專利名稱：剩余電流保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有模擬剩余電流測(cè)試電路的電子式剩余電流保護(hù)器，具體地說(shuō)，涉 及用于判斷其剩余電流動(dòng)作保護(hù)功能是否能正常工作的電流動(dòng)作型剩余電流斷路器。
背景技術(shù)：
剩余電流保護(hù)器是電力系統(tǒng)中常用的一種低壓電器，剩余電流保護(hù)器是剩余電流 動(dòng)作保護(hù)器的簡(jiǎn)稱，以前稱漏電保護(hù)器。剩余電流保護(hù)器包括斷路器本體、剩余電流檢測(cè)裝 置、電子邏輯處理模塊、測(cè)試試驗(yàn)裝置和電源電路。斷路器本體包括操作機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和 脫扣器，用于執(zhí)行主電路的接通或斷開(kāi)。剩余電流檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)剩余電流或接地故障 電流。電子邏輯處理模塊用于處理和判斷來(lái)自剩余電流檢測(cè)裝置的信號(hào)，當(dāng)剩余電流或接 地故障電流達(dá)到一個(gè)預(yù)定限值時(shí)，電子邏輯處理模塊控制使脫扣器脫扣，通過(guò)斷路器本體 的觸頭系統(tǒng)使被控電路斷開(kāi)。測(cè)試試驗(yàn)裝置用于定期地檢查剩余電流保護(hù)器的動(dòng)作性能和 判斷斷路器的剩余電流保護(hù)功能是否能正常工作，通過(guò)模擬存在的一個(gè)剩余電流，該模擬 剩余電流能被檢測(cè)裝置檢測(cè)到，并能報(bào)警和致使電子邏輯處理模塊控制脫扣器脫扣。當(dāng)前，市售的低壓剩余電流保護(hù)器的測(cè)試裝置的測(cè)試回路的模擬剩余電流直接來(lái) 自主電路，最常用的方案有兩種一種是將功率型電阻、測(cè)試線圈和一個(gè)測(cè)試按鈕串接在主 電路的A、B、C三相中的任意兩相之間，通過(guò)人力按下測(cè)試按鈕接通電路，模擬存在一個(gè)剩 余電流，通過(guò)剩余電流檢測(cè)裝置輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)斷路器斷開(kāi)。另一種如專利申請(qǐng)CN1976158A 所公開(kāi)的方案，是將功率電阻、測(cè)試線圈和一個(gè)按鈕型開(kāi)關(guān)串接在整流側(cè)電源電路的輸入 端，然后通過(guò)人力按下按鈕型開(kāi)關(guān)接通電路，從而形成了一個(gè)電流通路，使模擬剩余電流通 過(guò)剩余電流檢測(cè)裝置。采用以上兩種方案的最大缺點(diǎn)測(cè)試回路的功率型電阻需要過(guò)大的 尺寸和熱耗散，這樣不僅影響產(chǎn)品小型化設(shè)計(jì)的要求，而且更嚴(yán)重的是，由于測(cè)試回路安裝 在電源電路的任意兩相之間，因此會(huì)帶來(lái)測(cè)試回路的可靠性和耐用性問(wèn)題。另外如果剩余 電流保護(hù)器進(jìn)行下進(jìn)線方式電力安裝，通過(guò)剩余電流測(cè)試回路測(cè)試時(shí)，斷路器本體斷開(kāi)時(shí) 加載在測(cè)試回路兩端的電源是沒(méi)有斷開(kāi)的，如果按住按鈕的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，還可能會(huì)引起測(cè)試 電阻熱擊穿的危險(xiǎn)。專利申請(qǐng)CN101207271A公開(kāi)了一種剩余電流保護(hù)器，它的測(cè)試裝置采用單片機(jī) (可控編程器)實(shí)現(xiàn)，從編程芯片的I/O端口模擬輸出高頻PWM脈沖波信號(hào)，該P(yáng)WM脈沖波 的輸出信號(hào)將通過(guò)測(cè)試?yán)@組線圈模擬存在一個(gè)剩余電流激磁信號(hào)。這種保護(hù)器實(shí)現(xiàn)起來(lái)電 路復(fù)雜，而且單片機(jī)成本較高。另外，常用LC振蕩電路產(chǎn)生的正弦波頻率較高，若要產(chǎn)生像 剩余電流信號(hào)這樣頻率較低的正弦振蕩，勢(shì)必要求振蕩回路要有較大的電感和電容，這樣 不但元件體積大、笨重、安裝不便，而且制造困難、成本高。況且，為了使剩余電流保護(hù)器產(chǎn)品能滿足各種跳閘靈敏度的要求，人們一般采用 跳閘靈敏度設(shè)定器，通過(guò)該設(shè)定器，在使用現(xiàn)場(chǎng)就可調(diào)試設(shè)定斷路器本體的跳間靈敏度。然 而由于在測(cè)試狀態(tài)下，現(xiàn)有的剩余電流保護(hù)器的跳間靈敏度與其跳間靈敏度設(shè)定器的設(shè)定 參數(shù)有關(guān)，所以在測(cè)試操作時(shí)需先設(shè)定跳間靈敏度設(shè)定器的參數(shù)，然后進(jìn)行測(cè)試，如果不先
4設(shè)定可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)試失敗，只能待測(cè)試完成后再將跳間靈敏度設(shè)定器的參數(shù)調(diào)回去，從而 對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用操作帶來(lái)極大的不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述諸多缺陷，提供一種集檢測(cè)功能、測(cè)試功 能和靈敏度設(shè)定功能于一體的且性能更加優(yōu)化的剩余電流保護(hù)器。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種剩余電流保護(hù)器包括剩余電流檢測(cè)裝置10，包 括環(huán)繞著初級(jí)線圈繞組的環(huán)形磁芯和多個(gè)次級(jí)線圈繞組，包含測(cè)試線圈4和檢測(cè)線圈2的 各次級(jí)線圈繞組分別直接繞在剩余電流檢測(cè)裝置10的環(huán)形磁芯上，由檢測(cè)線圈2檢測(cè)的剩 余電流或者接地故障電流的電氣信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)整電路40生成一個(gè)檢測(cè)信號(hào)。邏輯控制單 元6，根據(jù)來(lái)自信號(hào)調(diào)整電路40的檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)驅(qū)動(dòng)脫扣器5動(dòng)作的電控制信號(hào)，脫扣 器5驅(qū)動(dòng)斷路器本體1實(shí)現(xiàn)電力線路分?jǐn)?。