專利名稱：微電腦數(shù)字化智能漏電保護器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種用于電力系統(tǒng)中，對電網(wǎng)進行漏電保護的裝置，屬于電力系統(tǒng)中安全保護的技術(shù)領(lǐng)域。
目前在農(nóng)村電網(wǎng)為了保護設(shè)備和人身安全，大量使用了漏電保護器，這些保護器主要有空氣開關(guān)型，簡易電流型、普通脈沖型、鑒相鑒幅型等。除鑒相鑒幅型外，其它幾類存在著只能鑒別漏電信號的有效值的變化，不能真實反應(yīng)漏電脈沖的矢量大小，存在著動作死區(qū)。脈沖型(包括普通脈沖型和鑒相鑒幅無聲運行漏電繼電器)存在著一個很大的缺點線路的固有的漏電電流是隨氣候、季節(jié)等因素變化的，不同季節(jié)的漏電電流差異很大，而漏電動作值是固定不變的，這樣就造成了在一段時間(如雨季)內(nèi)漏電動作值過小保護投運率下降，另一段時間(如旱季)內(nèi)，漏電動作值過大，保護作用下降，這些類型的保護器保護的可靠性、安全性都不同程度存在著問題，因此有必要提出一種性能良好、無動作死區(qū)、對線路狀況有良好適應(yīng)性的漏電保護器。本發(fā)明的目的是提供一種由微機為核心的微電腦數(shù)字化智能漏電保護器，以數(shù)字信號處理和軟件的方法解決目前漏電保護器存在的動作死區(qū)、對線路適應(yīng)性差的缺點，提高動作的可靠性。
本發(fā)明的目的是通過如下途徑實現(xiàn)的它包括信號采集部分(A)、信號處理部分(B)、顯示操作部分(C)及控制部分(D)構(gòu)成。信號采集部分(A)采用電流互感器(1)、濾波放大電路(2)，將漏電信號經(jīng)濾波放大后送入信號處理部分(B)。信號處理部分(B)采用微型計算機(3)，由微型計算機分析其波形計算得漏電、觸電電流的相位、幅度及諧波參數(shù)，正確區(qū)分漏電、觸電和干擾，并輸出信號至控制部分(D)?？刂撇糠钟芍虚g繼電器(7)構(gòu)成。微型計算機還與顯示操作部分(C)相連，控制其進行有關(guān)參數(shù)顯示和設(shè)置過程。
本發(fā)明的優(yōu)點
1.實現(xiàn)了漏電保護的智能化，消除了以往漏電保護裝置存在的動作死區(qū)，提高了保護的可靠性和安全性。
2.一改過去保護器的動作值固定不變的方式，在軟件設(shè)計上采用浮動動作值，根據(jù)線路狀況自動調(diào)節(jié)動作值，從而大大提高了對線路的適應(yīng)性。在提高投運率的同時，增加安全性。
3.由于核心采用了微機，可實現(xiàn)對單路/多路線路的漏電保護，對降低成本有利。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明原理及實施例作一詳細說明。


圖1為本發(fā)明的原理框2為本發(fā)明的實施例電氣原理3為本發(fā)明的接觸器節(jié)能無聲運行電路的實施例圖本發(fā)明它包括信號采集部分(A)、信號處理部分(B)、顯示操作部分(C)及控制部分(D)構(gòu)成。信號采集部分采用電流互感器(1)、濾波放大電路(2)，將漏電信號經(jīng)濾波放大后送入信號處理部分。信號處理部分采用微型計算機(3)，將漏電信號經(jīng)分析計算后，輸出信號至控制部分?？刂撇糠?D)由繼電器(7)構(gòu)成。微型計算機還與顯示操作部分(C)相連，控制其進行有關(guān)參數(shù)顯示和設(shè)置過程。信號處理部分的微型計算機(3)由模數(shù)轉(zhuǎn)換器(AD)、單片機(MCU)、串行EEPROM存儲器(EEPROM)構(gòu)成，顯示操作部分(C)由數(shù)碼管(5)、數(shù)碼管驅(qū)動電路(4)、按鍵(6)構(gòu)成圖2本發(fā)明實施例。
由于微型計算機的I/O接口方式的多樣性，本使用新型的實現(xiàn)有多種方式，本實施例為其中一種(2路)，對電路稍加改變可實現(xiàn)1～8路的漏電保護。
信號采集部分由電流互感器(TA1、TA2)，運放A1、A2、電阻R1～R10、電容C1～C4構(gòu)成。TA1、TA2的漏電信號經(jīng)由運放A1、A2、電阻R1～R10、電容C1～C4構(gòu)成的濾波放大電路進行信號整形，而后通過模擬開關(guān)IC1(4051)送入單片機MCU(PIC16C7X)I/O口RA0。晶振CR2、電容C5、C6組成振蕩器，為單片機MCU提供時鐘信號。單片機MCU(PIC16C7X)為內(nèi)置模數(shù)轉(zhuǎn)換器、ROM的小型單片機，RA0為AD輸入口。MCU將漏電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后進行分析計算，串行EEPROM存儲器IC2(24C01)用于存儲有關(guān)計算參數(shù)。