專利名稱：智能防雷漏電斷路器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及漏電斷路器技術領域，特別涉及一種智能防雷漏電斷路器。
背景技術：
現有漏電斷路器電路由電流檢測模塊1、電壓檢測模塊2、剩余電流檢測模塊3、信號預處理模塊4、A/D轉換模塊5、16位單片機6、按鍵輸入7和液晶顯示8組成，參見圖1 所示，三相電流I、三相電壓U、剩余電流IL分別輸入電流檢測模塊1、電壓檢測模塊2和剩余電流檢測模塊3并輸至信號預處理模塊4收集處理，經A/D轉換模塊5進行A/D轉換后輸至16位單板機6中，經運算處理、比較、判斷得到一個控制信號，該控制信號如超過設定值，則驅動斷路器脫扣、切斷回路電流，與此同時，液晶顯示模塊8將整個過程的實時參數顯示、記錄下來。據廣東省氣象局不完全統(tǒng)計，每年由于雷擊故障造成的經濟損失近2億元人民幣，而間接損失達15億元人民幣，如果統(tǒng)計到民營單位則數字就更大。進入21世紀，由于大量使用電子設備、儀器、儀表、計算機等自動化的終端設備， 而這些設備對雷電防護能力很弱，極易受到雷電產生的浪涌損壞。目前未發(fā)現有帶防雷裝置的漏電斷路器。有些場合要裝漏電斷路器又要裝防雷裝置，往往空間不夠，特別是在已裝的低壓配電柜、配電箱、總電源開關箱等，由于空間關系難以再加裝防雷設備。由于上述的原因，萌發(fā)了把漏電斷路器、防雷裝置和智能限載三者相結合，設計成一個具有漏電保護、防雷保護和智能限載的新產品。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的在于提供一種智能防雷漏電斷路器，它不但能實現智能限載、漏電保護，還能實現雷擊電流檢測和對設備進行雷擊保護。本發(fā)明所提出的技術解決方案是這樣的一種智能防雷漏電斷路器，該防雷漏電斷路器電路包括電流檢測模塊、電壓檢測模塊、剩余電流檢測模塊、信號預處理器模塊、A/D轉換器模塊、16位單片機、按鍵輸入和液晶顯示器，三相電流I、三相電壓U、剩余電流IL分別輸入電流檢測模塊、電壓檢測模塊、剩余電流檢測模塊并輸至信號預處理器模塊處理，經A/D轉換器模塊進行A/D轉換后輸至16 位單片機進行處理，通過液晶顯示器顯示數據，還設有防雷檢測模塊，雷擊電流通過防雷檢測模塊感應到的電流信號傳輸到信號預處理器模塊，經A/D轉換器模塊進行A/D轉換后將數據送入16位單片機并進行處理，通過液晶顯示器顯示數據。所述防雷檢測模塊由雷擊電流互感器、整流濾波電路、RC放電電路、光電耦合器、 濾波器組成，雷擊電流從雷擊接地裝置獲取并通過雷擊電流互感器感應到副邊電流，經整流濾波、RC放電、光電耦合及濾波后，輸入至信號預處理器模塊中。本發(fā)明防雷檢測技術方案的依據在于發(fā)生雷擊時防雷電保護器動作，把雷擊電流通過雷擊接地裝置15泄放到大地，雷擊電流I1通過雷擊電流互感器10感應到副邊，其副邊電流為i2，電流I1與電流12成正比，此時雷擊電流互感器10的副邊可以等效成一個電感
1，雷擊電流il感應到副邊的能量為-化2，其能量通過整流濾波電路11后儲存在電容中，即
I^2 = Io/2，所以，電容上的電壓與雷擊電流il成正比。電容通過RC放電電路12釋放能
量，使光電耦合器13開通，并將開通信號經過濾波器14后輸至信號預處理器模塊5處理， 再輸至16位單片機6。電容上的電壓小于0. 7V時，即小于光電耦合器13內二極管的正向
導通壓降時，光電耦合器13斷開，光電耦合器13斷開時的電壓= =Q 7iz，光電耦合
器13開通時間t與電容初始電壓U0的關系為,=rlnS。單片機6檢測到光電耦合器13開
