剩余电流负荷继电器的制作方法

本实用新型涉及继电器的技术领域，特别涉及一种剩余电流负荷继电器。

背景技术：

目前，在整个用电保护系统中，承担末端的用户用电保护设备大多是小型断路器。小型断路器的保护功能有过载保护、短路保护和漏电保护，但是由于小型断路器不具有自动重合闸功能，所以出现用电故障后需要人工送电，增加了操作程序和人力成本，不符合现代智能化的趋势，将降低市场的占有率；其次小型断路器不具有通讯组网功能，不能实时监测用户的用电情况，所以在供电线路出现故障后用电故障点定位十分困难，影响了整条供电线路的稳定供电。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种剩余电流负荷继电器，具有过载保护、短路保护、漏电保护功能，同时还有自动重合闸功能，通讯组网功能，电能表反馈控制功能，额定电流可调功能，智能化程度高。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种剩余电流负荷继电器，包括中央处理器、磁保持驱动单元、三相电流采样单元、剩余电流采样单元、通信单元和输入设定单元，所述中央处理器分别与磁保持驱动单元、三相电流采样单元、剩余电流采样单元、通信单元和输入设定单元相连接，所述磁保持驱动单元包括磁保持继电器和磁保持继电器控制电路，所述磁保持继电器控制电路的一端与中央处理器相连接，所述磁保持继电器控制电路的另一端与磁保持继电器连接，用于控制磁保持继电器的分闸和合闸，所述三相电流采样单元包括电流互感器、电流采样电路、电流滤波电路和电流放大电路，所述电流放大电路与中央处理器相连接，所述剩余电流采样单元包括零序互感器、漏电采样电路、漏电整理电路、漏电滤波电路和漏电放大电路，所述漏电放大电路与中央处理器相连接，所述通信单元设有电能表反馈接收电路，通过中央处理器、磁保持驱动单元、三相电流采样单元、剩余电流采样单元、通信单元和输入设定单元的相互配合作用，实现自动重合闸功能，通讯组网功能，电能表反馈功能和额定电流可调功能，不需要人工的借助，工作效率高，弱电控制，供电稳定，符合现代智能化的趋势，提高市场占有率，普通的芯片一定要充满电才可以使用，而本实用新型中的中央处理器能够边充电边进行工作，与继电器相连，随时控制，可控制性强，稳定性好。

作为优选，所述磁保持继电器控制电路包括继电器、MOS管控制端和继电器控制端，所述继电器控制端的输入端与中央处理器的一端连接，所述继电器控制端的输出端设有三极管，所述三极管的输出端设有继电器，所述继电器上设有触点，所述触点与外接电流相连，所述MOS管控制端的输入端与中央处理器的另一端连接，所述MOS管控制端的输出端设有MOS管，所述MOS管的输出端与继电器连接，所述MOS管控制端和继电器控制端并联连接，所述继电器与磁保持继电器连接，通过MOS管控制端、继电器控制端、中央处理器和磁保持继电器的相互配合作用，实现MOS管和继电器触点的自动断开和闭合，实现了自动重合闸功能，电路故障后不再需要人工进行送电，降低人力成本和提高工作效率。

作为优选，所述三极管的输出端还设有二极管，所述二极管与继电器并联连接，二极管能够为继电器进行反向放电，防止继电器感应电动势过高而损坏。

作为优选，所述继电器控制端的输出端还设有一号电阻，所述一号电阻的输出端一端设有二号电阻，所述一号电阻的输出端另一端设有三极管，所述MOS管控制端的输出端还设有三号电阻，所述三号电阻的输出端设有MOS管，一号电阻的设置对输入三极管的电流起到限流的作用，使得三极管流入的电压保持稳定，二号电阻的设置增强了电流的导通能力，使得电流运行更加顺畅，三号电阻的设置增强了电流的导通能力，接收信号更加准确。

作为优选，所述磁保持继电器的一端还设有TVS管，TVS管的设置起到保护磁保持继电器过压的作用，保证磁保持继电器能够进行正常工作。

作为优选，所述通信单元还设有RS485通信电路，RS485通信电路与中央处理器连接，进行数据交互， RS485通信电路采用异步通信方式，按照特定的通信规范和中央处理器进行数据交互，能够上传数据也能够接受中央处理器的指令。

