一种自动监测运行故障的电路保护装置的制造方法_4

文档序号:9976772阅读:来源:国知局
大于II。
[0061]所述监控芯片263监测电容252上的电压VB2,当VB2值小于VL2时,或在VB2值从小于VL2逐渐上升至小于或等于VH2的过程中,该监控芯片263的输出VOUT为低电平,当VB2值大于VH2时,或在VB2值从大于VH2逐渐下降至大于或等于VL2的过程中,该监控芯片263的输出VOUT (图4中265)为高电平。
[0062]所述自动测试电路201包括电阻218、自检三极管211、接地故障电阻215、整流桥堆181内的二极管189和电阻184组成。自检三极管211的基极经电阻218与监控芯片263的输出VOUT连接。自检三极管211的集电极经接地故障电阻215与已经穿过接地故障电流传感器150和中性线重复接地传感器160的交流电源导体92连接。自检三极管211的发射极与GND连接。自检三极管211的发射极经一个二极管189和一个电阻184与交流电源端子Tl连接。
[0063]本实施例的一个特例是VHl = VH2 = VIH, VLl = VL2 = VIL, VIH = VIL0
[0064]如CN101295609B专利所述电路在交流电源的全周期中,包括正半波期间和负半波期间,无需选相,随机产生用于自我故障监测的接地故障电流,即,在交流电源的正半波期间发出用于自我故障监测的接地故障电流,或在交流电源的负半波期间发出用于自我故障监测的接地故障电流。
[0065]本实用新型电路在CN101295609B专利的基础上进行优化:在交流电源的全周期的任何时间,无需选相,监控芯片263通过电阻218使自检三极管211导通;同时,在自动测试电路201中设置至少一个二极管189,利用二极管189的单向导通作用,使得自动测试电路201仅在交流电源的第二半波期间产生用于自我故障监测的接地故障电流。
[0066]本实用新型设计的保护性电路中断装置能实现不断电自我故障监测功能。其方法是:接地故障保护单元I与自我故障监测单元2分时工作,使该电磁驱动电路104在交流电源的第一半波期间导通,而在交流电源的第二半波期间截止;同时使该自动测试电路201在交流电源的第二半波期间导通,而在交流电源的第一半波期间截止。其监测过程是:监控芯片263输出高电平使自动测试电路201中的自检三极管211通电,在交流电源的第二半波期间(此时二极管189导通),自动测试电路201向交流电源通道102发出接地故障电流,使可控硅SCR141导通,此期间,因电磁驱动电路104处于截止状态,不会导致脱扣线圈142及磁力开关88发生脱扣动作,实现不断电自我故障监测功能。
[0067]本实用新型设计将接地故障保护单元I分为二个部分进行故障监测。一是,对接地故障检测电路101和可控硅SCR141进行定时监测。二是,对二极管143和脱扣线圈142进行实时监测。
[0068]所述定时监测的过程是:当电容252上的电压VB2从低于VIL上升并且超过VIH时,监控芯片(263)的输出VOUT为高电平(大于2V),该VOUT使自动测试电路201中的自检三极管211导通,自动测试电路201产生接地故障模拟电流,当接地故障检测电路101和可控硅SCR141及辅助电路无故障时,可控硅SCR141导通,电容252上的电荷经二极管251和可控硅SCR141被快速释放,从而使VB2快速下降至低于VIL,此时,VOUT由高电平转为低电平,自检三极管211截止,接地故障模拟电流消失,可控硅SCR141继续释放电容252上的电荷,直至可控硅SCR141截止,本次定时监测过程结束。上述过程,当接地故障检测电路101和可控硅SCR141及辅助电路无故障时,监控芯片263输出“系统正常”的提示信号。上述过程,当接地故障检测电路101和/或可控硅SCR141及辅助电路发生故障,将导致可控硅SCR141不能导通或对地短路故障,当可控硅SCR141不能导通时,VB2将持续保持在大于VIH范围,本次定时监测过程将持续进行(无终点),监控芯片263输出“系统故障”的警告信号;当可控硅SCR141对地短路时,VB2将持续保持在小于VIL范围,自我故障监测单元2将无法实施后续的自我监测,监控芯片263输出“系统故障”的警告信号。
