換成+5V電壓經(jīng)器輸出端VCC1輸 出至信號(hào)處理芯片IC2的供電接腳23腳、脫扣器驅(qū)動(dòng)電路中開(kāi)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(duì)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(hào)處理芯片IC2的6、 7、 8腳(AIN1、 AIN2、 AIN3腳)；輸入 的電壓信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理芯片IC2進(jìn)行邏輯判斷后，如果需要跳閘，則從信號(hào) 處理芯片IC2的35腳(P0.2腳)輸出信號(hào)至脫扣器驅(qū)動(dòng)電路中開(kāi)關(guān)三極管 Ql的基極，驅(qū)動(dòng)開(kāi)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(shí)，信號(hào)處理芯片IC2的過(guò)電壓信號(hào)輸出接腳30腳(P1.0腳)輸出 過(guò)電壓信號(hào)至由兩或非門(mén)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(duì)該過(guò)電流跳閘信號(hào)進(jìn)行記憶。
零序互感器CT4的四個(gè)輸入接腳分別對(duì)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(hào)為54123)的信 號(hào)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(hào)濾波放大電路；若有漏電信號(hào)，零序互感器CT4輸出相應(yīng)信號(hào)，該 信號(hào)再經(jīng)所述零序信號(hào)濾波放大電路進(jìn)行濾波、放大后送至信號(hào)處理芯片IC2 的5腳(AN1腳)，由信號(hào)處理芯片IC2進(jìn)行邏輯判斷；如果需要跳閘，則從 信號(hào)處理芯片IC2的35腳(P0.2腳)輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)開(kāi)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(shí)，信號(hào)處理芯片IC2的28腳(P1.2 腳)輸出漏電信號(hào)至由兩或非門(mén)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(duì)該漏電跳閘信號(hào)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(guò)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(guò)壓跳閘指示燈D13、過(guò)流跳閘指示燈D14、漏 電跳閘指示燈D15，過(guò)壓跳閘指示燈D13、過(guò)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(guò)分壓電 阻R23、 R24、 R25對(duì)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(guò)故障查看按鈕AN2連接過(guò)壓跳閘指示燈D13、過(guò)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(shí)，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(guò)壓跳閘指示燈D13、 過(guò)流跳閘指示燈D14、漏電跳閘指示燈D15的正極，如果出現(xiàn)過(guò)壓、過(guò)流或 漏電情況時(shí)，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(hào)，在過(guò)壓跳閘指示燈D13、過(guò)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(huì)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(hào)，以前的記憶即消失，回復(fù) 為初始狀態(tài)。
綜上，本實(shí)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(hào)，由信號(hào)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(hào)處理電路、故障記憶電路、脫扣器驅(qū)動(dòng)電路，其中，電源電路的輸出端連接信號(hào)處理電路、故障記憶電路、脫扣器驅(qū)動(dòng)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(hào)輸出端分別連接信號(hào)處理電路的電流采樣信號(hào)輸入端、電壓采樣信號(hào)輸入端、漏電采樣信號(hào)輸入端，信號(hào)處理電路的故障信息輸出端連接故障記憶電路的信號(hào)輸入端，信號(hào)處理電路的斷路控制信號(hào)輸出端連接脫扣器驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)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(jí)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(jí)繞組一端分別接地、另一端分別連接信號(hào)處理電路電流采樣信號(hào)輸入端的A 相、B相、C相電流采樣信號(hào)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(duì)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(hào)處理電路電壓采樣信號(hào)輸入端的A相、B相、C相電壓采樣 信號(hào)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(hào)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(guò)零序信號(hào)濾波放大電路連接信號(hào)處理電路的漏電采樣信號(hào)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(dòng)電路包括一開(kāi)關(guān)三極管，該開(kāi)關(guān)三級(jí)管的基極連接信號(hào)處理電路的斷路控制 信號(hào)輸出端，該開(kāi)關(guān)三級(jí)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(xiàng)所述的供電斷路器保護(hù)電路，其特征在于所述信號(hào)處理電路包括一信號(hào)處理器，該信號(hào)處理器采用C8051F001。
7、 如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)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(guò)流、過(guò)壓、 漏電跳閘指示燈，第一、第二、第三RS觸發(fā)器的信號(hào)輸入端分別對(duì)應(yīng)連接信號(hào) 處理電路故障信息輸出端的過(guò)流、過(guò)壓、漏電故障信號(hào)輸出接腳，第一、第二、 第三RS觸發(fā)器的信號(hào)輸出端分別對(duì)應(yīng)連接過(guò)流、過(guò)壓、漏電跳閘指示燈的負(fù)極， 過(guò)流、過(guò)壓、漏電跳鬧指示燈的正極連接故障查看電路的信號(hào)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(shí)連接所述過(guò)流、過(guò)壓、漏電跳閘指示燈的正極。
專(zhuān)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(hào)處理電路、故障記憶電路、脫扣器驅(qū)動(dòng)電路，其中，電源電路的輸出端連接信號(hào)處理電路、故障記憶電路、脫扣器驅(qū)動(dòng)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(hào)輸出端分別連接信號(hào)處理電路的電流采樣信號(hào)輸入端、電壓采樣信號(hào)輸入端、漏電采樣信號(hào)輸入端，信號(hào)處理電路的故障信息輸出端連接故障記憶電路的信號(hào)輸入端，信號(hào)處理電路的斷路控制信號(hào)輸出端連接脫扣器驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)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(duì)線路、用電設(shè)備提供全面保護(hù)。
文檔編號(hào)H02H3/26GK201378730SQ200820230830
公開(kāi)日2010年1月6日 申請(qǐng)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(lái)紅, 黃啟忠 申請(qǐng)人:河南省電力公司新鄉(xiāng)供電公司