带故障电弧保护功能报警的断路器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种带故障电弧保护功能报警的断路器，包括：信号采集单元、微处理器单元、报警单元以及电源电路单元；采用本实用新型结构的带故障电弧保护功能报警的断路器，通过电流互感器采集家庭或者其他场所内的电气线路中的电流信号，经过信号调理电路处理后送入微处理器单元中进行分析，通过分析来判断当时的电流是否符合发生电弧故障时的电流的特征，如果是，则判断为发生了电弧故障，并给出故障信号，进行报警，对于防范故障电弧引发的火灾，是有十分重要的意义。
【专利说明】带故障电弧保护功能报警的断路器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电子、电器设备安全保护装置，尤其是一种带故障电弧保护功能报警的断路器。
【背景技术】
[0002]随着经济的飞速发展和人民生活的提高，用电量也在不断增加。用电安全，包括人身安全和防止漏电或电弧故障引起的火灾，日益受到人们重视。电弧故障造成的火灾在所有电气火灾中占60%以上，因此人们对低压电气安全和电弧故障保护的重视程度逐渐提闻。
[0003]电弧是两个电极之间跨越某种绝缘介质的持续放电现象，经常伴随着电极的局部挥发。典型的电弧是在阴、阳两极之间的空气间隔中形成的。电弧中心温度一般为5000至15000摄氏度。电弧存在的区域会产生很高的电离气压，导致电弧被局限的任何地方都会释放出高热气体和电极物质粒子。
[0004]线路上的电弧可分为两种，一种是正常的操作弧，称“好弧”另一种是故障电弧，称“坏弧”。“好弧”是指电机旋转(如电钻、吸尘器等)产生的弧，另外当人们开关电器，插拔电器时产生的弧也属于“好弧”。“坏弧”是故障电弧，故障电弧一般产生于两种情况:①沿着绝缘体部分导电表面；②产生于非常接近的两个电极。前者由于绝缘体长期受热或发生偶然性电火花，造成绝缘表面碳化而形成电弧通道；后者由于导电体碰上接地管道，或是一束导体中部分被尖锐的金属体把绝缘割伤。在低压供配电线路中，有串联电弧故障、线对线电弧故障和线对地电弧故障。
[0005]传统的家用电路或其它场所内的故障保护装置可以在电气线路严重过载，或者发生短路时断开电路从而起到保护作用，但是发生电弧故障时的电流虽然通常存在较高尖峰，但有效值可能并不大，所以传统的电路故障保护装置都无法对电弧故障提供全面的保护。
【发明内容】
[0006]本实用新型要解决的技术问题是提供一种带故障电弧保护功能报警的断路器，以解决现有技术中存在的上述问题。
[0007]为解决上述问题，本实用新型的一种带故障电弧保护功能报警的断路器，包括:信号采集单元、微处理器单元、报警单元以及电源电路单元；信号采集单元，用于采集电气电路中的电流信号；微处理器单元，与信号采集单元相连，用于接收信号采集单元所采集到的信号，判断线路中是否存在故障电弧，并根据判断结果控制是否报警；所述微处理器单元具有电弧故障检测模块；报警单元，与微处理器相连，用于在电气电路中发生电弧故障时进行报警，从而起到保护电路的作用；电源电路单元，用于为信号采集单元、微处理器单元以及报警单元提供电源。
[0008]采用本实用新型结构的带故障电弧保护功能报警的断路器，通过电流互感器采集家庭或者其他场所内的电气线路中的电流信号，经过信号调理电路处理后送入微处理器单元中进行分析，通过分析来判断当时的电流是否符合发生电弧故障时的电流的特征，如果是，则判断为发生了电弧故障，并给出故障信号，进行报警，对于防范故障电弧引发的火灾，是有十分重要的意义。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的结构框图。
【具体实施方式】
[0010]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本实用新型技术方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
[0011]本【技术领域】技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、部件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称部件被“连接”或“耦接”到另一部件时，它可以直接连接或耦接到其他部件，或者也可以存在中间部件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
