专利名称：智能低压电网综合保护器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种低压电器领域中的智能综合保护器，尤其是一种漏电动作值和过
欠压动作值以及过电流动作值多档位可以调整设定的智能低压电网综合保护器。
二背景技术：
本申请人曾经设计了 一种"大电流智能鉴相鉴幅漏电综合保护 器"(20051000581. 6，
公开日2005. 07. 27)，它包括空气断路器和分合闸操作机构、零序 互感器LH、单片机U2、漏电模拟发生电路、电压检测电路、电源单元电路、漏电电流显示电 路、电动分合闸控制电路其特征在于它还设置有多级漏电放大电路，漏电动作电流可达 600mA以上。目前，公知的低压电器领域中的漏电综合保护器不但具有漏电鉴相鉴幅功能， 而且具有接地故障、漏电自动跟踪、过载、短路、过压、欠压、缺相、断零保护和显示等综合功 能，但是，不具备漏电动作值和动作时间多档位可调、过压和欠压动作值多档位可调、过电 流动作值多档位可调等功能，也不具备遥测、遥讯、遥控等低压电网的网络系统化管理功
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能低压电网综合保护器，它不但具有接地故障、漏 电自动跟踪、过载、短路、过压、欠压、缺相、断零保护等功能，而且还具有漏电动作值和动作 时间多档位可调、过压和欠压动作值多档位可调、过电流动作值多档位可调等综合功能，还 具有三相电流、三相电压、三相漏电电流等数据显示以及分闸故障报警功能，还具备遥测、 谣讯、遥控等低压电网的网络系统化管理功能。 为完成上述任务，本发明采取的解决方案是一种智能低压电网综合保护器，它包 括塑料外壳断路器、电源电路、漏电模拟电路、漏电检测电路、漏电放大电路、过电压和欠电 压取样比较电路、过电流取样比较电路、分闸动作值参数调整设置电路、单片机(U4)、液晶 显示电路、动作状态报警电路、通讯接口 (485)、电动分合闸控制电路。 零序互感器(LH)有两个副边，其中一个副边(L2)与电阻(R36、 R37)和二极管 (D22、 D23)以及电容(C14)并联，通过串接电阻(R38)与运算放大器(U3B)输入端正负极 联接，运算放大器(U3B)输出端与单片机(U4)的漏电信号输入端(3)联接，单片机(U4)的 数据信号输出端(11 18)联接电阻(R55 R62)与液晶显示屏(LED-Y)联接；零序互感 器(LH)的另一个副边(L3)与电容(C18)并联后，与运算放大器(U3A)输入端正负极联接， 运算放大器(U3A)输出端与三极管(Q3)的基极联接，三极管(Q3)的集电极和发射极与动 作值调整按钮(SB1 SB3)并联后，联接到单片机(U4)的信号输入端(22 24)上，构成 漏电动作值和动作时间多档位调整设定以及漏电数据显示电路。 三个二极管(D5 D7)并联后，正端与主电路(LA LC)联接，负端与六个二极管 (D8 D13)的输入端联接，六个二极管(D8 D13)的输出端与运算放大器(U2B U2A)输 入端联接，运算放大器(U2B U2A)输出端与单片机(U4)的信号输入端(10)联接，动作值
3调整设定按钮(SB1 SB3)分别与单片机(U4)的信号输入端(22 24)联接，单片机(U4) 的信号输出端(11 18)与液晶显示屏(LED-Y)联接，构成过欠压动作值多档位调整设定 电路及电压数据显示电路。 四个电流互感器(NL、AL、BL、CL)分别穿过主电路(N、LA、LB、LC)，电流互感器(NL、 AL、 BL、 CL)的输出端分别与二极管(D27 D30)正端联接，二极管(D27 D30)负端经过 电阻(R44、R47、R50、R53)分别与单片机(U4)的信号输入端(2、4、25、26)联接，动作值调整 设定按钮(SB1 SB3)分别与单片机(U4)的信号输入端(22 24)联接，单片机(U4)的 信号输出端(11 18)与液晶显示屏(LED-Y)联接，构成过电流动作值多档位调整设定电 路及电流数据显示电路。 单片机(U4)的信号输出端(5、6、7、9)分别与液晶显示屏(LED-Y)的信号接收端 (DIG1 DIG4)联接，四个发光二极管(DS1 DS4)的正极联接在一起与单片机(U4)的信 号输出端(18)联接，四个发光二极管(DS1 DS4)的负极分别联接在单片机(U4)的信号 输出端(5、6、7、9)与液晶显示屏(LED-Y)的信号接收端(DIG1 DIG4)之间的连接线上， 构成分闸报警指示(LED1)、漏电报警指示(LED2)、过欠压缺相报警指示(LED3)、过电流断 零报警指示(LED4)电路。 在单片机(U4)上设置有通讯接口 (485)，用485接口与计算机联接，实现遥测、遥 讯、遥控等低压电网的网络系统化管理功能。