作为优选，所述输入设定单元包括按键和拨码开关，所述按键和拨码开关分别与中央处理器连接，用于现场参数设定。

本实用新型的有益效果：本实用新型中央处理器、磁保持驱动单元、-三相电流采样单元、剩余电流采样单元的相互配合作用，具有自动重合闸功能，电路故障后不再需要人工进行送电，降低人力成本；同时设有的通信单元能够与外界连接进行通讯组网，实现数据的实时监控，电能表的反馈功能控制功能，实现自动分闸、合闸；设置的三相电流采样单元和剩余电流采样单元，对电流进行调节控制，保证通过的电流稳定运行。

本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例的原理框图。

图2是本实用新型实施例磁保持继电器的控制原理图。

图中：1-中央处理器、2-磁保持驱动单元、3-三相电流采样单元、4-剩余电流采样单元、5-通信单元、6- 输入设定单元、21-磁保持继电器、22-磁保持继电器控制电路、31-电流互感器、32-电流采样电路、33- 电流滤波电路、34-电流放大电路、41-零序互感器、42-漏电采样电路、43-漏电整理电路、44-漏电滤波电路、45-漏电放大电路、51-电能表反馈接收电路、52-通信电路、61-按键、62-拨码开关、211-TVS管、 221-继电器、222-MOS管控制端、223-继电器控制端、224-三极管、225-二极管、226-一号电阻、227-二号电阻、228-三号电阻、2211-触点、2221-MOS管。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种剩余电流负荷继电器，包括中央处理器1、磁保持驱动单元 2、三相电流采样单元3、剩余电流采样单元4、通信单元5和输入设定单元6，所述中央处理器1分别与磁保持驱动单元2、三相电流采样单元3、剩余电流采样单元4、通信单元5和输入设定单元6相连接，所述磁保持驱动单元2包括磁保持继电器21和磁保持继电器控制电路22，所述磁保持继电器控制电路22的一端与中央处理器1相连接，所述磁保持继电器控制电路22的另一端与磁保持继电器21连接，用于控制磁保持继电器21的分闸和合闸，所述三相电流采样单元3包括电流互感器31、电流采样电路32、电流滤波电路33和电流放大电路34，所述电流放大电路34与中央处理器1相连接，所述剩余电流采样单元4包括零序互感器41、漏电采样电路42、漏电整理电路43、漏电滤波电路44和漏电放大电路45，所述漏电放大电路45与中央处理器1相连接，所述通信单元5设有电能表反馈接收电路51。

普通的芯片一定要充满电才可以使用，而本实施例的中央处理器采用的是8位的MCU，与继电器221 相连，能够边充电边进行工作，随时控制，可控制性强，稳定性好，主要负责各类输入信号处理运算、外围电路的控制信号输出、与外围设备的交互通信、参数以及各类数据的存储。

本实施例中，所述磁保持继电器控制电路22包括继电器221、MOS管控制端222和继电器控制端223，所述继电器控制端223的输入端与中央处理器1的一端连接，所述继电器控制端223的输出端设有三极管 224，所述三极管224的输出端设有继电器221，所述继电器221上设有触点2211，所述触点2211与外接电流相连，所述MOS管控制端222的输入端与中央处理器1的另一端连接，所述MOS管控制端222的输出端设有MOS管2221，所述MOS管2221的输出端与继电器221连接，所述MOS管控制端222和继电器控制端223并联连接，所述继电器221与磁保持继电器21连接，通过MOS管控制端222、继电器控制端223、中央处理器1和磁保持继电器21的相互配合作用，实现MOS管2221和继电器221触点2211的自动断开和闭合，实现了自动重合闸功能，电路故障后不再需要人工进行送电，降低人力成本和提高工作效率。

本实用新型中的三极管224的输出端还设有二极管225，所述二极管225与继电器221并联连接，二极管能225够为继电器221进行反向放电，防止继电器221感应电动势过高而损坏。