通后，通過單片機6管腳電平變化中斷計算出光電耦合器13開通時間t，從而可以計算出電容的初始電壓Utl，再根據Utl計算出雷擊電流“，從而實現雷擊計數功能。當雷擊電流超過設定值時，輸出控制信號使斷路器脫扣。與現有技術相比，本發(fā)明具有如下顯著效果(1)本發(fā)明的智能防雷漏電斷路器是利用RC放電電路釋放能量，驅動光電耦合器開通和CPU中斷技術實現雷擊次數和雷擊電流檢測，當雷擊電流超過設定值時使斷路器脫扣，從而避免了雷擊電流對設備造成損壞。(2)通過地線將雷擊電流泄放入大地，從而，有效地吸收和泄放了雷擊電流。(3)由于采用了上述防雷檢測技術，才能在體積較小的漏電斷路器內加裝上防雷檢測電路，因而，擴展了漏電斷路器的重要保護功能。


圖1是現有一種漏電斷路器電原理方框圖。圖2是本發(fā)明一種智能漏電斷路器電原理方框圖。圖3是圖2所示防雷檢測模塊的內部電路方框圖，圖中畫有外接的雷擊接地裝置。
具體實施例方式通過下面實施例對本發(fā)明作進一步詳細闡述。參見圖2、圖3所示，一種智能防雷漏電斷路器的電路由電流檢測模塊1、電壓檢測模塊2、剩余電流檢測模塊3、防雷檢測模塊9、信號預處理器模塊4、A/D轉換器模塊5、16位單片機6、按鍵輸入7和液晶顯示器8組成，三相電流I、三相電壓U、剩余電流IL和雷擊電流Il的感應信號分別輸入電流檢測模塊1、電壓檢測模塊2、剩余電流檢測模塊3和雷擊檢測模塊9并輸至信號預處理器模塊4處理，經A/D轉換器5進行A/D轉換后輸至16位單片機6進行處理，通過液晶顯示器8顯示數據，實現雷擊次數、雷擊電流檢測以及漏電保護、智能限載。所述防雷檢測模塊9由雷擊電流互感器10、整流濾波電路11、RC放電電路12、光電耦合器13和濾波器14組成，雷擊電流從雷擊接地裝置獲取并通過雷擊電流互感器10感應到副邊電流，經整流濾波、RC放電、光電耦合及濾波后，輸入至信號預處理器模塊4中。
權利要求
1.一種智能防雷漏電斷路器，該防雷漏電斷路器電路包括電流檢測模塊、電壓檢測模塊、剩余電流檢測模塊、信號預處理器模塊、A / D轉換器模塊、16位單片機、按鍵輸入和液晶顯示器，三相電流I、三相電壓U、剩余電流IL分別輸入電流檢測模塊、電壓檢測模塊、剩余電流檢測模塊并輸至信號預處理器模塊處理，經A / D轉換器模塊進行A / D轉換后輸至16位單片機進行處理，通過液晶顯示器顯示數據，其特征在于還設有防雷檢測模塊，雷擊電流通過防雷檢測模塊感應到的電流信號傳輸到信號預處理器模塊，經A / D轉換器模塊進行A / D轉換后將數據送入16位單片機并進行處理，通過液晶顯示器顯示數據。
2.根據權利要求1所述的智能防雷漏電斷路器，其特征在于所述防雷檢測模塊由雷擊電流互感器、整流濾波電路、RC放電電路、光電耦合器、濾波器組成，雷擊電流從雷擊接地裝置獲取并通過雷擊電流互感器感應到副邊電流，經整流濾波、RC放電、光電耦合及濾波后，輸入至信號預處理器模塊中。
全文摘要
一種智能防雷漏電斷路器，它不但能實現智能限載、漏電保護，還能實現雷擊電流檢測和對設備進行雷擊保護。三相電流、三相電壓、剩余電流、雷擊電流感應信號分別輸入電流檢測模塊、電壓檢測模塊、剩余電流檢測模塊和雷擊檢測模塊并輸至信號預處理器模塊處理，經A∕D轉換器進行A∕D轉換后輸至16位單片機進行處理，通過液晶顯示器顯示數據，實現雷擊次數、雷擊電流檢測以及智能限載、漏電保護。
文檔編號H02H3/10GK102386608SQ20111038223
公開日2012年3月21日 申請日期2011年11月25日 優(yōu)先權日2011年11月25日
發(fā)明者冼興泉, 王蘭軍, 王飛 申請人:佛山市佛電電器有限公司