自复位多功能防雷分断器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了自复位多功能防雷分断器，包括放电管、压敏电阻、瞬态抑制二极管、零序电流互感器、变压器、电流互感器、整流模块、二极管、电阻R5、电阻R6、稳压芯片、电感L1、电解电容CE3、电容C3、电解电容CE4、电容C4、微处理器U7、电阻R10、运放芯片U2、二极管D5、电阻R12、稳压管D7、电阻R35、电阻R36、二极管D4、电阻R7、稳压管D6、移位寄存器U5、移位寄存器U6、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、发光二极管、显示器U4、继电器开关K1、继电器开关K2、线圈KM、MOS管F，本发明提供了一种体积小，可通过电流大，还有吸收和泄放雷电波和过电压功能，电气参数自动检测、能够实时地显示线路上的各种用电参数，能迅速显示线路上的运行状态自复位多功能防雷分断器。
【专利说明】自复位多功能防雷分断器
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及自复位多功能防雷分断器。
【背景技术】
[0002]防雷分断器是在接触器、防雷器和继电保护器基础上发展起来的一种智能控制电器。现有的防雷分断器具有体积大、功能少的缺点，人们急需要一种体积小、保护功能多、控制容量大，可自动或远距离或定量控制的自复位多功能防雷分断器，自复位多功能防雷分断器能够实现用电设备的智能管理。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服现有产品中不足，本发明提供一种体积小，可通过电流大，还有吸收和泄放雷电波和过电压功能，电气参数自动检测、能够实时地显示线路上的各种用电参数，能迅速显示线路上的运行状态自复位多功能防雷分断器。
[0004]为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的:
[0005]自复位多功能防雷分断器，包括放电管RV1、压敏电阻RV2、瞬态抑制二极管TVS1、放电管RV4、压敏电阻RV3、瞬态抑制二极管TVS2、放电管RV6、压敏电阻RV5、瞬态抑制二极管TVS3、零序电流互感器LA、变压器Tl、电流互感器A、瞬态抑制二极管TVS4、整流模块、二极管D2、电阻R5、电阻R6、稳压芯片U3、稳压芯片U1、电感L1、电解电容CE3、电容C3、电解电容CE4、电容C4、微处理器U7、电阻R10、运放芯片U2、二极管D5、电阻R12、稳压管D7、电阻R35、电阻R36、二极管D4、电阻R7、稳压管D6、移位寄存器U5、移位寄存器U6、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、发光二极管LED1、发光二极管LED2、发光二极管LED3、发光二极管LED4、发光二极管LED5、发光二极管LED6、显示器U4、继电器开关K1、继电器开关K2、线圈KM、M0S管F，
[0006]放电管RVl与压敏电阻RV2串联后，与瞬态抑制二极管TVSl并联，瞬态抑制二极管TVSl的两端跨接在火线L和零线N之间，放电管RV4、压敏电阻RV3串联后，与瞬态抑制二极管TVS2并联，瞬态抑制二极管TVS2的两端跨接火线L和地线PE之间，放电管RV6、压敏电阻RV5串联后，与瞬态抑制二极管TVS3并联，瞬态抑制二极管TVS3的两端跨接零线N和地线PE之间；
[0007]变压器Tl的初级线圈连接在火线L和零线N之间，变压器Tl的次级线圈连接瞬态抑制二极管TVS4的两端，瞬态抑制二极管TVS4的两端还连接整流模块的输入端，整流模块的输出端连接电阻R5，电阻R5连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接地信号，电阻R6的一端连接微处理器U7的14管脚，整流模块的输出端还连接稳压芯片U3的输入端，稳压芯片U3的输出端通过电感LI连接稳压芯片Ul的输入端，稳压芯片Ul的输入端通过电解电容CE3连接地信号，电解电容CE3并联连接电容C3，稳压芯片Ul的输出端连接通过电解电容CE4连接地信号，电解电容CE4并联连接电容C4，稳压芯片Ul的输出端连接微处理器U7的电源输入端；