直流電源裝置11包括限流模塊8、整流模塊9 和低壓直流輸出模塊3。模擬剩余電流發(fā)生器70包括限流電阻R7、隔直電容C5和三節(jié)RC 移相振蕩電路71，振蕩電流輸出端f與隔直電容C5、限流電阻R7、剩余電流檢測(cè)裝置10的 測(cè)試線圈4的一端串聯(lián)連接，測(cè)試線圈4的另一端與接地端g連接，在振蕩電流輸出端f與 接地端g之間形成測(cè)試回路。一個(gè)測(cè)試按鈕41連接在三節(jié)RC移相振蕩電路71的VCC輸 入端和低壓直流輸出模塊3之間，控制由低壓直流輸出模塊3向模擬剩余電流發(fā)生器70的 三節(jié)RC移相振蕩電路71提供的低壓直流電源的通斷，當(dāng)三節(jié)RC移相振蕩電路71與低壓 直流輸出模塊3接通時(shí)，所述三節(jié)RC移相振蕩電路71向測(cè)試線圈4輸出波形為交流正弦 波的激磁信號(hào)。所述的三節(jié)RC移相振蕩電路71包括反相放大器和移相反饋網(wǎng)絡(luò)，反相放大器從 三極管VT、運(yùn)算放大器或場(chǎng)效應(yīng)管中任選其一，移相反饋網(wǎng)絡(luò)是由三個(gè)諧振電容Cl、C2和 C3、三個(gè)諧振電阻R3、R4和R5組成的三級(jí)RC超前型或滯后型移相反饋，正反饋從放大器的 輸出端出發(fā)，通過(guò)移相反饋網(wǎng)絡(luò)直接接回放大器的反相輸入端。所述的三節(jié)RC移相振蕩電 路71中構(gòu)成所述移相反饋網(wǎng)絡(luò)的三個(gè)諧振電阻R3、R4和R5、三個(gè)諧振電容C1、C2和C3的 參數(shù)為R3 = R4 = R5，Cl = C2 = C3。所述的三節(jié)RC移相振蕩電路71是并聯(lián)電阻式RC移 相振蕩電路710、并聯(lián)電容式RC移相振蕩電路711或運(yùn)算放大器RC移相振蕩電路712中的 一種。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的另一種剩余電流保護(hù)器包括剩余電流檢測(cè)裝置10， 包括環(huán)繞著初級(jí)線圈繞組的環(huán)形磁芯和多個(gè)次級(jí)線圈繞組，包含測(cè)試線圈4和檢測(cè)線圈2 的各次級(jí)線圈繞組分別直接繞在剩余電流檢測(cè)裝置10的環(huán)形磁芯上，用于檢測(cè)剩余電流 或者接地故障電流的電氣信號(hào)并生成一個(gè)檢測(cè)信號(hào)，邏輯控制單元6，根據(jù)來(lái)自剩余電流檢 測(cè)裝置10的檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)驅(qū)動(dòng)脫扣器5動(dòng)作的電控制信號(hào)，脫扣器5驅(qū)動(dòng)斷路器本體 1實(shí)現(xiàn)電力線路分?jǐn)啵绷麟娫囱b置11包括限流模塊8、整流模塊9和低壓直流輸出模塊3。一個(gè)性能優(yōu)化裝置7，包括測(cè)試開(kāi)關(guān)73、模擬剩余電流發(fā)生器70、跳間靈敏度設(shè)定 器72和參數(shù)調(diào)節(jié)電阻RS，所述的參數(shù)調(diào)節(jié)電阻RS并聯(lián)連接在檢測(cè)線圈2的兩端。測(cè)試開(kāi) 關(guān)73為雙路控制開(kāi)關(guān)，其中一路控制節(jié)點(diǎn)a與節(jié)點(diǎn)b之間的接通/斷開(kāi)，另一路控制節(jié)點(diǎn)c 與節(jié)點(diǎn)d之間的接通/斷開(kāi)；在正常狀態(tài)下，節(jié)點(diǎn)a與節(jié)點(diǎn)b接通，而節(jié)點(diǎn)c與節(jié)點(diǎn)d斷開(kāi)； 在測(cè)試狀態(tài)下，節(jié)點(diǎn)a與節(jié)點(diǎn)b斷開(kāi)，而節(jié)點(diǎn)c與節(jié)點(diǎn)d接通。模擬剩余電流發(fā)生器70包
5括三節(jié)RC移相振蕩電路71、限流電阻R7和隔直電容C5，所述的RC移相振蕩電路71的振 蕩電流輸出端f與隔直電容C5、限流電阻R7、測(cè)試線圈4的一端串聯(lián)連接，測(cè)試線圈4的另 一端與接地端g連接，在振蕩電流輸出端f與接地端g之間形成測(cè)試回路。跳閘靈敏度設(shè) 定器72的選擇端h與測(cè)試開(kāi)關(guān)73的節(jié)點(diǎn)b連接，并接端i與檢測(cè)線圈2的一端連接并接 地，檢測(cè)線圈2的另一端與測(cè)試開(kāi)關(guān)73的節(jié)點(diǎn)a連接，邏輯處理模塊6的信號(hào)輸入端與測(cè) 試開(kāi)關(guān)73的節(jié)點(diǎn)a連接。所述的RC移相振蕩電路71的Vcc輸入端e與測(cè)試開(kāi)關(guān)73的節(jié) 點(diǎn)d連接，低壓直流輸出模塊3的輸出端與測(cè)試開(kāi)關(guān)73的節(jié)點(diǎn)c連接，測(cè)試開(kāi)關(guān)73控制由 低壓直流輸出模塊3向模擬剩余電流發(fā)生器70的三節(jié)RC移相振蕩電路71提供的低壓直 流電源的通斷，當(dāng)三節(jié)RC移相振蕩電路71與低壓直流輸出模塊3接通時(shí)，所述三節(jié)RC移 相振蕩電路71向測(cè)試線圈4輸出波形為交流正弦波的激磁信號(hào)。所述的三節(jié)RC移相振蕩電路71的起振時(shí)間是通過(guò)調(diào)節(jié)諧振電阻R3、R4、R5和諧 振電容Cl、C2、C3與Vcc輸入端e的低壓直流電源的匹配值來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)整。所述的跳閘靈敏度設(shè)定器72是由四個(gè)電阻值不同的電阻RT并聯(lián)連接組成的分檔 開(kāi)關(guān)，所述四個(gè)電阻RT的一端并聯(lián)連接在一起形成并聯(lián)端i，四個(gè)電阻RT的另一端相互斷 開(kāi)，該相互斷開(kāi)的RT斷開(kāi)端可供跳閘靈敏度設(shè)定器72的選擇端h有選擇地選其中一個(gè)電 阻RT和Rs并聯(lián)連接，所述電阻RS和RT共同實(shí)現(xiàn)剩余電流斷路器的動(dòng)作靈敏度的調(diào)節(jié)。所 述的雙路開(kāi)關(guān)73構(gòu)成與直流電源裝置11和電阻RT相互聯(lián)鎖的接通結(jié)構(gòu)，不會(huì)同時(shí)與直流 電源裝置11和電阻RT接通，使在測(cè)試狀態(tài)下的剩余電流保護(hù)器的跳閘靈敏度與所述的跳 閘靈敏度設(shè)定器72的設(shè)定參數(shù)無(wú)關(guān)。