[0069]本实用新型设计在通电初期实施一次或多次如上所述的定时监测过程。当交流电源被接至电源端子(Tl和T2)上时,所述VBl在设定的时间,如5S时间内,从OV逐渐上升至小于等于VIH,在此期间,如上所述,电容252处于高速充电过程,使得VB2从低于VIL快速上升至高于VIH,随后实施一次如上所述的定时监测过程,在本次监测过程结束时。随后,监控芯片263继续监测VBl,当VBl仍然低于或等于VIH时,再次重复上述过程,直至VBl大于VIH,结束通电初期监测过程。通电初期监测过程需经历的时间由电容242的充电时间TRl确定,两次监测过程之间的间隔时间由电容252的充电时间TR22确定。
[0070]本实用新型设计在通电初期监测过程之后,或继上一次的定时监测过程之后,电容252处于如上所述的低速充电过程,所述VB2在设定的时间TR21,如60S内,从低于VIL上升至高于VIH,随后实施一次如上所述的定时监测过程,电容252内的电荷被释放,使VB2下降,可控硅SCR141截止,然后再次给电容252充电,如此周而复始。两次定时监测过程之间的间隔时间由电容252的充电时间TR21确定。
[0071]本实用新型设计对脱扣线圈142和二极管143实施实时监测。其过程是:当脱扣线圈142和二极管143无故障时,所述VBl大于VIH,自我故障监测单元2继续按当前时间间隔运行定时监测过程;当脱扣线圈142和/或二极管143发生断路故障时,如上所述,VBl下降至低于VIL,自我故障监测单元2将立即进入与通电初期相同的连续无终止的定时监测过程,监控芯片263向警示电路203发出“系统故障”的警告信息。
[0072]所述警示电路203接收监控芯片263输出的警示信息,并以声、光等方式提示保护性电路中断装置的运行状态。图4电路中,警示电路203包括一个LED36B,当接地故障保护单元I无故障时,警示电路203中的LED闪烁一次或多次;当接地故障保护单元I出现故障时,警示电路203中的LED连续闪烁或长期点亮,或长期不亮。
[0073]本实用新型设计的自我故障监测单元2与接地故障保护单元I之间采用高阻抗隔离措施,自我故障监测单元2中的任一元件发生故障均不会降低接地故障保护单元I的安全保护能力。其方法是:在故障信号输入支路240中包含至少一个高阻抗电阻,如电阻241,实现故障信号输入支路240与接地故障保护单元I之间的高阻抗隔离;在故障信号输入支路250中包含至少一个单向导通二极管,如二极管251,利用二极管的反向截止特性,实现自我故障监测单元2与接地故障保护单元I高阻抗隔离。
[0074]如本技术领域的人所知,本实用新型的附图和实施例仅为说明本实用新型的功能、结构和原理而不应当成为对本实用新型理解上的限值;同时,本实用新型的目的均已经实现。上述实施例可能在不脱离本实用新型原理的情况下有所变更,故此,本实用新型的保护应以权利要求书中所描述的范围为准。
【主权项】
1.一种自动监测运行故障的电路保护装置,其特征在于,所述电路保护装置包括接地故障保护单元(I)和自我故障监测单元(2),其中所述接地故障保护单元(I)包括接地故障检测电路(101)、交流电源通道(102)和电磁驱动电路(104);所述自我故障监测单元(2)包括自动测试电路(201)、测控电路(202)和警示电路(203)。2.如权利要求1所述的电路保护装置,其特征在于,所述接地故障检测电路(101)包括接地故障电流传感器(150)、中性线重复接地传感器(160)、第一直流电源(180)和接地故障检测芯片(170),该接地故障检测芯片(170)用于检测接地故障电流传感器(150)和中性线重复接地传感器(160)传达的接地故障信号,并输出脱扣触发信号触发所述电磁驱动电路(104)工作;所述第一直流电源(180)用于连接交流电源输入端,产生直流电源为所述接地故障检测芯片(170)供电,该第一直流电源(180)的负极作为所述电路保护装置的内部逻辑地GND ; 所述交流电源通道(102)包括用于连接交流电源的第一和第二交流电源端子(Tl、T2);用于连接负载的一组负载端子(26、27)或/和插座面板(34A/34B);以及用于接通或断开第一和第二交流电源端子(Tl、T2)与负载端子(26、27)、或/和插座面板(34A/34B)之间电气通道的磁力开关(88);所述第一和第二交
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