专利名称：用于脉动直流的剩余电流断路器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种带剩余电流的塑壳断路器。
背景技术：
剩余电流断路器是低压电器中的一个重要品种，对在日益增多的各种用电设备中，防止因设备漏电、绝缘损坏或使用不当造成人身触电进而引起火灾危险起了重要的作用。现有的带过流保护延时型剩余电流断路器，包括检测互咸器、执行脱扣器、控制电路、稳压电源电路、报警电路，控制电路采用电子放大、比较及触发器电路，对漏电信号进行放大处理后控制执行脱扣器动作，具有动作灵敏度高、性能稳定的特点，应用范围广泛。但这类断路器不能对电源电压有非正弦波的半波信号(脉动直流)进行检测，使断路器误动或拒动。
发明内容
本实用新型克服了现有的带剩余电流的断路器对于电源电压有非正弦波的半波信号(脉动直流)的漏检或无检，导致断路器误动或拒动的缺陷，提供一种用于脉动直流的剩余电流断路器，该断路器具有现有带剩余电流的断路器的保护功能，并对于电源电压有非正弦波的半波信号进行检测，检测精度高，动作可靠，性能稳定。
本实用新型是这样实现的；一种用于脉动直流的剩余电流断路器，包括检测互感器、执行脱扣器、稳压电源电路、报警电路、精密绝对值检测电路、判错电路、单片微处理器，检测互感器输出信号接精密绝对值检测电路，精密绝对值检测电路输出信号经判错电路后输出接单片微处理器，经单片微处理器运算后输出接执行脱扣器和报警电路，单片微处理器可接收规定参数设定；精密绝对值检测电路，包括电阻R3、R2、R4、二极管D8和集成块1/2IC1，检测互感器LH送出信号负极接R2，R2接1/2IC1输入端负极，检测互感器LH送出信号正极接R3，R3接1/2IC1输入端正极，1/2IC1输出接D8，D8另一端并接R5和R4，R4另一端接1/2IC1输入端负极R5、R6、R8和另1/2IC1组成精密放大器，R5接另1/2IC1输入端正极，R6一端接地，R6另一端接另1/2IC1输入端负极，R8跨接另1/2IC1输入端负极和输出端；另1/2IC1输出端接可调电阻VR，VR另一端接地，可调电阻VR可移动端并接R15、R30和D6；R15、R16、R17、R7、电容C7和1/2IC2组成延时电路，R15接1/2IC2输入端正极，R16一端接地，R16另一端接1/2IC2输入端负极，R17跨接1/2IC2输入端负极和输出端，R7一端接1/2IC2输出端；R7另一端并接C7和D7，C2另一端接地，D7另一端和D6另一端并联后并接R18和R13，R18接地R14、R13、R12和另1/2IC2组成比较器，R14一端接直流电源5V，R14另一端接R12，R12接另1/2IC2输入端负极，在R14和R12连线间接有稳压管WD1，稳压管WD1另一端接三相电源中线，R13另一端接另1/2IC2输入端正极，另1/2IC2输出端接R11，R11接单片微处理器IC4 RC0口；延时电路、D6、D7、比较器和稳压管WD1组成判错电路，R30另一端接单片微处理器IC4RA1口。
本实用新型的工作原理是经检测互感器检测后，信号送到精密绝对值检测电路，将正负半波信号都变成正半波信号处理，输出信号经判错电路处理后输入单片微处理器，由单片微处理器进行模数转换，数字滤波，与规定参数比较后，输出信号驱动执行脱扣器，断路器跳闸或发出声光报警信号。本实用新型与现有技术相比，具有现有带剩余电流的断路器的保护功能，并对于电源电压有非正弦波的半波信号进行检测，检测精度高，动作可靠，性能稳定。
图1为本实用新型用于脉动直流的剩余电流断路器电气框图，图2为用于脉动直流的剩余电流断路器电路原理图。
图中1检测互感器，2精密绝对值检测电路，3判错电路，4单片微处理器，5执行脱扣器，6宽范围稳压电源，7声光报警电路，8规定参数设定。
具体实施方式
参见图1、图2，电流由电网ABCN四线经本断路器送到用电负载。当有漏电发生时，互感器1LH送出信号，C1用于抑制高频干扰，D9、D10用于保护IC1；R2、R3、R4、D8和1/2IC1组成精密绝对值检测电路2，由LH感应的漏电信号，无论是正半波或负半波，均变成正半波信号送到R5。R5、R6、R8和另1/2IC1组成精密放大器，将信号放大。因此，具有脉动直流的漏电(A型)也能准确地检测。
