專(zhuān)利名稱(chēng):微電腦數(shù)字化智能漏電保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型是一種用于電力系統(tǒng)中,對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行漏電保護(hù)的裝置,屬于電力系統(tǒng)中安全保護(hù)的技術(shù)領(lǐng)域。
目前在農(nóng)村電網(wǎng)為了保護(hù)設(shè)備和人身安全,大量使用了漏電保護(hù)器,這些保護(hù)器主要有空氣開(kāi)關(guān)型,簡(jiǎn)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(lèi)存在著只能鑒別漏電信號(hào)的有效值的變化,不能真實(shí)反應(yīng)漏電脈沖的矢量大小,存在著動(dòng)作死區(qū)。脈沖型(包括普通脈沖型和鑒相鑒幅無(wú)聲運(yùn)行漏電繼電器)存在著一個(gè)很大的缺點(diǎn)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(dòng)作值是固定不變的,這樣就造成了在一段時(shí)間(如雨季)內(nèi)漏電動(dòng)作值過(guò)小保護(hù)投運(yùn)率下降,另一段時(shí)間(如旱季)內(nèi),漏電動(dòng)作值過(guò)大,保護(hù)作用下降。這些類(lèi)型的保護(hù)器保護(hù)的可靠性、安全性都不同程度存在著問(wèn)題,因此有必要提出一種性能良好、無(wú)動(dòng)作死區(qū)、對(duì)線路狀況有良好適應(yīng)性的漏電保護(hù)器。
本實(shí)用新型的目的是提供一種由微機(jī)為核心的微電腦數(shù)字化智能漏電保護(hù)器,以數(shù)字信號(hào)處理和軟件的方法解決目前漏電保護(hù)器存在的動(dòng)作死區(qū)、對(duì)線路適應(yīng)性差的缺點(diǎn),提高動(dòng)作的可靠性。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)如下途徑實(shí)現(xiàn)的它包括信號(hào)采集部分(A)、信號(hào)處理部分(B)、顯示操作部分(C)及控制部分(D)構(gòu)成。信號(hào)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(hào)經(jīng)濾波放大后送入信號(hào)處理部分(B)。信號(hào)處理部分(B)采用微型計(jì)算機(jī)(3),由微型計(jì)算機(jī)分析其波形計(jì)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(hào)至控制部分(D)??刂撇糠钟芍虚g繼電器(7)構(gòu)成。微型計(jì)算機(jī)還與顯示操作部分(C)相連,控制其進(jìn)行有關(guān)參數(shù)顯示和設(shè)置過(guò)程。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)
1.實(shí)現(xiàn)了漏電保護(hù)的智能化,消除了以往漏電保護(hù)裝置存在的動(dòng)作死區(qū),提高了保護(hù)的可靠性和安全性。
2.一改過(guò)去保護(hù)器的動(dòng)作值固定不變的方式,在軟件設(shè)計(jì)上采用浮動(dòng)動(dòng)作值,根據(jù)線路狀況自動(dòng)調(diào)節(jié)動(dòng)作值,從而大大提高了對(duì)線路的適應(yīng)性。在提高投運(yùn)率的同時(shí),增加安全性。
3.由于核心采用了微機(jī),可實(shí)現(xiàn)對(duì)單路/多路線路的漏電保護(hù),對(duì)降低成本有利。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型原理及實(shí)施例作一詳細(xì)說(shuō)明。
圖1為本實(shí)用新型的原理框圖圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例電氣原理圖圖3為本實(shí)用新型的接觸器節(jié)能無(wú)聲運(yùn)行電路的實(shí)施例圖本實(shí)用新型它包括信號(hào)采集部分(A)、信號(hào)處理部分(B)、顯示操作部分(C)及控制部分(D)構(gòu)成。信號(hào)采集部分采用電流互感器(1)、濾波放大電路(2),將漏電信號(hào)經(jīng)濾波放大后送入信號(hào)處理部分。信號(hào)處理部分采用微型計(jì)算機(jī)(3),將漏電信號(hào)經(jīng)分析計(jì)算后,輸出信號(hào)至控制部分??刂撇糠?D)由繼電器(7)構(gòu)成。微型計(jì)算機(jī)還與顯示操作部分(C)相連,控制其進(jìn)行有關(guān)參數(shù)顯示和設(shè)置過(guò)程。信號(hào)處理部分的微型計(jì)算機(jī)(3)由模數(shù)轉(zhuǎn)換器(AD)、單片機(jī)(MCU)、串行EEPROM存儲(chǔ)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(dòng)電路(4)、按鍵(6)構(gòu)成圖2本實(shí)用新型實(shí)施例。
由于微型計(jì)算機(jī)的I/O接口方式的多樣性,本使用新型的實(shí)現(xiàn)有多種方式,本實(shí)施例為其中一種(2路),對(duì)電路稍加改變可實(shí)現(xiàn)1~8路的漏電保護(hù)。