[0008]火线L和零线N穿过零序电流互感器LA，零序电流互感器LA的输出端通过电阻RlO输入到运放芯片U2的一个输入端，运放芯片U2的一个输出端连接二极管D5，二极管D5连接电阻R12的一端，电阻R12的另一端通过稳压管D7连接地信号，电阻R12的另一端连接微处理器U7的19管脚；
[0009]火线L穿过电流互感器A，电流互感器A的输出端通过电阻R35输入到运放芯片U2的另一个输入端，运放芯片U2的另一个输出端连接二极管D4的正极，二极管D4的负极连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端连接微处理器U7的18管脚，电阻R7的另一端还通过稳压管D6连接地信号，
[0010]微处理器U7的28管脚连接移位寄存器U5的14管脚，微处理器U7的29管脚连接移位寄存器U5的12管脚和移位寄存器U6的12管脚，微处理器U7的30管脚连接移位寄存器U5的11管脚和移位寄存器U6的11管脚，移位寄存器U5的9管脚连接移位寄存器U6的14管脚，移位寄存器U5的8管脚连接移位寄存器U6的8管脚，移位寄存器U6的I管脚通过电阻R13连接显示器U4，移位寄存器U6的2管脚通过电阻R14连接显示器U4，移位寄存器U6的3管脚通过电阻Rl5连接显示器U4，移位寄存器U6的4管脚通过电阻R20连接显示器U4，移位寄存器U6的5管脚通过电阻R19连接显示器U4，移位寄存器U6的6管脚通过电阻R18连接显示器U4，移位寄存器U6的7管脚通过电阻R16连接显示器U4，移位寄存器U6的15管脚通过电阻R17连接显示器U4，移位寄存器U5的4管脚连接显示器U4，移位寄存器U5的5管脚连接显示器U4，移位寄存器U5的6管脚连接显示器U4，移位寄存器U5的7管脚连接显示器U4，发光二极管LEDl的负极、发光二极管LED2的负极、发光二极管LED3的负极、发光二极管LED4的负极、发光二极管LED5的负极、发光二极管LED6的负极相互连接，发光二极管LEDl的负极连接移位寄存器U5的3管脚，发光二极管LEDl的正极、发光二极管LED2的正极、发光二极管LED3的正极、发光二极管LED4的正极、发光二极管LED5的正极、发光二极管LED6的正极均与显示器U4相连接，发光二极管LEDl的正极连接电阻R18，发光二极管LED2的正极连接电阻R16，发光二极管LED3的正极连接电阻R15，发光二极管LED4的正极连接电阻R14，发光二极管LED5的正极连接电阻R13，发光二极管LED6的正极连接电阻Rl7 ；
[0011]MOS管F的控制端连接微处理器U7的16管脚，MOS管F与线圈KM串联后连接稳压芯片U3的输出端，火线L连接继电器开关Kl，零线N连接继电器开关K2，线圈KM同时控制继电器开关K1、继电器开关K2。
[0012]整流模块采用的是全桥整流电路。
[0013]本发明的有益效果如下:本发明能保证更大电流通过，满足客户的对用电的更高要求；本发明对雷电波、过电压及谐波吸收或泄放，使得电路工作更加安全、稳定；本发明通过零序电流互感器LA、变压器Tl、电流互感器A来采集电流、漏电流、电压参数，再通过微处理器U7、显示器U4显示电流、漏电流、电压参数，若参数值不正常，则通过继电器开关Kl、继电器开关K2来将线路切断，使得电路工作更加安全、可靠；通过发光二极管LED1、发光二极管LED2、发光二极管LED3、发光二极管LED4、发光二极管LED5、发光二极管LED6能迅速显示线路上的运行状态，对于瞬间性故障，可快速自动恢复供电，保障线路运行正常；本发明体积小。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合说明书附图对本发明的技术方案作进一步说明:
