专利名称：数字型剩余电流保护器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数字型剩余电流保护器。
背景技术：
随着国民经济的发展，农民安全意识的增强，剩余电流保护器被广泛使用，它在减少触电伤亡事故、降低低压线损、保护用电设备安全等方面发挥了重要的作用。目前高灵敏度快速型剩余电流保护器占据总保护的主导地位，高灵敏度快速型剩余电流保护器具有(1)额定剩余电流动作单一；(2)动作时间单一；(3)动作时间精度差；所以使得总保护和分级保护动作电流和动作时间不能协调配合，电网出现漏电故障时往往总保护和分级保护同时动作，这造成了广大农村电网的供电可靠性较差，现在提高电网供电可靠性已显得尤为重要。
发明内容
针对市场上的保护器剩余电流动作单一、动作时间单一、动作时间精度差等缺点，本实用新型提供额定动作电流值和动作时间值可以调节的数字型剩余电流保护器。
本实用新型的技术解决方案是数字型剩余电流保护器它由信号检测元件、信号放大检波、信号处理、执行电路显示电路和电源连接组成。
首先由信号检测元件即剩余电流互感器检测被保护电网相线对地的泄漏电流和人体触电电流的合成信号，并将其转换为相应的合成电压信号；接着合成电压信号被信号放大检波即进行放大、整流、滤波；然后，信号处理电路对检测值和设定的动作电流值进行比较，并进行对交流电周波计数，给出控制信号；最后由执行电路根据信号处理的结果，执行电路动作，切断被保护电网的供电电源，达到间接保护和漏电监视的目的；同时，显示电路采用性能稳定数字集成电路显示电网中的剩余电流值，比较直观地判断该电网运行状况。
它采用数字电路检测交流电周期来确定延时时间，时间稳定可靠，精确度高，克服了其它保护器用阻容延时，由于电阻电容的变化而造成延时时间不准确的缺点。同时数字型剩余电流保护器剩余电流动作值、动作时间均可在运行现场按需要随意整定，以实现总保护和分级保护在动作电流和动作时间上的协调配合，在确保用电线路安全的情况下，能最大限度地满足线路保护的需要，大大提高了供电的可靠性。
图1为本实用新型电路连接框图图2为本实用新型电路图图3为本实用新型显示电路图图中1信号检测电路(现有)、2信号放大检波电路(现有)、3信号处理电路(现有)、4执行电路(现有)、5显示电路、6电源(现有)具体实施方式
如图1所示，该保护器由信号检测电路1、信号放大检波电路2、信号处理电路3、执行电路4、显示电路5、和电源6串接而成，其电路连接如图2所示，工作原理1、信号检测用高导磁铁芯做成剩余电流互感器LLH1，检测被保护电网的剩余电流，并转换成相应的交流电压信号，其中抗干扰电容C8抑制高频干扰信号，R1、S1、LLH组成模拟电网漏电，产生电流信号作为试跳。
2、信号放大检波R3为放大器的输入电阻，R4为输入端平衡电阻，R5为放大器反馈电阻，D6、D7为集成运放输入端限幅保护元件，D8、D9二级管为检测波即半波整流元件，集成运放在闭环工作状态下采用反相输入方式，C9、R8、C10组成π型滤波器。
3、信号处理SW-1、SW-2为剩余电流整定开关，SW-1、SW-2全断开时，电流整定为100MA，SW-1、SW-2其中有一个合上时，电流整定为300MA，SW-1、SW-2全部合上时电流整定为500MA，运放L2A作为比较器，当②脚电位高于③脚时，①脚输出低电位，②脚电位低于③脚时，①脚输出高电位。R18、R19、N1形成矩形波发生器，从变压器付边交流电压输入N1基极，集电极输出与交流电50HZ同频率的矩形波作为4024的时钟信号，L2A①脚输入到4024的②脚，4024的功能真值表