[0012]如图1所示，本实用新型包括:信号采集单元、微处理器单元、报警单元以及电源电路单元；信号采集单元，用于采集电气电路中的电流信号；微处理器单元，与信号采集单元相连，用于接收信号采集单元所采集到的信号，判断线路中是否存在故障电弧，并根据判断结果控制是否报警；所述微处理器单元具有电弧故障检测模块；报警单元，与微处理器相连，用于在电气电路中发生电弧故障时进行报警，从而起到保护电路的作用；电源电路单元，用于为信号采集单元、微处理器单元以及报警单元提供电源。
[0013]优选地，所述报警单元包括声音报警模块和/或灯光报警模块。
[0014]需要说明的是，本实用新型当检测到发生电弧故障时，并非切断电路，而是发出报警，之所以这样做的原因是，电弧的发生具有一定的几率，并非都具有连续性，如果发生一次电弧，或几次电弧，就断电的话，有可能影响正常的供电使用，如正在进行重要的会议、正在进行重要文件的处理等，因此，采取报警的方式，提示管理人员进行管理，综合考虑当时的情况来作出是否断电的决定。
[0015]优选地，所述信号采集单元包括电流互感器以及信号调理电路；该信号调理电路与微处理器单元相连，用于对电流互感器采集到的电流信号进行放大、滤波。
[0016]优选地，所述微处理器单元具有A/D转换模块，用于将电流互感器采集到的电流信号进行模数转换。
[0017]优选地，所述电弧故障保护装置还包括测试电路，该测试电路与电源电路单元以及微处理器单元相连，能够向微处理器单元输入测试信号，致使报警单元进行报警，用于判断电弧故障保护装置是否工作正常。
[0018]需要说明的是，为了保障带故障电弧保护功能报警的断路器的功能正常，可以设置上述电路，进一步保证了本实用新型的目的的实现。
[0019]所述的电源电路单元包括开关电源以及电压转换芯片；其中开关电源与信号调理电路和测试电路相连；电压转换芯片与开关电源以及微处理器单元相连。
[0020]所述的电源电路单元包括开关电源以及电压转换芯片，其中开关电源将220V交流电转换为正负5V电源，为信号调理电路和测试电路供电；电压转换芯片将开关电源中输出的5V转换为3.3V电源，为微处理器供电。
[0021]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种带故障电弧保护功能报警的断路器，其特征在于:包括:信号采集单元、微处理器单元、报警单元以及电源电路单元；信号采集单元，用于采集电气电路中的电流信号；微处理器单元，与信号采集单元相连，用于接收信号采集单元所采集到的信号，判断线路中是否存在故障电弧，并根据判断结果控制是否报警；所述微处理器单元具有电弧故障检测模块；报警单元，与微处理器相连，用于在电气电路中发生电弧故障时进行报警，从而起到保护电路的作用；电源电路单元，用于为信号采集单元、微处理器单元以及报警单元提供电源。
2.根据权利要求1所述的带故障电弧保护功能报警的断路器，其特征在于:所述报警单元包括声音报警模块和/或灯光报警模块。
3.根据权利要求1或2所述带故障电弧保护功能报警的断路器，其特征在于:所述信号采集单元包括电流互感器以及信号调理电路；该信号调理电路与微处理器单元相连，用于对电流互感器采集到的电流信号进行放大、滤波。
4.根据权利要求3所述带故障电弧保护功能报警的断路器，其特征在于:所述微处理器单元具有A/D转换模块，用于将电流互感器采集到的电流信号进行模数转换。
5.根据权利要求4所述带故障电弧保护功能报警的断路器，其特征在于:所述带故障电弧保护功能报警的断路器还包括测试电路，该测试电路与电源电路单元以及微处理器单元相连，能够向微处理器单元输入测试信号，致使报警单元进行报警，用于判断电弧故障保护装置是否工作正常。
6.根据权利要求5所述带故障电弧保护功能报警的断路器，其特征在于:所述的电源电路单元包括开关电源以及电压转换芯片；其中开关电源与信号调理电路和测试电路相连；电压转换芯片与开关电源以及微处理器单元相连。
【文档编号】G01R31/00GK204046153SQ201420495938
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】王颖 申请人:天津市鸿远电气股份有限公司