[0016]如图1所示，自复位多功能防雷分断器，包括放电管RV1、压敏电阻RV2、瞬态抑制二极管TVSl、放电管RV4、压敏电阻RV3、瞬态抑制二极管TVS2、放电管RV6、压敏电阻RV5、瞬态抑制二极管TVS3、零序电流互感器LA、变压器Tl、电流互感器A、瞬态抑制二极管TVS4、整流模块、二极管D2、电阻R5、电阻R6、稳压芯片U3、稳压芯片U1、电感L1、电解电容CE3、电容C3、电解电容CE4、电容C4、微处理器U7、电阻R10、运放芯片U2、二极管D5、电阻R12、稳压管D7、电阻R35、电阻R36、二极管D4、电阻R7、稳压管D6、移位寄存器U5、移位寄存器U6、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、发光二极管LED1、发光二极管LED2、发光二极管LED3、发光二极管LED4、发光二极管LED5、发光二极管LED6、显示器U4、继电器开关K1、继电器开关K2、线圈KM、M0S管F，本发明体积小。
[0017]放电管RVl与压敏电阻RV2串联后，与瞬态抑制二极管TVSl并联，瞬态抑制二极管TVSl的两端跨接在火线L和零线N之间，放电管RV4、压敏电阻RV3串联后，与瞬态抑制二极管TVS2并联，瞬态抑制二极管TVS2的两端跨接火线L和地线PE之间，放电管RV6、压敏电阻RV5串联后，与瞬态抑制二极管TVS3并联，瞬态抑制二极管TVS3的两端跨接零线N和地线PE之间。
[0018]放电管RVl与压敏电阻RV2串联后跨接在零线N和火线L之间，零线N和火线L之间还连接瞬态抑制二极管TVS1，当电压达到一定值时，放电管RVl就会被击穿，从而大量的泄漏电流通过电路泄放进入大地。放电管RVl起到保护压敏电阻RV2的作用，起到一个开关作用，没有暂态电压时，能将压敏电阻RV2与线路隔开，使得压敏电阻RV2几乎无泄漏电流。瞬态抑制二极管TVSl是起到稳压作用，两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于900V左右，从而对雷电波、过电压及谐波吸收或泄放，使得电路工作更加安全、稳定。
[0019]压敏电阻RV3与放电管RV4串联后跨接在火线L和地线PE之间，火线L和地线PE之间还连接瞬态抑制二极管TVS2，当电压达到一定值时，放电管RV4就会被击穿，从而大量的泄漏电流通过电路泄放进入大地。放电管RV4起到保护压敏电阻RV3的作用，起到一个开关作用，没有暂态电压时，能将压敏电阻RV3与线路隔开，使得压敏电阻RV3几乎无泄漏电流。瞬态抑制二极管TVS2是起到稳压作用，两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于900V左右，从而对雷电波、过电压及谐波吸收或泄放，使得电路工作更加安全、稳定。
[0020]压敏电阻RV5与放电管RV6串联后跨接在地线PE和零线N之间，地线PE和零线N之间还连接瞬态抑制二极管TVS3。当电压达到一定值时，放电管RV6就会被击穿，从而大量的泄漏电流通过电路泄放进入大地。放电管RV6起到保护压敏电阻RV5的作用，起到一个开关作用，没有暂态电压时，能将压敏电阻RV5与线路隔开，使得压敏电阻RV5几乎无泄漏电流。瞬态抑制二极管TVS3是起到稳压作用，两极间的高阻抗变为低阻抗，吸收高达数千瓦的浪涌功率，使两极间的电压箝位于900V左右，从而对雷电波、过电压及谐波吸收或泄放，使得电路工作更加安全、稳定。
[0021]MOS管F的控制端连接微处理器U7的16管脚，MOS管F与线圈KM串联后连接稳压芯片U3的输出端，火线L连接继电器开关Kl，零线N连接继电器开关K2，线圈KM同时控制继电器开关K1、继电器开关K2。微处理器U7的16管脚控制通过MOS管F的控制端的电平来实现继电器开关Kl、继电器开关K2的开断。