由功能真值表知N1输入的矩形波作为时钟信号CLK，4024②脚R为0时开始计数，输出Q1、Q4、Q5分别为延时Oms、200ms、400ms输出高电平，运放L2B为正反馈电路，当⑤脚电位高于⑥脚，则⑦脚输出为高电位，D10红灯亮，推动执行电路N2导通。
4、执行电路当电源开关K合上时，N2截止，N3导通，J2吸合，D16绿灯亮，J2B闭合；当电源开关K刚合上时，R25、C13组成充电回路，电容C13充电电流足够大，使N4导通，J3吸合，220V经D23、D24半波整流后约100V直流电压加至交流接触器Qc的工作线圈，经过约0.2S的时间，电容C13充电电流不足以维持N4导通时，N4截止，继电器J3释放，其常开触点J3B断开直流起动回路，而交流接触器的线圈工作电压就由二级管D19、D20、D21、D22组成的低压全波整流电路供给7V直流电压，以维持交流接触器Qc吸合，达到低压运行节电的目的，当有信号输入，即L2B输出高电位，N2导通，N3截止，J2释放，D16绿灯熄灭，J2B断开，交流接触器无维持吸合电压而释放，从而切断供电主回路。
5、剩余电流显示电路L2D将信号放大经π型滤波器后，信号被送到双积分A/D转换器ICL7107模拟量输入端IN+，经A/D转换后驱动LED数码管显示3位测量电流量，测量电流范围0MA-600MA，R1、C1和7107内部电路组成时钟振荡器，RP1、R2、R3为600MA校准电路，C2是基准电容，C4是自动调零电容，C5是积分电容，R5为积分电阻，电源采用±6V供电，当上电时，因无电流输入，则数码管显示为0，输入600MA的电流经过互感器，用标准测电流，调节RP2使数码管显示的数值和标准表指示电流值一致，调试后的测量误差在0-600MA范围内不超过±2MA。
6、电源采用交流双6V经D1、D2、D3、D4整流C1滤波经过7806、7906输出±6V电源，C4、C5、C6、C7滤去纹波。
数字型剩余电流保护器适用于380V/220V电源中性点接地的电网中，对电网中的漏电以及线路接地具有保护作用。当电网剩余电流超过整定值时而下一级保护没能分断的情况下，能迅速分断故障电路，确保用电线路的安全，提高了供电的可靠性。
数字型剩余电流保护器的漏电动作电流和延时时间调节开关置于一个小窗口内，当额定漏电动作电流和延时动作时间根据现场情况调节好后，可以对调节窗口进行铅封管理，有效防止非管理人员的非法操作。
随着环境和季节的变化，电网的剩余电流也相应发生变化，为提高供电的可靠性和投运率，可以人工对额定剩余电流进行调节。
本实用新型具有以下优点1、采用数字型剩余电流保护器采用数字电路检测交流电周期来确定延时时间，时间精确可靠，并且能够实现合理的分级延时动作，有效地提高电网的投运和供电的可靠性。
2、它采用高压吸合，低压保持，具有明显的节能效应，减少电磁噪声。
权利要求1.数字型剩余电流保护器，其特征在于它由信号检测元件(1)、信号放大检波(2)、信号处理(3)、执行电路(4)和电源(5)连接组成。
专利摘要本实用新型公开了数字型剩余电流保护器，它由信号检测元件(1)、信号放大检波(2)、信号处理(3)、执行电路(4)和电源(5)连接组成。它采用数字电路检测交流电周期来确定延时时间，时间稳定可靠，精确度高，克服了其它保护器用阻容延时，由于电阻电容的变化而造成延时时间不准确的缺点。同时数字型剩余电流保护器剩余电流动作值、动作时间均可在运行现场按需要随意整定，以实现总保护和分级保护在动作电流和动作时间上的协调配合，在确保用电线路安全的情况下，能最大限度地满足线路保护的需要，大大提高了供电的可靠性。
文档编号H02H3/26GK2653758SQ20032011038
公开日2004年11月3日 申请日期2003年10月24日 优先权日2003年10月24日
发明者吴仕淦, 陆秉祥 申请人:江苏省电力公司淮安供电公司