電阻RS的取值范圍為2K 3. 9K，電阻RT的取值范圍為7. 6歐姆 619歐姆，使 在測(cè)試狀態(tài)下的剩余電流保護(hù)器的跳閘靈敏度高于在正常狀態(tài)下的剩余電流保護(hù)器的跳 閘靈敏度。所述的三節(jié)RC移相振蕩電路71是并聯(lián)電阻式RC移相振蕩電路710、并聯(lián)電容式 RC移相振蕩電路711或運(yùn)算放大器RC移相振蕩電路712中的一種。本發(fā)明的剩余電流保護(hù)器裝置，模擬剩余電流來(lái)自性能優(yōu)化裝置內(nèi)的模擬電流發(fā) 生器，而模擬電流發(fā)生器由直流電源裝置的低壓直流輸出端供電，測(cè)試過(guò)程中測(cè)試靈敏度 與靈敏度設(shè)定器的設(shè)定值無(wú)關(guān)，從而無(wú)需采用昂貴的電子元器件，大大縮小了產(chǎn)品體積，減 小了產(chǎn)品的重量，簡(jiǎn)化了電路的結(jié)構(gòu)，改善了產(chǎn)品的安全可靠性和使用壽命。與現(xiàn)有裝置相 比，本發(fā)明具有以下突出優(yōu)點(diǎn)1、測(cè)試試驗(yàn)裝置小型化、元器件數(shù)量少且成本低。2、測(cè)試試驗(yàn)裝置通過(guò)控制振蕩電路的起振時(shí)間實(shí)現(xiàn)抗干擾、防誤動(dòng)功能。3、通過(guò)測(cè)試回路與檢測(cè)回路的解耦，能以較小的測(cè)試電流實(shí)現(xiàn)測(cè)試功能。


圖1示意性地圖示按照本發(fā)明第一實(shí)施例的剩余電流保護(hù)器的測(cè)試裝置。圖2是按照本發(fā)明的模擬剩余電流發(fā)生器第一實(shí)施例的電路示意圖，圖中的三節(jié) RC移相振蕩電路為并聯(lián)電阻式RC移相振蕩電路。圖3是按照本發(fā)明的模擬剩余電流發(fā)生器第二實(shí)施例的電路示意圖，圖中的三節(jié) RC移相振蕩電路為并聯(lián)電容式RC移相振蕩電路。
圖4是按照本發(fā)明的模擬剩余電流發(fā)生器第三實(shí)施例的電路示意圖，圖中的三節(jié) RC移相振蕩電路為運(yùn)算放大器RC移相振蕩電路。圖5示意性地圖示按照本發(fā)明第二實(shí)施例的剩余電流保護(hù)器的測(cè)試裝置。圖6是按照本發(fā)明第二實(shí)施例的剩余電流保護(hù)器的性能優(yōu)化裝置的電路示意圖， 圖中的三節(jié)RC移相振蕩電路為并聯(lián)電阻式RC移相振蕩電路。圖7是按照本發(fā)明第二實(shí)施例的剩余電流保護(hù)器的電路工作原理示意圖，圖中的 電路處于人力按下的“測(cè)試”狀態(tài)。圖8是按照本發(fā)明第二實(shí)施例的剩余電流保護(hù)器的電路工作原理示意圖，圖中的 電路處于沒(méi)有人力按下的“正?！睜顟B(tài)。圖9是本發(fā)明的RC移相式振蕩電路模擬產(chǎn)生的輸出波形圖，圖中示出的模擬剩余 電流為正弦交流電。
具體實(shí)施例方式根據(jù)以下對(duì)僅作為非限制性例子給出的并結(jié)合附圖中示出的本發(fā)明的具體實(shí)施 例的描述，本發(fā)明的特性和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚和更易于理解。圖1、5中是按照本發(fā)明第一和第二實(shí)施例實(shí)現(xiàn)的剩余電流保護(hù)器的整體結(jié)構(gòu)示 意圖。圖1、5中的斷路器本體1，用于接通或分?jǐn)嚯娏€路A、B、C。剩余電流檢測(cè)裝置10 在本實(shí)施例中是一個(gè)零序電流互感器，可用于檢測(cè)剩余電流或者接地故障電流。如圖1所 示的剩余電流檢測(cè)裝置10包括環(huán)形磁芯、初級(jí)線圈繞組和多個(gè)次級(jí)線圈繞組，初級(jí)線圈繞 組由二相或者多相電流導(dǎo)體組成，它們被環(huán)形磁芯所環(huán)繞，圖1中主電路的三相電力線A、 B、C穿過(guò)零序互感器10的環(huán)形磁芯。所述次級(jí)線圈繞組包括檢測(cè)線圈2和測(cè)試線圈4，各 個(gè)次級(jí)線圈繞組分別直接繞制在零序互感器10的環(huán)形磁芯骨架上。直流電源裝置11包括 限流模塊8、整流模塊9和低壓直流輸出模塊3。圖1的第一實(shí)施例的剩余電流保護(hù)器中的信號(hào)調(diào)整電路40的信號(hào)輸入端與檢測(cè) 線圈2串聯(lián)連接形成檢測(cè)回路，當(dāng)檢測(cè)線圈2感應(yīng)到剩余電流信號(hào)時(shí)，信號(hào)調(diào)整電路40接 收來(lái)自于檢測(cè)線圈2的檢測(cè)信號(hào)，并對(duì)該檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，信號(hào)調(diào)整電路40的信號(hào) 輸出端與邏輯處理模塊6連接，通過(guò)邏輯處理模塊6判斷后輸出電控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電磁式脫 扣器5動(dòng)作，電磁式脫扣器5推動(dòng)斷路器本體1的機(jī)械機(jī)構(gòu)動(dòng)作分?jǐn)嚯娏€路。如圖1所 示，模擬剩余電流發(fā)生器70的輸出端與測(cè)試線圈4串聯(lián)連接形成測(cè)試回路，剩余電流發(fā)生 器70的電源輸入端經(jīng)測(cè)試按鈕41與低壓直流輸出模塊3串聯(lián)連接。當(dāng)人為按下測(cè)按鈕41 時(shí)，低壓直流輸出模塊3向模擬剩余電流發(fā)生器70提供低壓直流穩(wěn)壓電源，使模擬剩余電 流發(fā)生器70產(chǎn)生并輸出正弦交流電流，用于模擬存在一個(gè)剩余電流，該電流就是從測(cè)試線 圈4中流過(guò)的模擬剩余電流。檢測(cè)線圈2感應(yīng)到該模擬剩余電流信號(hào)后，同樣將其送到信 號(hào)調(diào)整電路40，經(jīng)邏輯處理模塊6判斷并驅(qū)動(dòng)脫扣器5動(dòng)作。本發(fā)明的剩余電流保護(hù)器的模擬剩余電流發(fā)生器70的低壓直流電源裝置11由高 壓電源電壓經(jīng)過(guò)降壓、整流、穩(wěn)壓處理后得到，低壓直流電源裝置11通過(guò)RC移相式振蕩電 路產(chǎn)生模擬激磁電流信號(hào)，并且該激磁信號(hào)為正弦交流信號(hào)，可用于各類型剩余電流保護(hù) 斷路器的模擬激磁信號(hào)。