鉴相鉴幅漏电继电器的制作方法

专利名称：鉴相鉴幅漏电继电器的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及一种漏电继电器，尤其是指一种鉴相鉴幅漏电继电器。
二背景技术：
目前常用的漏电继电器为JD系列产品，如JD1型、JD3-40型漏电继电器和JD2型中性点接地式漏电继电器等，它们具有触电漏电保护功能。但它们在漏电动作后无法知道漏电动作时的电流值，无法判断触电发生在A相、B相还是C相。为此，中国专利曾公开了一种“鉴相鉴幅漏电继电器”(ZL992292336，CN2392290Y，公告日2000年8月16日)，它包括电源电路、信号检测变换电路、零序互感器与漏电信号测量电路相连，信号合成电路、延时输出电路、跳闸电路及执行输出电路与接触器，其特征是在跳闸电路与信号输出电路之间连接有二次跳闸一次重合电路及延时电路与放大电路。它增加了二次跳闸一次重合功能，且增加了节电无声电路，但外围电路较繁琐。
三、实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种鉴相鉴幅漏电继电器，它外围电路少，且具有漏电保护与欠压保护、漏电电流数字显示等多功能。
为达到上述目的，本实用新型采取的解决方案是一种鉴相鉴幅漏电继电器，包括零序互感器、电压检测电路、漏电信号放大电路、漏电模拟发生电路、电源电路、继电器、交流接触器，零序互感器与漏电信号放大电路相连，设置一个单片机，漏电信号放大电路接单片机的17脚，电压检测电路接单片机的18脚，还有一个漏电电流显示电路接单片机的输入端和输出端构成一回路。
本实用新型由于采用单片机，大大简化了外围电路。漏电信号经放大后，变成符合单片机输入要求的信号。单片机检测漏电信号，计算出漏电信号的幅值I及相位θ，并由公式(1)～(3)计算出A、B、C三相的漏电电流。假设发生变化的为A相和B相，可由公式(4)计算出漏电突变电流，突变电流的相位由公式(5)计算。对于其它相变化时，计算公式与公式(4)和(5)相似。单片机由根据检测出的漏电电流幅值及漏电突变电流实现鉴相鉴幅漏电保护。
由于采用了单片机，可以将漏电电流及A、B、C三相的漏电电流输出到显示回路，便于用户进行故障分析。同时，漏电动作后，还可以显示出是缓变漏电动作还是突变漏电动作，在突变漏电动作时还可以显示出是突变漏电发生在A相、还是B相，或是C相。
IΔr=IΔa2+IΔb2-IΔaIΔb--(4)]]>θΔ=acrtg3IΔb/2IΔa-IΔb/2--(5)]]>采用单片机控制下的鉴相鉴幅漏电检测电路，输出由继电器完成，可以和交流接触器组合使用，且交流接触器是节能运行。其功能不仅可以完全代替以前模拟式的鉴相鉴幅漏电继电器，而且在功能上增加了漏电电流显示、漏电动作方式(缓变漏电动作、突变漏电动作)显示、设定自动选择漏电动作电流等智能化功能。采用工业级单片机芯片，不仅保障了产品性能先进，也保障了工作的可靠性。
本实用新型与现有技术相比，具有以下特点1、漏电电流数字显示。采用数码管显示漏电电流，不仅可以显示三相漏电电流矢量和，还可以分别显示A、B、C三相的漏电电流，在漏电显示方面有突破。
2、漏电动作方式显示。一般的漏电继电器在漏电动作后无法知道漏电动作时的电流值，该漏电继电器不仅可以显示漏电动作时的漏电电流值，还可以判断触电发生在A相、B相还是C相，大大缩短了用户故障分析与排除的时间。
3、漏电保护特性可调。缓变动作额定漏电电流为300mA、500mA、1000mA等，突变动作额定漏电电流为30mA、50mA等。还可以设定自动运行方式，即自动根据电网漏电电流的大小选择合适的漏电动作值，满足用户在不同场合下的需要，大大提高了投运率。
4、交流接触器节能运行，降低电量消耗。漏电继电器输出采用了有源输出，控制的交流接触器为交流吸合，直流保持，大大降低了能量消耗，降低了用户的运行成本。
5、功能多，便于用户使用。本漏电继电器不仅具有漏电保护功能，还具漏电显示、漏电电流动作显示、欠压保护等功能。
四

图1是本实施例的电路框图。
图2是本实施例的电路原理图。
五具体实施方式
下面结合实施例及其附图对本实用新型及其产生的积极效果再作描述。
参见图1和图2，一种鉴相鉴幅漏电继电器，包括零序互感器LH、电压检测电路、漏电信号放大电路、漏电模拟发生电路、电源电路、继电器J1和J2、交流接触器，零序互感器LH与漏电信号放大电路相连，设置一个单片机MCU，漏电信号放大电路接单片机MCU的17脚，电压检测电路接单片机MCU的18脚，还有一个漏电电流显示电路接单片机MCU的输入端和输出端构成一回路。
