一種剩余電流保護器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)的用電保護的技術領域，具體的來說，是一種剩余電流 保護器。
【背景技術】
[0002] 在日常生活中因電氣設備使用不當或線路漏電造成的電氣事故時有發(fā)生，低壓配 電系統(tǒng)線路的漏電、用電設備的漏電、過載及短路或者接地電流流過金屬焊縫發(fā)熱都可能 導致火災。隨著我國經(jīng)濟建設規(guī)模的不斷擴大，用電量迅速增長，電力事業(yè)迅速發(fā)展，安全 用電這一問題顯得更為重要。防止因漏電而引起人身觸電以及因接地故障而使供電線路損 壞甚至發(fā)生火災已成為當務之急。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 基于現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種剩余電流保護器，剩余電流保護器根據(jù)使 用場合和技術指標的不同，可以分為總保護級，中間保護級和末級保護級。
[0004] 剩余電流總保護器應配置在配變的低壓總電源側，是全網(wǎng)的總保護，它應選用電 流型的剩余電流保護器，其剩余電流動作電流值的選擇以防止間接接觸的觸電保護為主， 并在躲過電網(wǎng)正常的剩余電流流的前提下盡量選小。
[0005] 剩余電流中級保護器應設置在接戶線進入集表箱的電源刀閘的負荷側。它是以防 止套戶線至末級保護器之前的直接接觸的觸電傷亡事故為主要目的，并作為末級保護器的 后備保護。
[0006] 剩余電流末級保護器應裝置在進戶線的電源側，電源進線先接刀閘后接剩余電流 保護器。用于家用電器、固定安裝電器、移動式電器、攜帶式電器及臨時用電設備的剩余電 流保護，是直接防止人身觸電的保護設備。
[0007] 傳感器（剩余電流互感器）將剩余電流感應信號送給信號處理電路進行處理，由 單片機對信號進行測量從而獲得剩余電流值的大?。ǚ龋┮约笆Ｓ嚯娏骱拖辔换鶞市盘?(C相）的相位差，將剩余電流的值與工作檔位的動作整定值進行比較，如果超過動作整定 值則單片機輸出控制信號使保護器跳閘切斷供電，并在顯示電路顯示動作時剩余電流的值 和相別。
[0008] 剩余電流采樣處理電路包括了剩余電流的變換和放大兩部分，首先，剩余電流通 過剩余電流互感器LH進行剩余電流的檢測，剩余電流互感器的兩端并聯(lián)一個電容C1，電容 C1的一端連接電阻R1的一端、二極管D1的陰極、二極管D2的陽極和電阻R2的一端。電容 C1的另一端連接電阻R1的另一端、二極管D1的陽極、二極管D2的陰極，二極管D2的陰極 通過一個電容C2連接電阻R2的另一端，電阻R2與電容C2的連接點連接電容C3的一端， 電容C3的另一端通過電阻R3連接電阻R4,電阻R4的兩端并聯(lián)連接電容C4,電阻R3、電阻 R4與電容C4的連接點連接運算放大器1的負輸入端2,電容C4與電阻R4的另一個連接點 連接運算放大器1的輸出端1，運算放大器的正輸入端3連接電阻R5和電阻R6,電阻R6通 過電阻R7接地，電阻R5的另一端連接電容C5和+5V基準電源，電容C5的另一端接地，運 算放大器1的輸出端1連接電阻R8的一端，電阻R8的另一端輸出經(jīng)過處理的剩余電流信 號。
[0009] -般剩余電流信號為弱信號，只有幾十毫安，通常在1000毫安以下，而電路正常 工作的電流為幾十安，甚至是幾百安，因此采用剩余電流互感器進行剩余電流的檢測。要保 障在很寬的范圍內(nèi)呈線性，在互感器的二次輸出端接一個電阻R15,將電流信號變換成電壓 信號，同時為防止在大電流時輸出電壓過高，在輸出端并接兩個二極管，進行電壓鉗位 缺相和過載保護電路，將缺相和過載保護的信號送給單片機，然后由單片機作出相應 的操作（跳閘、顯示等）。