本發(fā)明采用RC移相式振蕩電路來(lái)實(shí)現(xiàn)剩余電流保護(hù)斷路器的測(cè) 試實(shí)驗(yàn)功能，由于模擬剩余電流發(fā)生器70采用低壓直流供電，不用通過(guò)高壓電源模擬實(shí)現(xiàn)激磁信號(hào)，而是通過(guò)RC移相式振蕩電路將低壓直流穩(wěn)壓電壓轉(zhuǎn)換成交流形式通過(guò)繞組線 圈形成激磁信號(hào)，所以不僅體積小，而且電子元件的發(fā)熱量小，從而克服了現(xiàn)有技術(shù)的功率 電阻導(dǎo)致的保護(hù)器的耐用性和安全可靠性差的問(wèn)題。圖2-4所示的是本發(fā)明的剩余電流保護(hù)器的模擬剩余電流發(fā)生器70的三個(gè)實(shí)施 方式。如圖2第一實(shí)施例的電路示意圖所示，模擬剩余電流發(fā)生器70包括限流電阻R7、隔 直電容C5和在三極管VT的共發(fā)射電路中加入的三節(jié)RC移相振蕩電路71。在圖2和3中， 電容C5主要起隔直作用，它與電阻R7 —起起調(diào)整阻抗的作用，用于調(diào)整測(cè)試線圈4中電流 的大小。所述的三節(jié)RC移相振蕩電路71具有Vcc輸入端e、振蕩電流輸出端f、接地端g。 Vcc輸入端e為低壓直流電源輸入端，它經(jīng)測(cè)試按鈕41和低壓直流輸出模塊3串聯(lián)連接。 振蕩電流輸出端f用于輸出振蕩電流，它與隔直電容C5、限流電阻7、測(cè)試線圈4、接地端g 串聯(lián)連接形成測(cè)試回路。當(dāng)人為按下測(cè)試按鈕41使其接通時(shí)，所述剩余電流保護(hù)器進(jìn)入測(cè) 試狀態(tài)，此時(shí)低壓直流輸出模塊3向模擬剩余電流發(fā)生器70提供低壓直流電，模擬剩余電 流發(fā)生器70向測(cè)試線圈4輸出模擬剩余電流，該模擬剩余電流為正弦交流電。在無(wú)人為按 下測(cè)試按鈕41時(shí)，此時(shí)上述測(cè)試回路被斷開(kāi)，測(cè)試線圈4中無(wú)電流，所述剩余電流保護(hù)器進(jìn) 入正常狀態(tài)。如圖2所示，本發(fā)明的剩余電流保護(hù)器的三節(jié)RC移相振蕩電路71由反相放大器 和移相反饋網(wǎng)絡(luò)組成。圖2所示實(shí)施例中，反相放大器為一個(gè)三極管VT，在其他實(shí)施例中還 采用運(yùn)算放大器或場(chǎng)效應(yīng)管等來(lái)代替三極管VT實(shí)現(xiàn)放大功能。移相反饋網(wǎng)絡(luò)是由第一電 容Cl、第二電容C2、第三電容C3、第四電阻R4、第五電阻R5和第六電阻R6組成的三級(jí)RC超 前型移相反饋，其中第一電容Cl、第二電容C2和第三電容C3與反饋回路串聯(lián)，即上述三電 容串聯(lián)在三極管VT的基極和集電極之間，三個(gè)電阻R1、R2、R6為偏置電阻，用于驅(qū)動(dòng)和限定 三極管VT的集電極、基極和發(fā)射極的電流，其中Rl，R2構(gòu)成三極管的基極驅(qū)動(dòng)偏置。三個(gè) 電阻R3、R4、R5為諧振電阻，R3、R4、R5要大于R6的三倍，以滿足構(gòu)成放大電路的要求。三 個(gè)電容Cl、C2、C3為諧振電容，三個(gè)諧振電阻R3、R4、R5與三個(gè)諧振電容Cl、C2、C3組成三 節(jié)諧振電路。低壓直流輸出模塊3是所述RC移相式振蕩電路71的直流電源，確定振蕩器頻 率的元件是R1、R4、R5和C1、C2、C3組成的移相網(wǎng)絡(luò)，正反饋從放大器的輸出端出發(fā)，通過(guò)移 相反饋網(wǎng)絡(luò)直接接回放大器的反相輸入端。由于放大器的反相作用，提供180°的移相，為 了滿足振蕩的相位平衡條件，移相網(wǎng)絡(luò)再提供180°的移相，每級(jí)RC電路所能提供的最大 相移為90°，但此時(shí)R或C必須為零，所以移相電路至少要采用三級(jí)組成，每級(jí)移相60°， 即在共發(fā)射電路中加了三節(jié)串聯(lián)的RC移相電路形成反饋網(wǎng)絡(luò)。在超前時(shí)間網(wǎng)絡(luò)中，電容與 反饋回路串聯(lián)，這樣就可以使得在全部電阻周圍產(chǎn)生的反饋信號(hào)超前于放大器信號(hào)；在滯 后型中，反饋回路串聯(lián)的是電阻，并且這些電阻與電容是并聯(lián)的，從而可以產(chǎn)生滯后的反饋 信號(hào)。圖2是使用了超前型RC振蕩電路的實(shí)施例，圖3是使用了滯后型RC振蕩電路的實(shí) 施例。通過(guò)調(diào)整RC(諧振電阻R3、R4、R5和諧振電容C1、C2、C3)和Vcc的匹配值，可達(dá)到 調(diào)節(jié)三節(jié)RC移相振蕩電路71的起振時(shí)間的目的，從而提高保護(hù)器的抗干擾和防誤動(dòng)作的 能力。為了滿足移相要求，需設(shè)諧振電阻的參數(shù)相等，即R3 = R4 = R5，以及設(shè)諧振電容的 參數(shù)相等，即Cl = C2 = C3。從圖2可見(jiàn)，三個(gè)諧振電阻R3、R4、R5之間按并聯(lián)方式連接， 而三個(gè)諧振電容Cl、C2、C3之間按串聯(lián)方式連接，這里將這種連接特征的三節(jié)RC移相振蕩
8電路稱之為并聯(lián)電阻式RC移相振蕩電路710。如圖3所示，本發(fā)明的剩余電流保護(hù)器的三節(jié)RC移相振蕩電路71采用并聯(lián)電容 式RC移相振蕩電路711實(shí)現(xiàn)。與圖2所示的并聯(lián)電阻式RC移相振蕩電路710相比，除三 個(gè)諧振電阻R3、R4、R5與三個(gè)諧振電容C1、C2、C3的連接方式不同外，圖3所示的并聯(lián)電容 式RC移相振蕩電路711的其余電路結(jié)構(gòu)都相同。上述連接方式的區(qū)別是并聯(lián)電容式RC 移相振蕩電路711的三個(gè)諧振電容C1、C2、C3之間按并聯(lián)的方式連接，而三個(gè)諧振電阻R3、 R4、R5之間按串聯(lián)的方式連接。如圖4所示，本發(fā)明剩余電流保護(hù)器的三節(jié)RC移相振蕩電路71的另一種可替代 的方案是采用運(yùn)算放大器RC移相振蕩電路712，用運(yùn)算放大器代替三極管實(shí)現(xiàn)放大功能。 該運(yùn)算放大器RC移相振蕩電路712由運(yùn)算放大器700、電阻RF、電阻R1、三個(gè)諧振電阻R3、 R4和R5、三個(gè)諧振電容C1、C2和C3構(gòu)成。由運(yùn)算放大器700、電阻Rl和電阻RF替代了由 圖2或圖3所示的三節(jié)RC移相振蕩電路中的三極管VT、電阻R1、R2、R6和電容C4。如圖4 所示，三個(gè)諧振電阻R3、R4、R5之間按并聯(lián)方式連接，而三個(gè)諧振電容Cl、C2、C3之間按串 聯(lián)方式連接，因此它是屬于并聯(lián)電阻式運(yùn)算放大器RC移相振蕩電路。