信號(hào)采集部分由電流互感器(TA1、TA2),運(yùn)放A1、A2、電阻R1~R10、電容C1~C4構(gòu)成。TA1、TA2的漏電信號(hào)經(jīng)由運(yùn)放A1、A2、電阻R1~R10、電容C1~C4構(gòu)成的濾波放大電路進(jìn)行信號(hào)整形,而后通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)IC1(4051)送入單片機(jī)MCU(PIC16C7X)I/O口RA0。晶振CR2、電容C5、C6組成振蕩器,為單片機(jī)MCU提供時(shí)鐘信號(hào)。單片機(jī)MCU(PIC16C7X)為內(nèi)置模數(shù)轉(zhuǎn)換器、ROM的小型單片機(jī),RA0為AD輸入口。MCU將漏電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后進(jìn)行分析計(jì)算,串行EEPROM存儲(chǔ)器IC2(24C01)用于存儲(chǔ)有關(guān)計(jì)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(jī)MCU的I/O口RB6、RB7相連,在MCU的控制下通過(guò)繼電器吸合、釋放驅(qū)動(dòng)外部接觸器實(shí)現(xiàn)線路跳合閘。串行顯示驅(qū)動(dòng)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(jī)MCU的I/O口RB0、RB1串行送出顯示碼,由IC3譯碼后驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管LEDS進(jìn)行顯示。按鍵AN1、AN2、AN3與MCU的I/O口RB2、RB3、RB4相連,通過(guò)不同的按鍵組合、次序?qū)崿F(xiàn)對(duì)顯示功能的選擇和參數(shù)修改。
運(yùn)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(jìn)行計(jì)算及延時(shí)所需要的脈沖信號(hào)。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。
本實(shí)用新型還可接入一接觸器節(jié)能無(wú)聲運(yùn)行電路。參考圖3。
該電路由驅(qū)動(dòng)電路(T1’~T3’、R1’~R4’、C1’、D1’、D2’)、啟動(dòng)繼電器J1、保持繼電器J1’構(gòu)成。T1’與單片機(jī)的I/O相連。當(dāng)單片機(jī)輸出吸合信號(hào)時(shí),繼電器J1吸合,繼電器J1短暫吸合后釋放。交流電壓通過(guò)J1常開(kāi)觸點(diǎn)經(jīng)電阻R、二極管D與接觸器CJ線包相連使接觸器啟動(dòng),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(guò)J1’常開(kāi)觸點(diǎn)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(hù)器,包括信號(hào)采集部分、信號(hào)處理部分、顯示操作部分及控制部分,其特征在于信號(hào)采集部分采用電流互感器、濾波放大電路,將漏電信號(hào)經(jīng)濾波放大后送入信號(hào)處理部分,信號(hào)處理部分采用微型計(jì)算機(jī),將漏電信號(hào)經(jīng)分析計(jì)算后,輸出信號(hào)至控制部分,控制部分由中間繼電器構(gòu)成,驅(qū)動(dòng)外部的接觸器實(shí)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(hù)器,其特征在于所述的微型計(jì)算機(jī)由模數(shù)轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、串行EEPROM存儲(chǔ)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(hù)器,其特征在于所述的微型計(jì)算機(jī)可由內(nèi)置模數(shù)轉(zhuǎn)換器的單片機(jī)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(hù)器,其特征在于所述的微型計(jì)算機(jī)的I/O口上掛有由數(shù)碼管、按鍵及數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)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(hù)器,其特征在于所述的控制部分還接有接觸器節(jié)能無(wú)聲運(yùn)行電路,由驅(qū)動(dòng)電路(T1’~T3’、R1’~R4’、C1’、D1’、D2’)、啟動(dòng)繼電器J1、保持繼電器J1’構(gòu)成。交流電壓通過(guò)J1常開(kāi)觸點(diǎn)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(guò)J1’常開(kāi)觸點(diǎn)向CJ提供保持電壓。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型是一種用于電力系統(tǒng)中,對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行漏電保護(hù)的裝置,屬于電力系統(tǒng)中安全保護(hù)的技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型包括信號(hào)采集部分、信號(hào)處理部分、顯示操作部分及控制部分。其特征在于信號(hào)采集部分采用電流互感器、濾波放大電路,將漏電信號(hào)經(jīng)濾波放大后送入信號(hào)處理部分。信號(hào)處理部分采用微型計(jì)算機(jī),將漏電信號(hào)經(jīng)分析計(jì)算后,輸出信號(hào)至控制部分??刂撇糠钟芍虚g繼電器構(gòu)成。微型計(jì)算機(jī)還與顯示操作部分相連,控制其進(jìn)行有關(guān)參數(shù)顯示和設(shè)置過(guò)程。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了漏電保護(hù)的智能化,消除了以往漏電保護(hù)裝置存在的動(dòng)作死區(qū),提高了保護(hù)的可靠性和安全性。
文檔編號(hào)H02H3/32GK2347296SQ98245498
公開(kāi)日1999年11月3日 申請(qǐng)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(qǐng)人:丁文軍