专利名称：智能防雷漏电断路器的制作方法
技术领域：
本发明涉及漏电断路器技术领域，特别涉及一种智能防雷漏电断路器。
背景技术：
现有漏电断路器电路由电流检测模块1、电压检测模块2、剩余电流检测模块3、信号预处理模块4、A/D转换模块5、16位单片机6、按键输入7和液晶显示8组成，参见图1 所示，三相电流I、三相电压U、剩余电流IL分别输入电流检测模块1、电压检测模块2和剩余电流检测模块3并输至信号预处理模块4收集处理，经A/D转换模块5进行A/D转换后输至16位单板机6中，经运算处理、比较、判断得到一个控制信号，该控制信号如超过设定值，则驱动断路器脱扣、切断回路电流，与此同时，液晶显示模块8将整个过程的实时参数显示、记录下来。据广东省气象局不完全统计，每年由于雷击故障造成的经济损失近2亿元人民币，而间接损失达15亿元人民币，如果统计到民营单位则数字就更大。进入21世纪，由于大量使用电子设备、仪器、仪表、计算机等自动化的终端设备， 而这些设备对雷电防护能力很弱，极易受到雷电产生的浪涌损坏。目前未发现有带防雷装置的漏电断路器。有些场合要装漏电断路器又要装防雷装置，往往空间不够，特别是在已装的低压配电柜、配电箱、总电源开关箱等，由于空间关系难以再加装防雷设备。由于上述的原因，萌发了把漏电断路器、防雷装置和智能限载三者相结合，设计成一个具有漏电保护、防雷保护和智能限载的新产品。
发明内容
本发明目的在于提供一种智能防雷漏电断路器，它不但能实现智能限载、漏电保护，还能实现雷击电流检测和对设备进行雷击保护。本发明所提出的技术解决方案是这样的一种智能防雷漏电断路器，该防雷漏电断路器电路包括电流检测模块、电压检测模块、剩余电流检测模块、信号预处理器模块、A/D转换器模块、16位单片机、按键输入和液晶显示器，三相电流I、三相电压U、剩余电流IL分别输入电流检测模块、电压检测模块、剩余电流检测模块并输至信号预处理器模块处理，经A/D转换器模块进行A/D转换后输至16 位单片机进行处理，通过液晶显示器显示数据，还设有防雷检测模块，雷击电流通过防雷检测模块感应到的电流信号传输到信号预处理器模块，经A/D转换器模块进行A/D转换后将数据送入16位单片机并进行处理，通过液晶显示器显示数据。所述防雷检测模块由雷击电流互感器、整流滤波电路、RC放电电路、光电耦合器、 滤波器组成，雷击电流从雷击接地装置获取并通过雷击电流互感器感应到副边电流，经整流滤波、RC放电、光电耦合及滤波后，输入至信号预处理器模块中。本发明防雷检测技术方案的依据在于发生雷击时防雷电保护器动作，把雷击电流通过雷击接地装置15泄放到大地，雷击电流I1通过雷击电流互感器10感应到副边，其副边电流为i2，电流I1与电流12成正比，此时雷击电流互感器10的副边可以等效成一个电感
1，雷击电流il感应到副边的能量为-化2，其能量通过整流滤波电路11后储存在电容中，即
I^2 = Io/2，所以，电容上的电压与雷击电流il成正比。电容通过RC放电电路12释放能
量，使光电耦合器13开通，并将开通信号经过滤波器14后输至信号预处理器模块5处理， 再输至16位单片机6。电容上的电压小于0. 7V时，即小于光电耦合器13内二极管的正向
导通压降时，光电耦合器13断开，光电耦合器13断开时的电压= =Q 7iz，光电耦合
器13开通时间t与电容初始电压U0的关系为,=rlnS。单片机6检测到光电耦合器13开