如果將圖4的諧振電 阻電容的連接改成三個(gè)諧振電容Cl、C2、C3之間按并聯(lián)方式連接，三個(gè)諧振電阻R3、R4、R5 之間按串聯(lián)方式連接，那么就組成了并聯(lián)電容式運(yùn)算放大器RC移相振蕩電路。由此，本發(fā) 明的運(yùn)算放大器RC移相振蕩電路既可指并聯(lián)電阻式運(yùn)算放大器RC移相振蕩電路，或可指 并聯(lián)電容式運(yùn)算放大器RC移相振蕩電路。應(yīng)該說(shuō)明的是，由于直接替換為集成運(yùn)放的運(yùn)算 放大器RC移相振蕩電路，要比圖2和圖3所示的三極管RC移相振蕩電路成本高，因此，本 發(fā)明優(yōu)選采用三極管RC移相振蕩電路。圖5是本發(fā)明的剩余電流保護(hù)器的第二實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)框圖。與圖1所示的本 發(fā)明的剩余電流保護(hù)器相比，在圖5所示的實(shí)施例中，除了包括斷路器本體1、零序互感器 10、分別繞在零序互感器10上的檢測(cè)線圈2和測(cè)試線圈4、脫扣器5、邏輯處理模塊6、直流 電源裝置11外，還包括一個(gè)性能優(yōu)化裝置7，它解決了采用模擬剩余電流發(fā)生器后進(jìn)一步 改善和優(yōu)化產(chǎn)品性能的問(wèn)題，使得模擬剩余電流發(fā)生器的設(shè)計(jì)與裝配調(diào)試更加容易，保護(hù) 器產(chǎn)品使用操作更方便。如圖6至圖8所示的性能優(yōu)化裝置7包括檢測(cè)線圈2、模擬剩余電流發(fā)生器70、跳 閘靈敏度設(shè)定器72、參數(shù)調(diào)節(jié)電阻RS以及測(cè)試按鈕41的測(cè)試開(kāi)關(guān)73的雙路常開(kāi)和常閉中 的一路常閉觸點(diǎn)。所述的測(cè)試開(kāi)關(guān)73為雙路控制開(kāi)關(guān)，其上設(shè)有四個(gè)開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)a、b、c、d，其 中一路控制節(jié)點(diǎn)a與節(jié)點(diǎn)b之間接通或斷開(kāi)，另一路控制節(jié)點(diǎn)c與節(jié)點(diǎn)d之間接通或斷開(kāi)。 在正常狀態(tài)下，也就是不在測(cè)試狀態(tài)下，節(jié)點(diǎn)a與節(jié)點(diǎn)b接通，而節(jié)點(diǎn)c與節(jié)點(diǎn)d斷開(kāi)。在 測(cè)試狀態(tài)下，節(jié)點(diǎn)a與節(jié)點(diǎn)b斷開(kāi)，而節(jié)點(diǎn)c與節(jié)點(diǎn)d接通。保護(hù)器的正常狀態(tài)與測(cè)試狀態(tài) 之間的轉(zhuǎn)換靠人為控制。當(dāng)人為按下測(cè)試開(kāi)關(guān)73時(shí)，保護(hù)器由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)換為測(cè)試狀態(tài)； 當(dāng)人為撤去對(duì)測(cè)試開(kāi)關(guān)73的控制，即測(cè)試開(kāi)關(guān)處在自然狀態(tài)下，保護(hù)器自動(dòng)恢復(fù)到正常狀 態(tài)。與第一實(shí)施例相同，模擬剩余電流發(fā)生器70包括三節(jié)RC移相振蕩電路71、限流電阻R7 和隔直電容C5。與第一實(shí)施例相同，RC移相振蕩電路71具有三個(gè)電連接端，即Vcc輸入端 e、振蕩電流輸出端f、接地端g。所述的Vcc輸入端e與測(cè)試開(kāi)關(guān)73的節(jié)點(diǎn)d連接，振蕩電 流輸出端f與隔直電容C5、限流電阻R7、測(cè)試線圈4的一端串聯(lián)連接，測(cè)試線圈4的另一端 接地。跳閘靈敏度設(shè)定器72由四個(gè)電阻值不同的電阻RT并聯(lián)連接組成，四個(gè)電阻RT的一端并聯(lián)連接在一起形成并聯(lián)端j，并聯(lián)端j與檢測(cè)線圈2的一端連接并接地，檢測(cè)線圈2的 另一端與測(cè)試開(kāi)關(guān)73的節(jié)點(diǎn)a連接。四個(gè)電阻RT的另一端相互斷開(kāi)，該相互斷開(kāi)的斷開(kāi) 端可供跳間靈敏度設(shè)定器72的選擇端h有選擇地與其中一個(gè)連接，這種分檔選擇是為了滿 足可選擇不同的跳閘靈敏度的要求，由現(xiàn)場(chǎng)的操作人員人為完成設(shè)定跳閘靈敏度的分檔操 作。跳閘靈敏度設(shè)定器72的選擇端h與測(cè)試開(kāi)關(guān)73的節(jié)點(diǎn)b連接，參數(shù)調(diào)節(jié)電阻RS的兩 端并聯(lián)連接在檢測(cè)線圈2的兩端，邏輯處理模塊6的信號(hào)輸入端與測(cè)試開(kāi)關(guān)73的節(jié)點(diǎn)a連 接，低壓直流輸出模塊3的輸出端與測(cè)試開(kāi)關(guān)73的節(jié)點(diǎn)c連接。 下面結(jié)合圖5至8進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施例的工作原理。測(cè)試按鈕41采 用雙路開(kāi)關(guān)73，按鈕的雙路開(kāi)關(guān)73的結(jié)構(gòu)構(gòu)成相互聯(lián)鎖的關(guān)系。這里聯(lián)鎖關(guān)系是指要么是 與低壓直流穩(wěn)壓電源接通，要么是與電阻RT接通，不會(huì)同時(shí)兩路都接通。電阻RT是靈敏度 分檔用的，本發(fā)明通過(guò)分檔開(kāi)關(guān)72選靈敏度電阻RT中的一個(gè)電阻和Rs并聯(lián)，RS和RT均 屬于性能優(yōu)化裝置7，它們共同用來(lái)實(shí)現(xiàn)剩余電流斷路器的動(dòng)作靈敏度的調(diào)節(jié)。靈敏度電阻 RS的取值范圍為2K 3. 9K，4個(gè)靈敏度調(diào)節(jié)電阻RT的取值范圍為7. 6歐姆 619歐姆。 在正常狀態(tài)下，測(cè)試開(kāi)關(guān)73的節(jié)點(diǎn)a與節(jié)點(diǎn)b接通，而節(jié)點(diǎn)c與節(jié)點(diǎn)d斷開(kāi)。節(jié)點(diǎn)a與節(jié) 點(diǎn)b的接通，使得跳閘靈敏度設(shè)定器72的電阻RT與參數(shù)調(diào)節(jié)電阻RS并聯(lián)，且并接在檢測(cè) 線圈2的兩端，故而剩余電流保護(hù)器的跳閘動(dòng)作靈敏度取決于電阻RS和電阻RT 二者，這 在設(shè)計(jì)中是很方便調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)人為操作選擇RT的電阻值即人為操作設(shè)定跳閘靈敏度 時(shí)，剩余電流保護(hù)器的跳閘靈敏度會(huì)改變。