[0010] 缺相指示電路通過二極管D3的陽極連接A相母線，二極管D3的陰極連接電阻R9， 電阻R9的另一端分別連接電容C6、電阻R10和電阻R11的一端，電容C6與電阻R10并聯(lián)， 電阻R11的另一端連接晶體管T1的漏極，電容C6和電阻R10并聯(lián)連接的另一端分別連接N 相母線和晶體管T1的發(fā)射極，晶體管T1的源極連接電阻R12的一端和二極管D6的陽極， 電阻R12的另一端連接基準電源Vcc，二極管D6的陰極連接光耦電路的輸入端。
[0011] 缺相指示電路還通過二極管D4的陽極連接B相母線，二極管D4的陰極連接電阻 R13，電阻R13的另一端分別連接電容C7、電阻R14和電阻R15的一端，電容C7與電阻R14 并聯(lián)，電阻R15的另一端連接晶體管T2的漏極，電容C7和電阻R14并聯(lián)連接的另一端分別 連接N相母線和晶體管T2的發(fā)射極，晶體管T2的源極連接電阻R16的一端和二極管D7的 陽極，電阻R16的另一端連接基準電源Vcc，二極管D7的陰極連接光耦電路的輸入端。
[0012] 缺相指示電路還通過二極管D5的陽極連接C相母線，二極管D5的陰極連接電阻 R17，電阻R17的另一端分別連接電容C8、電阻R18和電阻R19的一端，電容C8與電阻R18 并聯(lián)，電阻R19的另一端連接晶體管T3的漏極，電容C8和電阻R18并聯(lián)連接的另一端分別 連接N相母線和晶體管T3的發(fā)射極，晶體管T3的源極連接電阻R20的一端和二極管D8的 陽極，電阻R20的另一端連接基準電源Vcc，二極管D8的陰極連接光耦電路的輸入端。
[0013] 光耦電路的輸出端分別連接電阻R21和基準電源Vcc，電阻R21與光耦電路連接的 一端連接單片機輸入端，電阻R21的另一端連接發(fā)光二極管L1，發(fā)光二極管L1的另一端接 地。
[0014] 當三相電壓正常存在時，三相電壓分別通過D3、D4、D5半波整流，選擇合適的電阻 電容值，可以使得T1、T2、T3三個三極管一直導通，則D6、D7、D8三個二極管都不導通，光電 耦合器不通，送給單片機低電平；當三相電壓至少有一相缺失時，D6、D7、D8至少有一個導 通，則光電耦合器導通，送給單片機高電平，由單片機來控制電路跳閘分斷，同時點亮發(fā)光 二極管指示。
[0015] 過載檢測與指示電路包括電流互感器附、吧、吧，附、吧、吧分別與電阻1?22、1?23、 R24并聯(lián)連接，Nl、N2、N3的一端分別連接二極管D9、D10、D11的陽極，Nl、N2、N3另一端連 接基準電源Vss，二極管D9、D10、D11的陰極連接電阻R25的一端，電阻R25的另一端連接 電容C9,電容C9的另一端與電流互感器N3的一端連接，電阻R26與電容C9并聯(lián)連接，電阻 R26與電容C9、電阻R25連接的一端還連接電阻R27的一端和比較器2的正向輸入端，電阻 R27的另一端通過電容C10與電阻R26的另一端連接，電容C10與電阻R27連接的一端還連 接比較器3的正向輸入端，比較器2的負向輸入端通過電阻R28、R29連接基準電源Vcc，還 通過電阻R30、電阻R31連接基準電源Vss，比較器2、3的負向輸入端分別通過電容C11和 電容C12連接各自的輸出端，比較器3的負向輸入端還通過電阻R32與電阻R30和R31的 連接點連接，電阻R28和電阻R2的連接點連接至比較器4的負向輸入端，比較器2的輸出 端連接二極管D12的陽極，二極管D12的陰極連接比較器4的正向輸入端，比較器3的輸出 端通過電阻R33、電阻R34連接比較器4的正向輸入端，電阻R33和電阻R34的連接點連接 電容C13、C14的一端，電容C13和電容C14并聯(lián)連接，電容C13和電容C14的另一端連接基 準電源Vss，比較器4的正向輸入端還通過電阻R35連接二極管D13的陰極，二極管D13的 陽極連接比較器4的輸出端，比較器4的輸出端連接電阻R36和單片機的輸入端，電阻R36 的另一端連接發(fā)光二極管L2的陽極，發(fā)光二極管L2的陰極接地。
[0016] 在正常的工作情況下，三相工作電流互感器輸出的電壓，經(jīng)過D9、D10、D11半波整 流，并經(jīng)C9濾波，對C10充電，由于工作電流處于正常范圍，C10上的電