[0022]变压器Tl的初级线圈连接在火线L和零线N之间，变压器Tl的次级线圈连接瞬态抑制二极管TVS4的两端，瞬态抑制二极管TVS4的两端还连接整流模块的输入端，整流模块的输出端连接电阻R5，电阻R5连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接地信号，电阻R6的一端连接微处理器U7的14管脚，整流模块的输出端还连接稳压芯片U3的输入端，稳压芯片U3的输出端通过电感LI连接稳压芯片Ul的输入端，稳压芯片Ul的输入端通过电解电容CE3连接地信号，电解电容CE3并联连接电容C3，稳压芯片Ul的输出端连接通过电解电容CE4连接地信号，电解电容CE4并联连接电容C4，稳压芯片Ul的输出端连接微处理器U7的电源输入端。
[0023]经过变压器Tl，将高电压转为低电压，在经过瞬态抑制二极管TVS4保护后，经过整流模块，将交流电变为直流电，再通过稳压芯片U3和稳压芯片Ul对其进行降压和稳压后，电解电容CE4、电容C4保护,输出稳定的电压,将电压输入到微处理器U7的电源输入端，给微处理器U7供电。
[0024]经过变压器Tl，将高电压转为低电压，在经过瞬态抑制二极管TVS4保护后，经过整流模块，再通过电阻R5、电阻R6后，通过电阻R6的一端连接微处理器U7的14管脚来测量电压参数，计算出它们的有效值和波形特性等参数，并根据这些参数进行逻辑分析和输出执行动作，通过16管脚输出分合信号，通过MOS管F的控制端对继电器开关Kl、继电器开关K2进行断开和吸合，能保证更大电流通过，满足客户的对用电的更高要求。
[0025]火线L和零线N穿过零序电流互感器LA，零序电流互感器LA的输出端通过电阻RlO输入到运放芯片U2的一个输入端，运放芯片U2的一个输出端连接二极管D5，二极管D5连接电阻R12的一端，电阻R12的另一端通过稳压管D7连接地信号，电阻R12的另一端连接微处理器U7的19管脚。
[0026]漏电流采集先由零序电流互感器LA进行采集将强电流转换成微弱电流，通过电阻RlO进入运放芯片U2的一个输入端将信号运算放大，在经过二极管D5、电阻R12、稳压管D7对信号进行稳压和滤波，通过引脚19进入微处理器U7，来采集漏电流的数值，若漏电流值较大，则通过继电器开关Kl和继电器开关K2来将线路切断，使得电路工作更加安全、可
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[0027]火线L穿过电流互感器A，电流互感器A的输出端通过电阻R35输入到运放芯片U2的另一个输入端，运放芯片U2的另一个输出端连接二极管D4的正极，二极管D4的负极连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端连接微处理器U7的18管脚，电阻R7的另一端还通过稳压管D6连接地信号。
[0028]电流的采集由电流互感器A进行采集将强电流转换成微弱电流，通过电阻R35电阻进入运放芯片U2将信号运算放大，在经过二极管D4、电阻R7通过18管脚进入微处理器U7，来采集电流的数值，若电流值较大，则通过继电器开关Kl和继电器开关K2来将线路切断，使得电路工作更加安全、可靠。
[0029]微处理器U7的28管脚连接移位寄存器U5的14管脚，微处理器U7的29管脚连接移位寄存器U5的12管脚和移位寄存器U6的12管脚，微处理器U7的30管脚连接移位寄存器U5的11管脚和移位寄存器U6的11管脚，移位寄存器U5的9管脚连接移位寄存器U6的14管脚，移位寄存器U5的8管脚连接移位寄存器U6的8管脚，移位寄存器U6的I管脚通过电阻R13连接显示器U4，移位寄存器U6的2管脚通过电阻R14连接显示器U4，移位寄存器U6的3管脚通过电阻Rl5连接显示器U4，移位寄存器U6的4管脚通过电阻R20连接显示器U4，移位寄存器U6的5管脚通过电阻R19连接显示器U4，移位寄存器U6的6管脚通过电阻R18连接显示器U4，移位寄存器U6的7管脚通过电阻R16连接显示器U4，移位寄存器U6的15管脚通过电阻R17