當(dāng)主電路的三相電力線A、B、C出現(xiàn)剩余電流故 障時(shí)，檢測(cè)線圈2會(huì)感應(yīng)到剩余電流信號(hào)，該剩余電流信號(hào)輸入到邏輯處理模塊6，邏輯處 理模塊6對(duì)該剩余電流信號(hào)處理，當(dāng)該剩余電流信號(hào)超過(guò)一定門限時(shí)，邏輯處理模塊6控制 脫扣器5發(fā)出脫扣動(dòng)作；在此狀態(tài)下，節(jié)點(diǎn)c與節(jié)點(diǎn)d斷開(kāi)，使模擬剩余電流發(fā)生器70不工 作，也就是測(cè)試線圈4內(nèi)無(wú)電流流過(guò)。本發(fā)明的測(cè)試裝置模擬剩余電流動(dòng)作的靈敏度和實(shí) 際剩余電流動(dòng)作靈敏度是相互解耦的。這里所說(shuō)的解耦是指測(cè)試按鈕回路的靈敏度電阻比 較容易選型，而和靈敏度電阻RT是無(wú)關(guān)的。具體地說(shuō)，在測(cè)試狀態(tài)下，當(dāng)開(kāi)關(guān)按鈕按下，低 壓直流電源和RC移相式振蕩電路接通，測(cè)試開(kāi)關(guān)73的節(jié)點(diǎn)a與節(jié)點(diǎn)b斷開(kāi)，而節(jié)點(diǎn)c與節(jié) 點(diǎn)d接通。節(jié)點(diǎn)a與節(jié)點(diǎn)b的斷開(kāi)，使得跳閘靈敏度設(shè)定器72不參與工作，故而剩余電流 保護(hù)器的跳閘靈敏度只取決于參數(shù)調(diào)節(jié)電阻RS，RT電阻網(wǎng)絡(luò)中的電阻沒(méi)有一個(gè)會(huì)接入檢 測(cè)線圈繞組的二次側(cè)，也就是說(shuō)，當(dāng)按下測(cè)試回路開(kāi)關(guān)按鈕，則靈敏度電阻RT從回路中斷 開(kāi)，串接在檢測(cè)線圈2中的就只有靈敏度電阻Rs，也可以說(shuō)在此狀態(tài)下，測(cè)試按鈕回路動(dòng)作 的靈敏度電阻就只剩下Rs，測(cè)試按鈕回路的靈敏度和靈敏度電阻RT沒(méi)有直接的關(guān)系，Rs選 的越大就越靈敏，RC移相振蕩電路輸出較小就能使得斷路器動(dòng)作。由于剩余電流保護(hù)器的 跳閘靈敏度與跳閘靈敏度設(shè)定器72無(wú)關(guān)，所以實(shí)現(xiàn)了其解耦。此時(shí)節(jié)點(diǎn)c與節(jié)點(diǎn)d接通， 使得模擬剩余電流發(fā)生器70產(chǎn)生模擬剩余電流，該模擬剩余電流流過(guò)測(cè)試線圈4，使檢測(cè) 線圈2感應(yīng)到剩余電流信號(hào)，該剩余電流信號(hào)輸入到邏輯處理模塊6，邏輯處理模塊6控制 脫扣器5發(fā)生脫扣動(dòng)作，使斷路器本體1跳閘并斷開(kāi)主電路。從以上關(guān)于工作原理的說(shuō)明 不難看出，本發(fā)明的剩余電流保護(hù)器的性能優(yōu)化裝置7的顯著貢獻(xiàn)在于在測(cè)試狀態(tài)，跳閘 靈敏度設(shè)定器72不工作，剩余電流保護(hù)器的跳間靈敏度與跳間靈敏度設(shè)定器72所設(shè)定的 參數(shù)無(wú)關(guān)，這不僅大大方便了現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試操作，而且還大大方便了電路設(shè)計(jì)和調(diào)試，從而大 大降低了產(chǎn)品的制造難度和生產(chǎn)成本。由于跳閘靈敏度設(shè)定器72的電阻RT與參數(shù)調(diào)節(jié)電阻RS采用并聯(lián)連接，所以在測(cè)試狀態(tài)下的跳閘靈敏度高于正常狀態(tài)下的測(cè)試靈敏度，也就 是測(cè)試狀態(tài)下的跳閘響應(yīng)速度要比正常狀態(tài)下的跳閘響應(yīng)速度更快，從而避免了長(zhǎng)時(shí)間按 下測(cè)試開(kāi)關(guān)73所導(dǎo)致的電子元器件過(guò)熱損壞的情況發(fā)生，提高了的安全測(cè)試的等級(jí)，大大 改善了保護(hù)器的安全性與可靠性。圖6所示的三節(jié)RC移相振蕩電路71與圖2所示的第一實(shí)施例中的三節(jié)RC移相 振蕩電路71相同，都是并聯(lián)電阻式三節(jié)RC移相振蕩電路710。與第一實(shí)施例一樣，可替代 第二實(shí)施例的并聯(lián)電阻式RC移相振蕩電路710的另一種方案是如圖3所示的并聯(lián)電容式 RC移相振蕩電路711，或者是如圖4所示的運(yùn)算放大器RC移相振蕩電路712。即圖2_4所 示的三節(jié)RC移相振蕩電路71可適用于圖1和圖5的本發(fā)明的剩余電流保護(hù)器。圖9是本發(fā)明的模擬剩余電流發(fā)生器70所輸出的模擬剩余電流的波形圖，由圖9 所示的模擬剩余電流是正弦交流激磁信號(hào)，可以用于各類型剩余電流保護(hù)斷路器的激磁信 號(hào)模擬測(cè)試。其中，T代表振蕩電路穩(wěn)定輸出的正弦波的周期時(shí)間，TD代表起振時(shí)間，TL代 表穩(wěn)定起振的時(shí)間。為了減少人為誤操作而導(dǎo)致斷路器誤分?jǐn)?，需要根?jù)斷路器的實(shí)際功 能要求對(duì)RC移相式振蕩電路的電路起振時(shí)間TD進(jìn)行分別設(shè)定，可以通過(guò)圖2所示的諧振 電阻R3、R4、R5和諧振電容Cl、C2、C3的RC參數(shù)調(diào)節(jié)進(jìn)行選配。以上是本發(fā)明的剩余電流保護(hù)器的兩個(gè)實(shí)施例，其中第二實(shí)施例的跳閘靈敏度設(shè) 定器72采用了并聯(lián)形式，即四個(gè)電阻RT的一端并聯(lián)連接，形成并聯(lián)連接端j，而另一端作為 開(kāi)端與選擇端h配合選擇連接。另一種可替代的等效電路可以是串聯(lián)形式，即四個(gè)電阻RT 串聯(lián)連接形成串聯(lián)電路，串聯(lián)電路的一端為連接端j，另一端和兩個(gè)相鄰電阻之間的引出端 作為開(kāi)端，與選擇端h配合選擇連接。此外，本發(fā)明的第一實(shí)施例或第二實(shí)施例的模擬剩余電流發(fā)生器70中的隔直電 容C5，在以下兩種情況下可以省去第一種情況是降低對(duì)模擬剩余電流的交流特性的要 求，即允許模擬剩余電流中存在較大的直流成份的使用場(chǎng)合；第二種情況是三節(jié)RC移相振 蕩電路71輸出的振蕩電流的交流特性很好，即在不隔直的情況下也能用作模擬剩余電流， 但采用C5會(huì)使模擬剩余電流的交流特性更好，這種情況如在采用運(yùn)算放大器型的三節(jié)RC 移相振蕩電路的方案中有可能出現(xiàn)。