专利名称：一种漏电保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种漏电保护装置。
背景技术：
目前在低压交流电网中为了保护人身安全、避免发生电气事故广泛使用断路器或 漏电保护器，在接入家庭用电的线路中一般用的是两线式的小型断路器或漏电保护器，这 种小型的漏电保护器其基本原理是低压交流电网线路穿过零序电流互感器，零序电流互感 器二次侧输出感应到的低压交流电网线路的剩余电流，来反映低压交流电网和大地之间的 漏电流情况，在低压交流电源线与大地之间发生动物触电或电气线路、设备发生漏电情况 时，零序电流互感器输出感应的剩余电流发生变化，在检测到剩余电流变化并且达到额定 数值时，启动脱扣机构切除电源，以达到保护的目的。目前市场上现有的两线式的小型漏电保护器，大多较为简单，存在缺少智能化控 制、功能不全、分体结构、接线复杂、缺少有效的人机对话界面等缺陷。
发明内容针对上述现有技术存在的不足，本实用新型所要解决的技术问题在于提供了一种 功能齐全、安装简单、智能化集成的两线式漏电保护装置，该装置集成了漏电继电器、交流 接触器以及空气断路器三者的功能，采用微电脑芯片编程控制，完成对信号的采集、处理、 分析并做出相应的控制动作。本实用新型的技术方案一种漏电保护装置，包括一个壳体，该壳体内设有印刷控 制电路板、磁力开关、电源变压器、零序电流互感器和负载电流互感器，所述印刷控制电路 板包含以下单元主控制器单元；与磁力开关相连并接入主控制器单元的磁力开关控制单元，用于接收主控制器单 元的控制信号以控制磁力开关的通断；与电源变压器相连并接入主控制器单元的电源处理单元，用于为装置提供电源以 及采集电压信号传入主控制器单元；与零序电流互感器相连并接入主控制器单元的漏电流信号处理单元，用于采集零 序电流互感器感应到的剩余电流并将采集信号传入主控制器单元；与负载电流互感器相连并接入主控制器单元的负载电流信号处理单元，用于采集 负载电流互感器感应的负载电流并将采集信号传入主控制器单元；与主控制器单元相连的键盘处理单元；与主控制器单元相连的显示单元，用于显示电压、电流的数值和单位；与主控制器单元相连的状态指示单元，用于指示当前漏电保护装置的运行状态以 及线路的故障状态。信号在所述的电源处理单元经整流后分为两路，其中一路经滤波、各级稳压之后，作为装置的供电电源使用，另一路经过滤波、分压后，将所得的信号送入主控制器单元，用 于判断负载电压的运行情况。所述的漏电流信号处理单元分为两路，一路将接收到的信号放大、整流、滤波、再 次放大之后送入主控制器单元，用于电击信号的判断；另一路将接收到的信号放大、隔直、 再次放大之后送入主控制器单元，用于漏电信号的判断。所述的负载电流信号处理单元将接收到的信号经过整流、滤波后再通过反时限保 护电路处理后送入主控制器单元，用于判断负载电流的过载及短路情况。所述的主控制器单元还接有预留信号传输接口，用于与外部设备进行数据输入输 出和软件的升级。本实用新型所提供的漏电保护装置，满足了一种简便安装、使用可靠、功能齐全的 高集成智能化漏电保护功能的要求。漏电保护装置集成了对过载、短路、漏电、电击、自动重 合等功能为一体，可方便地控制多路漏电保护开关系统与显示低压交流电网的负载电压、 负载电流、漏电流等参量，还可显示漏电保护装置的目前工作状态、漏电保护开关的历史工 作状态等功能。本实用新型以较低的代价，较大地提高漏电保护装置性能，既提高了供电质 量与减少了供电管理者的无效劳动，也进一步提高了漏电保护装置的投运率。
图1是本实用新型的原理框图；图2是本实用新型的漏电流信号处理单元原理框图；图3是本实用新型的集成漏电保护装置的面板显示图。
具体实施方式
如附图1、2所示，主控制器单元10的芯片ICl为带A/D功能的微处理器。交流电 源接零火线A、B端子，导线同方向穿过零序电流互感器1后到负载侧A'、B'端子，零序电 流互感器1的二次侧接漏电流信号处理单元2的输入端，漏电流信号处理单元2负责将接 收到的信号，分别送入独立运行的两个通道，其中一个通道为漏电电流处理电路14对该信 号进行放大、整流、滤波后送入主控制器单元10，进行漏电信号的分析判断；另外一个通道 为电击电流处理电路15对该信号进行放大、隔离直流分量、再次放大后送入主控制器单元 10，由主控制器单元10对该信号进行实时读取，进行电击信号的分析判断。因为从电工原理上来说，交流电源和大地之间发生动物电击也是一种漏电现象， 和电器线路、设备漏电没有本质上的区别，但是允许流经动物特别是人体的安全电流值与 允许电气线路、设备漏电的电流值相比要小的多，出于保护动物安全、减少非必要脱扣的目 的，本实用新型采用将漏电电流信号和电击电流信号分为独立工作的两个通道运行，并通 过主控制器将漏电电流和电击电流区分开。对于非电击电流响应由漏电电流通道处理，这 样对于电气线路、设备漏电时只有到达预设漏电电流档位时才送出跳闸信号。这样能明显 减少非电击电流引起的非必要脱扣动作，从而提高低压交流电网的使用可靠性；又因为对 电击电流动作值设定的较为灵敏，具有使用安全系数高的特点。负载电流互感器3的二次侧接负载电流信号处理单元4的输入端，负载电流信号 处理单元4负责将接收到的信号经过整流、滤波后将信号通过反时限保护电路处理后送入主控制器单元10，对负载电流的过流以及短路等情况进行识别。