通后，通过单片机6管脚电平变化中断计算出光电耦合器13开通时间t，从而可以计算出电容的初始电压Utl，再根据Utl计算出雷击电流“，从而实现雷击计数功能。当雷击电流超过设定值时，输出控制信号使断路器脱扣。与现有技术相比，本发明具有如下显著效果(1)本发明的智能防雷漏电断路器是利用RC放电电路释放能量，驱动光电耦合器开通和CPU中断技术实现雷击次数和雷击电流检测，当雷击电流超过设定值时使断路器脱扣，从而避免了雷击电流对设备造成损坏。(2)通过地线将雷击电流泄放入大地，从而，有效地吸收和泄放了雷击电流。(3)由于采用了上述防雷检测技术，才能在体积较小的漏电断路器内加装上防雷检测电路，因而，扩展了漏电断路器的重要保护功能。
图1是现有一种漏电断路器电原理方框图。图2是本发明一种智能漏电断路器电原理方框图。图3是图2所示防雷检测模块的内部电路方框图，图中画有外接的雷击接地装置。
具体实施例方式通过下面实施例对本发明作进一步详细阐述。参见图2、图3所示，一种智能防雷漏电断路器的电路由电流检测模块1、电压检测模块2、剩余电流检测模块3、防雷检测模块9、信号预处理器模块4、A/D转换器模块5、16位单片机6、按键输入7和液晶显示器8组成，三相电流I、三相电压U、剩余电流IL和雷击电流Il的感应信号分别输入电流检测模块1、电压检测模块2、剩余电流检测模块3和雷击检测模块9并输至信号预处理器模块4处理，经A/D转换器5进行A/D转换后输至16位单片机6进行处理，通过液晶显示器8显示数据，实现雷击次数、雷击电流检测以及漏电保护、智能限载。所述防雷检测模块9由雷击电流互感器10、整流滤波电路11、RC放电电路12、光电耦合器13和滤波器14组成，雷击电流从雷击接地装置获取并通过雷击电流互感器10感应到副边电流，经整流滤波、RC放电、光电耦合及滤波后，输入至信号预处理器模块4中。
权利要求
1.一种智能防雷漏电断路器，该防雷漏电断路器电路包括电流检测模块、电压检测模块、剩余电流检测模块、信号预处理器模块、A / D转换器模块、16位单片机、按键输入和液晶显示器，三相电流I、三相电压U、剩余电流IL分别输入电流检测模块、电压检测模块、剩余电流检测模块并输至信号预处理器模块处理，经A / D转换器模块进行A / D转换后输至16位单片机进行处理，通过液晶显示器显示数据，其特征在于还设有防雷检测模块，雷击电流通过防雷检测模块感应到的电流信号传输到信号预处理器模块，经A / D转换器模块进行A / D转换后将数据送入16位单片机并进行处理，通过液晶显示器显示数据。
2.根据权利要求1所述的智能防雷漏电断路器，其特征在于所述防雷检测模块由雷击电流互感器、整流滤波电路、RC放电电路、光电耦合器、滤波器组成，雷击电流从雷击接地装置获取并通过雷击电流互感器感应到副边电流，经整流滤波、RC放电、光电耦合及滤波后，输入至信号预处理器模块中。
全文摘要
一种智能防雷漏电断路器，它不但能实现智能限载、漏电保护，还能实现雷击电流检测和对设备进行雷击保护。三相电流、三相电压、剩余电流、雷击电流感应信号分别输入电流检测模块、电压检测模块、剩余电流检测模块和雷击检测模块并输至信号预处理器模块处理，经A∕D转换器进行A∕D转换后输至16位单片机进行处理，通过液晶显示器显示数据，实现雷击次数、雷击电流检测以及智能限载、漏电保护。
文档编号H02H3/10GK102386608SQ20111038223
公开日2012年3月21日 申请日期2011年11月25日 优先权日2011年11月25日
发明者冼兴泉, 王兰军, 王飞 申请人:佛山市佛电电器有限公司