连接显示器U4，移位寄存器U5的4管脚连接显示器U4，移位寄存器U5的5管脚连接显示器U4，移位寄存器U5的6管脚连接显示器U4，移位寄存器U5的7管脚连接显示器U4，发光二极管LEDl的负极、发光二极管LED2的负极、发光二极管LED3的负极、发光二极管LED4的负极、发光二极管LED5的负极、发光二极管LED6的负极相互连接，发光二极管LEDl的负极连接移位寄存器U5的3管脚，发光二极管LEDl的正极、发光二极管LED2的正极、发光二极管LED3的正极、发光二极管LED4的正极、发光二极管LED5的正极、发光二极管LED6的正极均与显示器U4相连接，发光二极管LEDl的正极连接电阻R18，发光二极管LED2的正极连接电阻R16，发光二极管LED3的正极连接电阻R15，发光二极管LED4的正极连接电阻R14，发光二极管LED5的正极连接电阻R13，发光二极管LED6的正极连接电阻Rl7。
[0030]微处理器U7将线路上的数据通过28、29、30管脚输出信号，信号通过移位寄存器U5和移位寄存器U6，将信号传送到显示器U4，显示器U4将实时数据显示给用户看，移位寄存器U5和移位寄存器U6控制发光二极管LEDl、发光二极管LED2、发光二极管LED3、发光二极管LED4、发光二极管LED5、发光二极管LED6，发光二极管显示线路上运行状态，对于瞬间性故障，可快速自动恢复供电，保障线路运行正常。
[0031]整流模块包括二极管D11、二极管D12、二极管D13、二极管D14，二极管Dll的负极连接二极管D12的正极，二极管D12的负极连接二极管D13的负极，二极管D13的正极连接二极管D14的负极，二极管D14的正极连接二极管Dll的正极，二极管Dll的负极和二极管D14的负极为整流模块的输入端，二极管Dll的正极和二极管D12的负极整流模块的输出端，整流模块通过二极管D11、二极管D12、二极管D13、二极管D14，将交流电转化为直流电。
[0032]需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一种具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。
[0033]总之，本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
【权利要求】
1.自复位多功能防雷分断器，其特征在于，包括放电管RV1、压敏电阻RV2、瞬态抑制二极管TVS1、放电管RV4、压敏电阻RV3、瞬态抑制二极管TVS2、放电管RV6、压敏电阻RV5、瞬态抑制二极管TVS3、零序电流互感器LA、变压器Tl、电流互感器A、瞬态抑制二极管TVS4、整流模块、二极管D2、电阻R5、电阻R6、稳压芯片U3、稳压芯片U1、电感L1、电解电容CE3、电容C3、电解电容CE4、电容C4、微处理器U7、电阻R10、运放芯片U2、二极管D5、电阻R12、稳压管D7、电阻R35、电阻R36、二极管D4、电阻R7、稳压管D6、移位寄存器U5、移位寄存器U6、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、发光二极管LED1、发光二极管LED2、发光二极管LED3、发光二极管LED4、发光二极管LED5、发光二极管LED6、显示器U4、继电器开关K1、继电器开关K2、线圈KM、MOS管F， 所述放电管RV1、压敏电阻RV2串联后，与瞬态抑制二极管TVSl并联，所述瞬态抑制二极管TVSl的两端跨接在火线L和零线N之间，所述放电管RV4、压敏电阻RV3串联后，与瞬态抑制二极管TVS2并联，所述瞬态抑制二极管TVS2的两端跨接火线L和地线PE之间，所述放电管RV6、压敏电阻RV5串联后，与瞬态抑制二极管TVS3并联，所述瞬态抑制二极管TVS3的两端跨接零线N和地线PE之间； 