本發(fā)明提供的剩余電流試驗(yàn)電路將低壓直流穩(wěn)壓電源通過(guò)RC移相振蕩電路實(shí)現(xiàn) 模擬存在的剩余電流，剩余電流保護(hù)斷路器可以方便的進(jìn)行上下進(jìn)線的電力線安裝，而不 影響其安全可靠性。不僅解決了測(cè)試回路熱設(shè)計(jì)的問(wèn)題，且滿足剩余電流保護(hù)器下進(jìn)線安 裝的要求，并可設(shè)定RC振蕩電路起振延時(shí)時(shí)間，同時(shí)滿足A型、AC型、B型剩余電流保護(hù)器 的測(cè)試試驗(yàn)功能，具有電路簡(jiǎn)單，成本低，可靠性高，適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。RC移相振蕩電路模 擬激磁信號(hào)，還可以簡(jiǎn)單的通過(guò)改變RC的數(shù)值大小獲得所需要的動(dòng)作靈敏度要求，同時(shí)采 用不同的RC數(shù)值振蕩電路有不同的起振時(shí)間，根據(jù)功能要求可以設(shè)定所需要的電路起振 時(shí)間，減少人為誤操作而導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)斷路器斷開(kāi)。本發(fā)明采用RC移相振蕩電路實(shí)現(xiàn)剩余電流 保護(hù)的測(cè)試試驗(yàn)電路，其輸出穩(wěn)定振蕩波信號(hào)為交流正弦波信號(hào)，并且輸出信號(hào)幅度穩(wěn)定， 適用于各種類型剩余電流保護(hù)斷路器測(cè)試回路的模擬激磁信號(hào)。應(yīng)該理解到的是，上述實(shí)施例只是對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明，而不是對(duì)本發(fā)明的限制，任何 不超出本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)的發(fā)明創(chuàng)造，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種剩余電流保護(hù)器，包括剩余電流檢測(cè)裝置10，包括環(huán)繞著初級(jí)線圈繞組的環(huán)形磁芯和多個(gè)次級(jí)線圈繞組，包含測(cè)試線圈4和檢測(cè)線圈2的各次級(jí)線圈繞組分別直接繞在剩余電流檢測(cè)裝置10的環(huán)形磁芯上，由檢測(cè)線圈2檢測(cè)的剩余電流或者接地故障電流的電氣信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)整電路40生成一個(gè)檢測(cè)信號(hào)，邏輯控制單元6，根據(jù)來(lái)自信號(hào)調(diào)整電路40的檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)驅(qū)動(dòng)脫扣器5動(dòng)作的電控制信號(hào)，脫扣器5驅(qū)動(dòng)斷路器本體1實(shí)現(xiàn)電力線路分?jǐn)?，直流電源裝置(11)包括限流模塊(8)、整流模塊(9)和低壓直流輸出模塊(3)，其特征在于模擬剩余電流發(fā)生器(70)包括限流電阻R7、隔直電容C5和三節(jié)RC移相振蕩電路(71)，振蕩電流輸出端f與隔直電容C5、限流電阻R7、剩余電流檢測(cè)裝置10的測(cè)試線圈(4)的一端串聯(lián)連接，測(cè)試線圈(4)的另一端與接地端g連接，在振蕩電流輸出端f與接地端g之間形成測(cè)試回路，一個(gè)測(cè)試按鈕(41)連接在三節(jié)RC移相振蕩電路(71)的VCC輸入端和低壓直流輸出模塊(3)之間，控制由低壓直流輸出模塊(3)向模擬剩余電流發(fā)生器(70)的三節(jié)RC移相振蕩電路(71)提供的低壓直流電源的通斷，當(dāng)三節(jié)RC移相振蕩電路(71)與低壓直流輸出模塊(3)接通時(shí)，所述三節(jié)RC移相振蕩電路(71)向測(cè)試線圈4輸出波形為交流正弦波的激磁信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剩余電流保護(hù)器，其特征在于所述的三節(jié)RC移相振蕩電路 (71)包括反相放大器和移相反饋網(wǎng)絡(luò)，反相放大器從三極管VT、運(yùn)算放大器或場(chǎng)效應(yīng)管中 任選其一，移相反饋網(wǎng)絡(luò)是由三個(gè)諧振電容C1、C2和C3、三個(gè)諧振電阻R3、R4和R5組成的 三級(jí)RC超前型或滯后型移相反饋，正反饋從放大器的輸出端出發(fā)，通過(guò)移相反饋網(wǎng)絡(luò)直接 接回放大器的反相輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的剩余電流保護(hù)器，其特征在于所述的三節(jié)RC移相振蕩電路(71)中構(gòu)成所述移相反饋網(wǎng)絡(luò)的三個(gè)諧振電阻R3、R4和 R5、三個(gè)諧振電容Cl、C2和C3的參數(shù)為R3 = R4 = R5，Cl = C2 = C3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的剩余電流保護(hù)器，其特征在于所述的三節(jié)RC移相振蕩 電路(71)是并聯(lián)電阻式RC移相振蕩電路(710)、并聯(lián)電容式RC移相振蕩電路(711)或運(yùn) 算放大器RC移相振蕩電路(712)中的一種。