本实用新型中的继电器控制端223的输出端还设有一号电阻226，所述一号电阻226的输出端一端设有二号电阻227，所述一号电阻226的输出端另一端设有三极管224，所述MOS管控制端222的输出端还设有三号电阻228，所述三号电阻228的输出端设有MOS管2221，一号电阻226的设置对输入三极管224 的电流起到限流的作用，使得三极管224流入的电压保持稳定，二号电阻227和三号电阻228的设置增强了电流的导通能力，使得电流运行更加顺畅，接收信号更加准确，所述磁保持继电器21的一端还设有TVS 管211，TVS管211的设置起到保护磁保持继电器21过压的作用，保证磁保持继电器21能够进行正常工作。

本实施例中的通信单元5还设有RS485通信电路52，RS485通信电路52与中央处理器1连接，进行数据交互，RS485通信电路52采用异步通信方式，按照特定的通信规范和中央处理器1进行数据交互，能够上传数据也能够接受中央处理器的指令。

本实施例中的输入设定单元6包括按键61和拨码开关62，所述按键61和拨码开关62分别与中央处理器1连接，负责设定设备运行的基本参数设置，可通过拨码开关62设定当前运行的额定电流档位值，通过按键61操作可发出分闸指令、合闸指令和试跳指令。

本实用新型工作过程：

本实用新型一种剩余电流负荷继电器在工作过程中，三相电流采样单元3负责三相电流的数据信号，通过电流互感器31产生感应电流，感应电流经过电流采样电路32、电流滤波电路33和电流放大电路34 的系列操作后输入中央处理器1的AD转换口，中央处理器1通过定时转换计算后就得到了当前相电流值，若当前电流值超过设定额定电流阈值，计算超限倍率，得出超限延时时间，超限时间达到超限延时时间，则中央处理器1控制磁保持驱动单元2进行分闸，首先中央处理器1输出高电平到继电器控制端223，三极管224导通，继电器221通电吸合，继电器221的触点2211接通外接电源正向接入点，提供17.5V1的正向电压，然后中央处理器1输出高电平到MOS管控制222端，MOS管2221导通，于是磁保持继电器21 得到17.5V的电压并形成闭合回路，磁保持继电器21通电后触点2211与外接电源断开，主回路断开，300 毫秒后中央处理器1输出低电平到MOS管控制端222，MOS管2221断开，于是闭合回路断开，磁保持继电器21断电后保持主回路断开状态，分闸操作完成；

剩余电流采样单元4负责采集剩余电流的数据信号，通过零序互感器41产生感应剩余电流，经过漏电采样电路42、漏电整理电路43、漏电滤波电路44和漏电放大电路45后输入中央处理器1的AD转换口，中央处理器1通过定时转换计算后就得到了当前剩余电流值，若当前剩余电流值超过设定剩余电流阈值，计算超限倍率，得出超限延时时间，超限时间达到超限延时时间，则中央处理器1控制磁保持驱动单元2 按照上述步骤进行分闸；40～60秒，中央处理器1输出高电平到MOS管控制端222，MOS管2221导通，由于继电器221未通电，所以触点2211接通外接电源的反向接入点，提供17.5V2的反向电压，于是磁保持继电器21得到17.5V的反向电压并形成闭合回路，磁保持继电器21通电后触2211点闭合，主回路接通， 300毫秒后中央处理器1输出低电平到MOS管控制端222，MOS管2221断开，于是闭合回路断开，磁保持继电器21断电后保持主回路接通状态，自动合闸操作完成。

通信单元5负责与外围设备的交互通信，与外围设备连接，具有通信组网功能，电能表反馈接收电路 51通过接收电能表的常开或者常闭的延时信号来获取当前分合闸指令，获取指令后传送给中央处理器，由中央处理器1控制磁保持继电器驱动单元2，来完成分合闸操作。

与现有技术相比，本实用新型具有自动重合闸功能，出现用电故障后能够实现自动重合闸，同时通讯组网功能，电能表反馈控制功能，额定电流可调功能，功能多样化，智能化程度高，同时本实用新型尺寸小，采用轨道式安装，安装方便。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。