电源变压器7的交流电源输出连接电源处理单元8，信号在电源处理单元8中经二 极管整流后分为两路，其中一路经电容滤波、稳压器稳压之后，作为装置的供电电源使用， 另一路经过电阻分压，电容滤波以及稳压二极管稳压后，将所得的信号送入主控制器单元 10，主控制器单元10通过分析判断，确定负载电压的运行情况。当运行主控制器单元10通过分析接收到的各种信号，送出跳闸或合闸的命令给 磁力开关控制单元6，磁力开关控制单元6输出的信号经过信号隔离控制磁力开关5。对于 磁力开关5构成的脱扣机构由强电流吸合以及弱电流保持来控制，在装置上电时，用强电 流去吸合磁力开关5，并保持一定吸合时间，在通过线路反馈信号判断如果磁力开关5已经 吸和，则在强电流过零点时，切断强电流改用弱电流保持住磁力开关5的吸和状态；这样， 如果磁力开关5没有吸合，则断开吸合电流，送出吸合失败信号，达到最终的运行和保护的 目的。如图3为漏电保护装置面板显示的示意图，显示单元12显示各种信号的数值，以 及电压电流的单位。状态指示单元13用于指示当前漏电保护装置的运行状态以及线路的故障状态， 包括指示合间状态、漏电状态、过流状、电击状态、报警状态等。通过显示单元12和状态指示单元13可以实时了解运行情况，出现故障时，可以实 时显示出具体故障状态，使用户及时地采取对应措施解决故障。本实用新型还提供多种参数可以人工设置选择，以满足不同用户的需求。额定漏 电流有80mA/120mA/160mA可供选择。用户可以通过操作键盘处理单元11的按键来自由的 选择各种参数，在设置参数时，用户通过设置按键22、23，阅读按键24，确认按键25进行对 其内部参数进行调整，这样可以避免不小心引起的参数误改动，本实用新型在实时显示漏 电流的基础上，还可以随时查阅当时的负载电压和负载电流情况。本实用新型还包括一个预留信号传输接口，通过转换接头，可以用于与外部设备 进行数据输入输出，也方便软件的升级。如为了采用远程管理系统对装置进行有效控制，可 增加短信提示功能，当装置发生跳闸保护时，装置能够发送信息给主管人员，通知故障原因 和相应的故障数值以及相应的装置信息。使故障状态得到及时处理，而不影响其它线路使 用。解决了装置单纯靠人管理以及管理困难的现状，提高了装置终端的管理水平和工作效 率。
权利要求一种漏电保护装置，包括一个壳体，该壳体内设有印刷控制电路板、磁力开关(5)、电源变压器(7)、零序电流互感器(1)和负载电流互感器(3)，其特征在于，所述印刷控制电路板包含以下单元主控制器单元(10)；与磁力开关(5)相连并接入主控制器单元(10)的磁力开关控制单元(6)，用于接收主控制器单元(10)的控制信号以控制磁力开关(5)的通断；与电源变压器(7)相连并接入主控制器单元(10)的电源处理单元(8)，用于为装置提供电源以及采集电压信号传入主控制器单元(10)；与零序电流互感器(1)相连并接入主控制器单元(10)的漏电流信号处理单元(2)，用于采集零序电流互感器(1)感应到的剩余电流并将采集信号传入主控制器单元(10)；与负载电流互感器(3)相连并接入主控制器单元(10)的负载电流信号处理单元(4)，用于采集负载电流互感器(3)感应的负载电流并将采集信号传入主控制器单元(10)；与主控制器单元(10)相连的键盘处理单元(11)；与主控制器单元相连的显示单元(12)，用于显示电压、电流的数值和单位；与主控制器单元相连的状态指示单元(13)，用于指示当前漏电保护装置的运行状态以及线路的故障状态。
2.根据权利要求1所述的一种漏电保护装置，其特征在于，信号在电源处理单元(8)中 经整流后分为两路，其中一路经滤波、各级稳压之后，作为装置的供电电源使用，另一路经 过滤波、分压后，将所得的信号送入主控制器单元，用于判断负载电压的运行情况。
3.根据权利要求1所述的一种漏电保护装置，其特征在于，所述的漏电流信号处理单 元(2)分为两路，一路将接收到的信号放大、整流、滤波、再次放大之后送入主控制器单元 (10)，用于电击信号的判断；另一路将接收到的信号放大、隔直、再次放大之后送入主控制 器单元(10)，用于漏电信号的判断。
4.根据权利要求1所述的一种漏电保护装置，其特征在于，所述的负载电流信号处理 单元(4)将接收到的信号经过整流、滤波后再通过反时限保护电路处理后送入主控制器单 元(10)，用于判断负载电流的过载及短路情况。
5.根据权利要求1所述的一种漏电保护装置，其特征在于，所述的主控制器单元(10) 还接有预留信号传输接口，用于与外部设备进行数据输入输出和软件的升级。
专利摘要本实用新型公开了一种两线式的漏电保护装置。本实用新型所提供的漏电保护装置集成了对过载、短路、过压、欠压、漏电、电击、自动重合等功能为一体，可方便地控制多路漏电保护开关系统与显示低压交流电网的负载电压、负载电流、漏电流等参量，还可显示漏电保护装置的目前工作状态、漏电保护开关的历史工作状态等功能，并具有友好的人机界面，同时还可以辨别出漏电电流和电击电流，可以减少电气线路、设备漏电引起的漏电保护装置的非必要跳闸动作，又可提高漏电保护装置的安全性目的。
文档编号H02H3/32GK201682263SQ201020196470
公开日2010年12月22日 申请日期2010年5月19日 优先权日2010年5月19日
发明者王士纲 申请人:王士纲