所述变压器Tl的初级线圈连接在火线L和零线N之间，所述变压器Tl的次级线圈连接瞬态抑制二极管TVS4的两端，所述瞬态抑制二极管TVS4的两端还连接整流模块的输入端，所述整流模块的输出端连接电阻R5，所述电阻R5连接电阻R6的一端，所述电阻R6的另一端连接地信号，所述电阻R6的一端连接微处理器U7的14管脚，所述整流模块的输出端还连接稳压芯片U3的输入端，所述稳压芯片U3的输出端通过电感LI连接稳压芯片Ul的输入端，所述稳压芯片Ul的输入端通过电解电容CE3连接地信号，所述电解电容CE3并联连接电容C3，所述稳压芯片Ul的输出端连接通过电解电容CE4连接地信号，所述电解电容CE4并联连接电容C4，所述稳压芯片Ul的输出端连接微处理器U7的电源输入端； 所述火线L和零线N穿过零序电流互感器LA，所述零序电流互感器LA的输出端通过电阻RlO输入到运放芯片U2的一个输入端，所述运放芯片U2的一个输出端连接二极管D5，所述二极管D5连接电阻R12的一端，所述电阻R12的另一端通过稳压管D7连接地信号，所述电阻R12的另一端连接微处理器U7的19管脚； 所述火线L穿过电流互感器A，所述电流互感器A的输出端通过电阻R35输入到运放芯片U2的另一个输入端，所述运放芯片U2的另一个输出端连接二极管D4的正极，所述二极管D4的负极连接电阻R7的一端，所述电阻R7的另一端连接微处理器U7的18管脚，所述电阻R7的另一端还通过稳压管D6连接地信号； 所述微处理器U7的28管脚连接移位寄存器U5的14管脚，所述微处理器U7的29管脚连接移位寄存器U5的12管脚和移位寄存器U6的12管脚，所述微处理器U7的30管脚连接移位寄存器U5的11管脚和移位寄存器U6的11管脚，所述移位寄存器U5的9管脚连接移位寄存器U6的14管脚，所述移位寄存器U5的8管脚连接移位寄存器U6的8管脚，所述移位寄存器U6的I管脚通过电阻R13连接显示器U4，所述移位寄存器U6的2管脚通过电阻R14连接显示器U4，所述移位寄存器U6的3管脚通过电阻R15连接显示器U4，所述移位寄存器U6的4管脚通过电阻R20连接显示器U4，所述移位寄存器U6的5管脚通过电阻R19连接显示器U4，所述移位寄存器U6的6管脚通过电阻R18连接显示器U4，所述移位寄存器U6的7管脚通过电阻R16连接显示器U4，所述移位寄存器U6的15管脚通过电阻R17连接显示器U4，所述移位寄存器U5的4管脚连接显示器U4，所述移位寄存器U5的5管脚连接显示器U4，所述移位寄存器U5的6管脚连接显示器U4，所述移位寄存器U5的7管脚连接显示器U4，所述发光二极管LEDl的负极、发光二极管LED2的负极、发光二极管LED3的负极、发光二极管LED4的负极、发光二极管LED5的负极、发光二极管LED6的负极相互连接，所述发光二极管LEDl的负极连接移位寄存器U5的3管脚，所述发光二极管LEDl的正极、发光二极管LED2的正极、发光二极管LED3的正极、发光二极管LED4的正极、发光二极管LED5的正极、发光二极管LED6的正极均与显示器U4相连接，所述发光二极管LEDl的正极连接电阻R18，所述发光二极管LED2的正极连接电阻R16，所述发光二极管LED3的正极连接电阻R15，所述发光二极管LED4的正极连接电阻R14，所述发光二极管LED5的正极连接电阻R13，所述发光二极管LED6的正极连接电阻R17 ； 所述MOS管F的控制端连接微处理器U7的16管脚，所述MOS管F与线圈KM串联后连接稳压芯片U3的输出端，所述火线L连接继电器开关K1，所述零线N连接继电器开关K2，所述线圈KM同时控制继电器开关K1、继电器开关K 2。
2.根据权利要求1所述自复位多功能防雷分断器，其特征在于，所述整流模块采用的是全桥整流电路。
【文档编号】H02H9/06GK104201640SQ201410464735
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月12日 优先权日:2014年9月12日
【发明者】王仁杰, 张文峰, 黄定全, 钱杰, 金农 申请人:浙江久天电力科技有限公司