四
图1是本实施例的电路图。 图2是本实施例的电气原理方框图。
五具体实施例方式
下面结合实施例及其附图对本发明进一步描述。 如图l和图2所示，一种智能低压电网综合保护器，它包括塑料外壳断路器、电源 电路、漏电模拟电路、漏电检测电路、漏电放大电路、电压取样电路、过电压欠电压比较电 路、电流取样电路、过电流比较电路、动作值参数设置电路、单片机(U4)、液晶屏数据显示电 路、动作状态报警指示电路、通讯接口 (485)、电动分合闸控制电路。 如图1所示，变压器(T1、T2)原边接主电路电源侧(N、LA、LB、LC)，副边通过四个 二极管(Dl D4)和六个电容(Cl C6)整流滤波后，与集成稳压管(Ul)的脚1和脚2并 联，集成稳压管(Ul)的脚3接电容(C7)的正极，构成所述的电源电路。
如图1所示，零序互感器(LH)有两个副边，其中一个副边(L2)与电阻(R36、R37) 和二极管(D22、 D23)以及电容(C14)并联，通过串接电阻(R38)与运算放大器(U3B)输入 端正负极联接，运算放大器(U3B)输出端与单片机(U4)的漏电信号输入端(3)联接，单片 机(U4)的数据信号输出端(11 18)联接电阻(R55 R62)与液晶显示屏(LED-Y)联接； 零序互感器(LH)的另一个副边(L3)与电容(C18)并联后，与运算放大器(U3A)输入端正 负极联接，运算放大器(U3A)输出端与三极管(Q3)的基极联接，三极管(Q3)的集电极和发 射极与动作值调整按钮(SB1 SB3)并联后，联接到单片机(U4)的信号输入端(22 24) 上，构成漏电动作值和动作时间多档位调整设定以及漏电数据显示电路。
4
如图l所示，三个二极管(D5 D7)并联后，正端与主电路(LA LC)联接，负端 与六个二极管(D8 D13)的输入端联接，六个二极管(D8 D13)的输出端与运算放大器 (U2B U2A)输入端联接，运算放大器(U2B U2A)输出端与单片机(U4)的信号输入端 (10)联接，动作值调整设定按钮(SB1 SB3)分别与单片机(U4)的信号输入端(22 24) 联接，单片机(U4)的信号输出端(11 18)与液晶显示屏(LED-Y)联接，构成过欠压动作 值多档位调整设定电路及电压数据显示电路。 如图l所示，四个电流互感器(NL、AL、BL、CL)分别穿过主电路(N、LA、LB、LC)，电 流互感器(NL、 AL、 BL、 CL)的输出端分别与二极管(D27 D30)正端联接，二极管(D27 D30)负端经过电阻(R44、R47、R50、R53)分别与单片机(U4)的信号输入端(2、4、25、26)联 接，动作值调整设定按钮(SB1 SB3)分别与单片机(U4)的信号输入端(22 24)联接， 单片机(U4)的信号输出端(11 18)与液晶显示屏(LED-Y)联接，构成过电流动作值多档 位调整设定电路及电流数据显示电路。 如图1所示，单片机(U4)的信号输出端(5、6、7、9)分别与液晶显示屏(LED-Y)的 信号接收端(DIG1 DIG4)联接，四个发光二极管(DS1 DS4)的正极联接在一起与单片 机(U4)的信号输出端(18)联接，四个发光二极管(DS1 DS4)的负极分别联接在单片机 (U4)的信号输出端(5、6、7、9)与液晶显示屏(LED-Y)的信号接收端(DIG1 DIG4)之间的 连接线上，构成所述的分闸报警指示(LED1)、漏电报警指示(LED2)、过欠压缺相报警指示 (LED3)、过电流断零报警指示(LED4)电路。 如图1所示，继电器(J2)线圈的一端通过电阻(R21 R24)联接到单片机(U4) 信号输入端(21 24)和按钮(SB1 SB3)上，线圈的另一端联接三极管(Q2)的集电极， 继电器(J2)常开触点的一端接二极管(D20 D21)正极，另一端接脱扣器(TK)线圈的出 线端，脱扣器线圈进线端通过三个二极管(D17 D19)接到主电路(LA、 LB、 LC)三根相线 上，当主电路的漏电电流、过欠电压、过电流超过调整设定的预定动作值时，单片机(U4)发 出分闸指令，接通继电器(J2)线圈，继电器(J2)常开触点闭合，接通脱扣器(TK)线圈，脱 扣器(TK)脱扣，控制塑壳断路器操作机构跳闸，构成所述的电动分闸控制电路。