中間繼電器J1、J2、三極管T2、T3、二極管D2、D3、D4、D5、電阻R11、R12構(gòu)成控制部分，與單片機MCU的I/O口RB6、RB7相連，在MCU的控制下通過繼電器吸合、釋放驅(qū)動外部接觸器實現(xiàn)線路跳合閘。串行顯示驅(qū)動器IC3(7218)、數(shù)碼管LEDS、按鍵AN1、AN2、AN3、電阻R13、R14、R14′構(gòu)成顯示操作部分。單片機MCU的I/O口RB0、RB1串行送出顯示碼，由IC3譯碼后驅(qū)動數(shù)碼管LEDS進行顯示。按鍵AN1、AN2、AN3與MCU的I/O口RB2、RB3、RB4相連，通過不同的按鍵組合、次序?qū)崿F(xiàn)對顯示功能的選擇和參數(shù)修改。
運放A3、A4、電阻R15～R20、二極管D8、D9、電容C11構(gòu)成脈沖形成電路，為提供MCU進行計算及延時所需要的脈沖信號。電源變壓器的輸出交流電經(jīng)D8、D9、A3整形成方波，經(jīng)C11、R15、R16、R17、A4整形放大成為周期脈沖波送入MCU的I/O口RA3。
電源變壓器B、整流橋B2、電容C7～C10、7805、7905構(gòu)成直流電源為裝置提供電源。
本發(fā)明還可接入一接觸器節(jié)能無聲運行電路。參考圖3。
該電路由驅(qū)動電路(T1’～T3’、R1’～R4’、C1’、D1’、D2’)、啟動繼電器J1、保持繼電器J1’構(gòu)成。T1’與單片機的I/O相連。當單片機輸出吸合信號時，繼電器J1吸合，繼電器J1短暫吸合后釋放。交流電壓通過J1常開觸點經(jīng)電阻R、二極管D與接觸器CJ線包相連使接觸器啟動，而后該電壓消失轉(zhuǎn)入低壓保持階段。變壓器B1、整流橋B2通過J1’常開觸點向CJ提供保持電壓。
權(quán)利要求
1.一種微電腦數(shù)字化智能漏電保護器，包括信號采集部分、信號處理部分、顯示操作部分及控制部分。其特征在于信號采集部分采用電流互感器、濾波放大電路，將漏電信號經(jīng)濾波放大后送入信號處理部分。信號處理部分采用微型計算機，將漏電信號經(jīng)分析計算后，輸出信號至控制部分?？刂撇糠钟芍虚g繼電器構(gòu)成，驅(qū)動外部的接觸器實現(xiàn)線路跳合閘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電腦數(shù)字化智能漏電保護器，其特征在于所述的微型計算機由模數(shù)轉(zhuǎn)換器、單片機、串行EEPROM存儲器構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電腦數(shù)字化智能漏電保護器，其特征在于所述的微型計算機可由內(nèi)置模數(shù)轉(zhuǎn)換器的單片機構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電腦數(shù)字化智能漏電保護器，其特征在于所述的微型計算機的I/O口上掛有由數(shù)碼管、按鍵及數(shù)碼管驅(qū)動器構(gòu)成的顯示操作部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電腦數(shù)字化智能漏電保護器，其特征在于所述的控制部分還接有接觸器節(jié)能無聲運行電路，由驅(qū)動電路(T1’～T3’、R1’～R4’、C1’、D1’、D2’)、啟動繼電器J1、保持繼電器J1’構(gòu)成。交流電壓通過J1常開觸點經(jīng)電阻R、二極管D與接觸器CJ線包相連，變壓器B1、整流橋B2通過J1’常開觸點向CJ提供保持電壓。
全文摘要
本發(fā)明是一種用于電力系統(tǒng)中,對電網(wǎng)進行漏電保護的裝置,屬于電力系統(tǒng)中安全保護的技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括信號采集部分、信號處理部分、顯示操作部分及控制部分。其特征在于信號采集部分采用電流互感器、濾波放大電路,將漏電信號經(jīng)濾波放大后送入信號處理部分。信號處理部分采用微型計算機,將漏電信號經(jīng)分析計算后,輸出信號至控制部分?？刂撇糠钟芍虚g繼電器構(gòu)成。微型計算機還與顯示操作部分相連,控制其進行有關(guān)參數(shù)顯示和設(shè)置過程。本發(fā)明實現(xiàn)了漏電保護的智能化,消除了以往漏電保護裝置存在的動作死區(qū),提高了保護的可靠性和安全性。
文檔編號H02H3/26GK1252639SQ9811828
公開日2000年5月10日 申請日期1998年10月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月22日
發(fā)明者丁文軍 申請人:丁文軍