参见图2，变压器B1、二极管D1、D2及集成稳压管T1和电容C1～C4构成所述的电源电路，二极管D1、D2整流出并经集成稳压管T1稳压的电压直接给继电器J1和J2供电。
参见图2，变压器B1的另一副边与二极管D16～D21、电阻R50构成交流接触器的交流吸合、直流保持电路。这样达到交流接触器的节能运行。
参见图2，单片机MCU的13脚与三极管T2的基极连接，三极管T2、继电器J1和J2、电阻R42、电容C17、电阻R45、三极管T1构成分合闸控制电路。单片机MCU通过对三极管T2的控制，实现对继电器J1和J2的控制，从而完成对交流接触器的合、分闸操作。电阻R42、电容C17、电阻R45、三极管T1、继电器J2构成的电路完成对交流接触器的交流吸合。
参见图2，零序互感器LH有两个副边，一个副边和按钮SW1～SW4及电阻R9～R13构成所述的漏电模拟发生电路。当按钮SW1按下，显示器LED1显示“a”，当按钮SW2按下，LED1显示“b”，当按钮SW3按下，LED1显示“c”，当按钮SW4按下，LED1显示“e”或数字(显示“e”表示超过量程，显示数字表示漏电电流)。零序互感器LH的另一个副边将检测出的漏电信号送入由电阻R15～R21、电容C5～C7及运算放大器U1D构成所述的漏电信号放大电路。实现对漏电信号的放大，然后送入单片机MCU，由单片机MCU实现对漏电信号的处理。
参见图2，电阻R1～R8、二极管D3～D8及运算放大器U1A～U1C构成所述的电压检测电路。当三相电压有～相(或两相、或三相)电压低于设定值时，单片机MCU发出脱扣指令，使继电器J1得电，继电器J1动作使交流接触器失电分断。同时单片机MCU可以根据检测的漏电信号，也可控制交流接触器分断，实现漏电保护的功能。
参见图2，电阻R22～R28、显示器LED1及三极管T3～T5构成所述的漏电电流显示电路。该电路由单片机MCU直接驱动，单片机MCU根据漏电电流、欠压等情况进行输出显示。
参见图2，单片机MCU采用167C711单片机。
权利要求1.一种鉴相鉴幅漏电继电器，包括零序互感器LH、电压检测电路、漏电信号放大电路、漏电模拟发生电路、电源电路、继电器J1和J2、交流接触器，零序互感器LH与漏电信号放大电路相连，其特征是设置一个单片机MCU，漏电信号放大电路接单片机MCU的17脚，电压检测电路接单片机MCU的18脚，还有一个漏电电流显示电路接单片机MCU的输入端和输出端构成一回路。
2.根据权利要求1所述的一种鉴相鉴幅漏电继电器，其特征是变压器B1、二极管D1、D2及集成稳压管T1和电容C1～C4构成所述的电源电路，二极管D1、D2整流出并经集成稳压管T1稳压的电压直接给继电器J1和J2供电。
3.根据权利要求1或2所述的一种鉴相鉴幅漏电继电器，其特征是变压器B1的另一副边与二极管D16～D21、电阻R50构成交流接触器的交流吸合、直流保持电路。
4.根据权利要求1所述的一种鉴相鉴幅漏电继电器，其特征是所述的单片机MCU的13脚与三极管T2的基极连接，三极管T2、继电器J1和J2、电阻R42、电容C17、电阻R45、三极管T1构成分合闸控制电路。
5.根据权利要求1所述的一种鉴相鉴幅漏电继电器，其特征是所述的零序互感器LH有两个副边，一个副边和按钮SW1～SW4及电阻R9～R13构成所述的漏电模拟发生电路，
6.根据权利要求1或5所述的一种鉴相鉴幅漏电继电器，其特征是零序互感器LH另一个副边将检测出的漏电信号送入由电阻R15～R21、电容C5～C7及运算放大器U1D构成所述的漏电信号放大电路。
7.根据权利要求1所述的一种鉴相鉴幅漏电继电器，其特征是电阻R1～R8、二极管D3～D8及运算放大器U1A～U1C构成所述的电压检测电路。
8.根据权利要求1所述的一种鉴相鉴幅漏电继电器，其特征是电阻R22～R28、显示器LED1及三极管T3～T5构成所述的漏电电流显示电路。
专利摘要一种鉴相鉴幅漏电继电器，包括零序互感器、电压检测电路、漏电信号放大电路、漏电模拟发生电路、电源电路、继电器、交流接触器，零序互感器与漏电信号放大电路相连，设置一个单片机，漏电信号放大电路接单片机的17脚，电压检测电路接单片机的18脚，还有一个漏电电流显示电路接单片机的输入端和输出端构成一回路。它外围电路少，且具有漏电保护与欠压保护、漏电电流数字显示等多功能。
文档编号H01H83/14GK2655414SQ200320100898
公开日2004年11月10日 申请日期2003年10月20日 优先权日2003年10月20日
发明者郑祥衡 申请人:郑祥衡