5.一種剩余電流保護(hù)器，包括剩余電流檢測(cè)裝置10，包括環(huán)繞著初級(jí)線圈繞組的環(huán)形磁芯和多個(gè)次級(jí)線圈繞組，包 含測(cè)試線圈4和檢測(cè)線圈2的各次級(jí)線圈繞組分別直接繞在剩余電流檢測(cè)裝置10的環(huán)形 磁芯上，用于檢測(cè)剩余電流或者接地故障電流的電氣信號(hào)并生成一個(gè)檢測(cè)信號(hào)，邏輯控制單元6，根據(jù)來(lái)自剩余電流檢測(cè)裝置10的檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)驅(qū)動(dòng)脫扣器5動(dòng) 作的電控制信號(hào)，脫扣器5驅(qū)動(dòng)斷路器本體1實(shí)現(xiàn)電力線路分?jǐn)?，直流電源裝置(11)包括限流模塊(8)、整流模塊(9)和低壓直流輸出模塊(3)，其特征在于一個(gè)性能優(yōu)化裝置(7)，包括測(cè)試開(kāi)關(guān)(73)、模擬剩余電流發(fā)生器(70)、跳間靈敏度設(shè) 定器(72)和參數(shù)調(diào)節(jié)電阻RS，所述的參數(shù)調(diào)節(jié)電阻RS并聯(lián)連接在檢測(cè)線圈(2)的兩端，測(cè)試開(kāi)關(guān)(73)為雙路控制開(kāi)關(guān)，其中一路控制節(jié)點(diǎn)a與節(jié)點(diǎn)b之間的接通/斷開(kāi)，另 一路控制節(jié)點(diǎn)c與節(jié)點(diǎn)d之間的接通/斷開(kāi)；在正常狀態(tài)下，節(jié)點(diǎn)a與節(jié)點(diǎn)b接通，而節(jié)點(diǎn) c與節(jié)點(diǎn)d斷開(kāi)；在測(cè)試狀態(tài)下，節(jié)點(diǎn)a與節(jié)點(diǎn)b斷開(kāi)，而節(jié)點(diǎn)c與節(jié)點(diǎn)d接通，模擬剩余電流發(fā)生器(70)包括三節(jié)RC移相振蕩電路(71)、限流電阻R7和隔直電容 C5，所述的RC移相振蕩電路(71)的振蕩電流輸出端f與隔直電容C5、限流電阻R7、測(cè)試線 圈⑷的一端串聯(lián)連接，測(cè)試線圈⑷的另一端與接地端g連接，在振蕩電流輸出端f與接 地端g之間形成測(cè)試回路，跳閘靈敏度設(shè)定器(72)的選擇端h與測(cè)試開(kāi)關(guān)(73)的節(jié)點(diǎn)b連接，并接端j與檢測(cè) 線圈(2)的一端連接并接地，檢測(cè)線圈(2)的另一端與測(cè)試開(kāi)關(guān)(73)的節(jié)點(diǎn)a連接，邏輯 處理模塊(6)的信號(hào)輸入端與測(cè)試開(kāi)關(guān)(73)的節(jié)點(diǎn)a連接，所述的RC移相振蕩電路(71)的Vcc輸入端e與測(cè)試開(kāi)關(guān)(73)的節(jié)點(diǎn)d連接，低壓直 流輸出模塊⑶的輸出端與測(cè)試開(kāi)關(guān)(73)的節(jié)點(diǎn)c連接，測(cè)試開(kāi)關(guān)(73)控制由低壓直流 輸出模塊(3)向模擬剩余電流發(fā)生器(70)的三節(jié)RC移相振蕩電路(71)提供的低壓直流 電源的通斷，當(dāng)三節(jié)RC移相振蕩電路(71)與低壓直流輸出模塊(3)接通時(shí)，所述三節(jié)RC 移相振蕩電路(71)向測(cè)試線圈(4)輸出波形為交流正弦波的激磁信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的剩余電流保護(hù)器，其特征在于所述的三節(jié)RC移相振蕩電路(71)的起振時(shí)間是通過(guò)調(diào)節(jié)諧振電阻R3、R4、R5和諧振電容Cl、C2、C3與Vcc輸入端e的 低壓直流電源的匹配值來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)整。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的剩余電流保護(hù)器，其特征在于所述的跳閘靈敏度設(shè)定器(72)是由四個(gè)電阻值不同的電阻RT并聯(lián)連接組成的分檔開(kāi)關(guān)，所述四個(gè)電阻RT的一端并 聯(lián)連接在一起形成并聯(lián)端j，四個(gè)電阻RT的另一端相互斷開(kāi)，該相互斷開(kāi)的RT斷開(kāi)端可供 跳閘靈敏度設(shè)定器(72)的選擇端h有選擇地選其中一個(gè)電阻RT和Rs并聯(lián)連接，所述電阻 RS和RT共同實(shí)現(xiàn)剩余電流斷路器的動(dòng)作靈敏度的調(diào)節(jié)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的剩余電流保護(hù)器，其特征在于所述的雙路開(kāi)關(guān)(73)構(gòu)成與 直流電源裝置(11)和電阻RT相互聯(lián)鎖的接通結(jié)構(gòu)，不會(huì)同時(shí)與直流電源裝置(11)和電 阻RT接通，使在測(cè)試狀態(tài)下的剩余電流保護(hù)器的跳間靈敏度與所述的跳間靈敏度設(shè)定器 (72)的設(shè)定參數(shù)無(wú)關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的剩余電流保護(hù)器，其特征在于電阻RS的取值范圍為2K 3. 9K，電阻RT的取值范圍為7. 6歐姆 619歐姆，使在測(cè)試狀態(tài)下的剩余電流保護(hù)器的跳 閘靈敏度高于在正常狀態(tài)下的剩余電流保護(hù)器的跳閘靈敏度。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的剩余電流保護(hù)器，其特征在于所述的三節(jié)RC移相振蕩電 路(71)是并聯(lián)電阻式RC移相振蕩電路(710)、并聯(lián)電容式RC移相振蕩電路(711)或運(yùn)算 放大器RC移相振蕩電路(712)中的一種。
全文摘要
剩余電流保護(hù)器，包括零序互感器、檢測(cè)線圈、信號(hào)調(diào)整電路、邏輯處理模塊、脫扣器、測(cè)試線圈、直流電源裝置。它采用由測(cè)試開(kāi)關(guān)、模擬電流發(fā)生器、跳閘靈敏度設(shè)定器、參數(shù)調(diào)節(jié)電阻RS構(gòu)成性能優(yōu)化裝置，模擬電流發(fā)生器采用三節(jié)RC移相式的振蕩電路，測(cè)試開(kāi)關(guān)控制向RC移相振蕩電路提供的低壓直流電源的通斷，當(dāng)接通時(shí)，RC移相振蕩電路向測(cè)試線圈輸出波形為交流正弦波的激磁信號(hào)。不僅優(yōu)化了模擬電流發(fā)生器由低壓直流電源供電的供電方式，而且使測(cè)試狀態(tài)下剩余電流保護(hù)器的跳閘靈敏度與跳閘靈敏度設(shè)定器的設(shè)定參數(shù)無(wú)關(guān)，而且高于正常狀態(tài)下的剩余電流保護(hù)器的跳閘靈敏度，從而大大簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，縮小了產(chǎn)品的體積，改善了產(chǎn)品的安全可靠性和耐用性。
文檔編號(hào)H02H3/32GK101888082SQ20101022293
公開(kāi)日2010年11月17日 申請(qǐng)日期2010年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月9日
發(fā)明者徐澤亮, 柴愛(ài)軍, 江紅, 高平 申請(qǐng)人:上海諾雅克電氣有限公司