如图1所示，交流电动机(M)的一极接主电路(LC)，另一极接继电器(Jl)常开触 点，继电器(Jl)线圈一端通过电阻(R21 R24)联接到单片机(U4)信号输入端(21 24) 和按钮(SB1 SB3)上，线圈的另一端联接三极管(Ql)的集电极，交流电动机(M)的转轴 通过齿轮齿条传动机构与塑壳断路器的分合闸操作机构连接，构成所述的电动合闸控制机 构。 如图1所示，在单片机(U4)上设置有通讯接口 (485)，用485接口与计算机联接，
实现遥测、遥讯、遥控等低压电网的网络系统化管理功能。 与同类产品相比，该智能低压电网综合保护器具有以下优点 1、用485接口与计算机连接，能实现遥测、遥控、遥讯、数据传输等网络系统管理。 2、中文显示界面，人机便捷对话，实时时间记录，停电自动存储。 3、各保护动作值可分别多档位调整设置，全界面显示各当前执行参数。 4、实时显示三相电压值、三相负载电流值和剩余电流值。 5、可查询历史分合闸时间、分闸故障原因等信息。 6、具有远程控制功能，与预付费电度表配合欠费自动分断、交足电费自动合闸。
权利要求
一种智能低压电网综合保护器，它包括塑料外壳断路器、电源电路、漏电模拟电路、漏电检测电路、漏电放大电路、过电压和欠电压取样比较电路、过电流取样比较电路、分闸动作值参数调整设置电路、单片机(U4)、液晶显示电路、动作状态报警电路、通讯接口(485)、电动分合闸控制电路，其特征在于三个二极管(D5～D7)并联后，正端与主电路(LA～LC)联接，负端与六个二极管(D8～D13)的输入端联接，六个二极管(D8～D13)的输出端与运算放大器(U2B～U2A)输入端联接，运算放大器(U2B～U2A)输出端与单片机(U4)的信号输入端(10)联接，动作值调整设定按钮(SB1～SB3)分别与单片机(U4)的信号输入端(22～24)联接，单片机(U4)的信号输出端(11～18)与液晶显示屏(LED-Y)联接，构成过欠压动作值多档位调整设定电路和电压显示电路；四个电流互感器(NL、AL、BL、CL)分别穿过主电路(N、LA、LB、LC)，电流互感器(NL、AL、BL、CL)的输出端分别与二极管(D27～D30)正端联接，二极管(D27～D30)负端经过电阻(R44、R47、R50、R53)分别与单片机(U4)的信号输入端(2、4、25、26)联接，动作值调整设定按钮(SB1～SB3)分别与单片机(U4)的信号输入端(22～24)联接，单片机(U4)的信号输出端(11～18)与液晶显示屏(LED-Y)联接，构成过电流动作值多档位调整设定电路和电流显示电路。
2. 根据权利要求1所述的一种智能低压电网综合保护器，其特征在于单片机(U4)为 PIC16F886芯片。
全文摘要
一种智能低压电网综合保护器，它包括塑料外壳断路器、电源电路、漏电模拟电路、漏电检测电路、漏电放大电路、过欠压取样比较电路、过电流取样比较电路、分闸动作值参数调整设置电路、单片机U4、液晶显示电路、动作状态报警电路、485通讯接口、电动分合闸控制电路。它不但具有接地故障、漏电跟踪、过载、短路、过压、欠压、缺相、断零保护等功能，而且还具有漏电动作值和动作时间多档位可调、过压和欠压动作值多档位可调、过电流动作值多档位可调等综合功能，还具有电压、电流、漏电等数据显示以及故障报警功能，还具有遥测、遥讯、遥控等低压电网的网络系统化管理功能。
文档编号H02H3/20GK101777752SQ201010130460
公开日2010年7月14日 申请日期2010年3月4日 优先权日2010年3月4日
发明者林岳洲, 秦永刚, 郑忠阳 申请人:浙江上力电器有限公司