经绝对值检测电路2和精密放大后的漏电信号分成二路，其中一路送到R15、D6。经R15、R16、R17、R7、C7和1/2IC2延时后，由D7送出；由D7送出和由D6送出的信号相“与”后送到R13。R14、R13、R12和另1/2IC2组成比较器，当相“与”后的漏电信号超过WD1的稳压值时，IC2经R11送出高电平。单有D6送出的信号不足于比较器送出高电平，漏电信号持续足够长的时间(超过延时时间)，D7送出的信号；比较器才能送出高电平。这样，偶然出现的伪信号就不起作用。这就是判错功能电路3。判错信号送到单片微处理器4IC4的RC0口，通知微处理器信号的真伪。
漏电信号另一路经R30送到单片微处理器IC4的RA1口，由微处理器处理。IC4为PIC16F873，具有5路10位A/D功能。其中判IΔ大小，比例，从50％IΔn到100％IΔn(额定剩余动作电流)分10个级差，设定报警频率从0.5次/s到5次/s。RC3口发出信号驱动发光二极管LED及蜂鸣器FM，发出声光报警7。RC1口发出跳闸信号触发可控硅驱动脱扣器5，断路器跳闸。RC2口发出信号驱动继电器J0，RC6口发出信号驱动光电耦合器PH1，可供外接控制用。
微处理器4对正弦电流采样数据的处理方法，是采用漏电流均方根值(真有效值)检测。每周波采样32次。每次采样值平方后相加，再除以32，然后用牛顿迭代法开平方运算。
微处理器IC4具有看门狗功能，并且在程序中增加了数字滤波；在线路中增加吸收网络，抗干扰性能较好。
漏电动作值及延时时间设定8由K1、K2输入RB7、RB6、RB5、RB4口通知微处理器。
宽范围稳压电路6，由CA1、CA2、CC1、CC2、RA、RC、WDC、WDA、D4、D5、和R9、WD0、C4、C5、L1、IC3、C6组成。即使电源发生较大波动，也能保证电路的工作正常。
ERA、RAC为高容量放电管，用以吸收浪涌、群脉冲等干扰。
权利要求1.一种用于脉动直流的剩余电流断路器，包括检测互感器(1)、执行脱扣器(5)、稳压电源电路(6)、报警电路(7)，其特征是断路器还包括精密绝对值检测电路(2)、判错电路(3)、单片微处理器(4)，检测互感器(1)输出信号接精密绝对值检测电路(2)，精密绝对值检测电路(2)输出信号经判错电路(3)后输出接单片微处理器(4)，经单片微处理器(4)运算后输出接执行脱扣器(5)和报警电路(7)，单片微处理器(4)可接收规定参数设定(8)；精密绝对值检测电路(2)，包括电阻R3、R2、R4、二极管D8和集成块1/2IC1，检测互感器(1)送出信号负极接R2，R2接1/2IC1输入端负极，检测互感器LH送出信号正极接R3，R3接1/2IC1输入端正极，1/2IC1输出接D8，D8另一端并接R5和R4，R4另一端接1/2IC1输入端负极；R5、R6、R8和另1/2IC1组成精密放大器，R5接另1/2IC1输入端正极，R6一端接地，R6另一端接另1/2IC1输入端负极，R8跨接另1/2IC1输入端负极和输出端；另1/2IC1输出端接可调电阻VR，VR另一端接地，可调电阻VR可移动端并接R15、R30和D6；R15、R16、R17、R7、电容C7和1/2IC2组成延时电路，R15接1/2IC2输入端正极，R16一端接地，R16另一端接1/2IC2输入端负极，R17跨接1/2IC2输入端负极和输出端，R7一端接1/2IC2输出端R7另一端并接C7和D7，C2另一端接地，D7另一端和D6另一端并联后并接R18和R13，R18接地R14、R13、R12和另1/2IC2组成比较器，R14一端接直流电源5V，R14另一端接R12，R12接另1/2IC2输入端负极，在R14和R12连线间接有稳压管WD1，稳压管WD1另一端接三相电源中线，R13另一端接另1/2IC2输入端正极，另1/2IC2输出端接R11，R11接单片微处理器IC4 RC0口；延时电路、D6、D7、比较器和稳压管WD1组成判错电路(3)，R30另一端接单片微处理器IC4 RA1口。
专利摘要本实用新型涉及一种带剩余电流的塑壳断路器。经检测互感器(1)检测后，信号送到精密绝对值检测电路(2)，将正负半波信号都变成正半波信号处理，输出信号经判错电路(3)处理后输入单片微处理器(4)，由单片微处理器进行模数转换，数字滤波，与规定参数比较后，输出信号驱动执行脱扣器(5)，断路器跳闸或发出声光报警信号(7)。本实用新型与现有技术相比，具有现有带剩余电流的断路器的保护功能，并对于电源电压有非正弦波的半波信号进行检测，检测精度高，动作可靠，性能稳定。
文档编号H02H3/32GK2631088SQ0323147
公开日2004年8月4日 申请日期2003年5月23日 优先权日2003年5月23日
发明者胡正业, 徐裕华 申请人:上海精益电器厂有限公司