智能集控式剩餘電流動作保護裝置的製作方法
2023-07-19 18:46:11 1
專利名稱：智能集控式剩餘電流動作保護裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種220/380V低壓配電線路剩餘電流動作保護裝置，涉及電力系統安全保護技術領域。
目前220/380V低壓配電線路所使用的剩餘電流動作保護裝置(也稱漏電保護器)存在以下缺點三相漏電不平衡時，存在不靈敏相和不動作死區，具有很大的危險性。性能不夠穩定，誤動作多。而且還沒有集中控制方式，同一配電櫃中要安裝數隻相同的裝置，造成設備投資過大。
本實用新型的目的在於提供一種由微型計算機構成的智能集控式剩餘電流動作保護裝置，克服了現有技術存在的缺點和問題。
本實用新型的目的是由以下技術方案實現它包括電流互感器、數據採集電路、微型計算機、顯示器、鍵盤、繼電器驅動電路、繼電器，其特徵在於採用多個電流互感器，穿過配電線路的A，B，C相線及零線，其輸出端與數據採集電路輸入端相連；數據採集電路的輸出端與微型計算機相連，數據採集電路分時將互感器的模擬信號轉換成數位訊號送入微型計算機進行處理；微型計算機經軟體分析後通過與它相連的繼電器驅動電路控制繼電器，實現跳合閘。本裝置還設有鍵盤、顯示器，用戶可查看任意一路配電線路的漏電電流和運行情況，還可設置各線路的動作電流值。為增加裝置的抗幹擾能力，還設置了程序運行監視電路。
本實用新型的智能集控式剩餘電流動作保護裝置優點在於1.利用微型計算機的數據處理和存儲能力，對漏電流進行檢測與分析，能正確區分漏電和觸電，從而解決了以往該類裝置存在的不靈敏相和死區問題。
2.本實用新型裝置實現了保護的智能化能根據當前線路的漏電情況，在一定範圍內自動調節動作電流值，大大減小了誤動作，提高了保護的可靠性。
3.本實用新型裝置實現了多功能，克服了以往該類裝置功能單一的缺點。該裝置可以顯示線路漏電電流、一段時間內的跳閘情況、電壓、頻率等，從而大大方便了用戶。
4.該裝置採用集中控制方式，採用一隻裝置就可實現對多路線路的保護，大大減小了用戶的設備投資。具有性能價格比高、易安裝、易維護等優點，具有很大的實用性和推廣價值。
以下結合附圖對本實用新型原理及實施方案作進一步描述
圖1本實用新型的原理框圖圖2本實用新型的數據採集電路原理圖圖3本實用新型的微型計算機外圍接口電路原理圖圖4本實用新型的繼電器驅動電路原理圖參考圖1本實用新型的電路部分包括多個電流互感器1、2、3、4數據採集電路5、微型計算機6、顯示器7、鍵盤8、繼電器驅動電路9、繼電器10。
參考圖2本實用新型的數據採集電路5包括由多路模擬開關U4(4051)、運放A2(LM324)、電容C2構成的採樣保持器；運放A3(LM324)，電阻R7、R8、R9、二極體D3、D4、電容C3構成的極性轉換電路和模數轉換器U3(ADC0832)。
數據採集電路的輸入端與互感器相連。圖中僅畫出一隻互感器作為示意，其他互感器與它相同。互感器穿過A、B、C相線及零線，其信號經差動放大器(A1、D1、D2、R1、R2、R3、R4、R5、C1)送入採樣保持器(U4、A2、C2)。採樣採樣保持器的輸出經極性轉換電路(A3、R7、R8、R9、D3、D4、C3)送入模數轉換器U3(ADC0832)轉換成數位訊號送入微型計算機。
參考圖3微型計算機外圍接口電路原理圖微型計算機6由單片機U1(89CXX)，串行EEPROM U2(24C02)，晶振CRY構成。單片機U1中含有閃爍存儲器(PEROM)，因此不需要外擴程序存儲器。微型計算機還接有鍵盤、顯示器，由數碼管LED、行列鍵盤KEY和串行移位寄存器U5(74LS164)構成。顯示和讀鍵方式採用動態掃描方式，由P16、P17串行送出顯示或鍵掃描碼。
為了防止因幹擾而使程序陷入死循環造成「死機」，單片機U1的復位端還連有一個由與非門G1(74LS132)、電阻R14、電容C5、二極體D6構成的程序運行監視電路。與非門G1接成多諧振蕩器，在無外來控制的情況下定時向單片機發出復位信號。當軟體工作正常時，單片機的P10端定時發出信號阻止G1發出復位信號。軟體工作不正常時，P10端無此信號，單片機U1被復位。按鍵KR於人工復位。運放A4(LM324)、電阻R10、R11、R12、R13、電容C4、二極體D5構成過零比較器，與U1的INT0端相連。當交流電壓負過零時觸發單片機U1的外中斷0(INT0)，為U1提供定時信號。
參考圖4繼電器驅動電路由鎖存器U6(74LS377)、驅動門U7、U8、U9、U10(74LS07)和開關K1、k2、K3、K4構成。單片機U1通過P0口將跳合閘信息送入鎖存器U6鎖存輸出，由驅動門驅動繼電器J1、J2、J3、J4控制外部另配的交流接觸器實現跳合閘。需要人工斷電時，扳下相應的開關K1、K2、K3、K4即可實現跳閘。
權利要求1.一種智能集控式剩餘電流動作保護裝置，它包括電流互感器、數據採集電路、微型計算機、顯示器、鍵盤、繼電器驅動電路、繼電器。其特徵在於採用多個電流互感器，穿過配電線路的A、B、C相線及零線，其輸出端與數據採集電路輸入端相連；數據採集電路的輸出端與微型計算機相連，數據採集電路分時將互感器的模擬信號轉換成數位訊號送入微型計算機；微型計算機通過與它相連的繼電器驅動電路控制繼電器，實現跳合閘。
2.根據權利要求1所述的智能集控式剩餘電流動作保護裝置，其特徵在於所述的數據採集電路包括由多路模擬開關U4、運放A2、電容C2構成的採樣保持器；由運放A3、電阻R7、R8、R9、二極體D3、D4、電容C3構成的極性轉換電路和模數轉換器U3。
3.根據權利要求1所述的智能集控式剩餘電流動作保護裝置，其特徵在於所述的微型計算機由單片機U1、串行EEPROM U2、晶振CRY構成。
4.根據權利要求1所述的智能集控式剩餘電流動作保護裝置，其特徵在於所述的顯示器、鍵盤由串行移位寄存器U5、行列鍵盤KEY、數碼管LED構成。
5.根據權利要求1所述的智能集控式剩餘電流動作保護裝置，其特徵在於在單片機U1的復位端連接了一個由與非門G1、電阻R14、電容C5、二極體D6構成的程序運行監視電路。
專利摘要本實用新型公開了一種智能集控式剩餘電流動作保護裝置,它包括電流互感器、數據採集電路、微型計算機、顯示器、鍵盤、繼電器驅動電路、繼電器。其特徵在於:採用多個電流互感器,穿過配電線路的A、B、C相線及零線,其輸出端與數據採集電路輸入端相連;數據採集電路的輸出端與微型計算機相連,數據採集電路分時將互感器的模擬信號轉換成數位訊號送入微型計算機;微型計算機經軟體分析後通過與它相連的繼電器驅動電路控制繼電器,實現跳合閘。本實用新型可實現對多路配電線路進行漏電保護,具有性能價格比高、易安裝、維護等優點。
文檔編號H02H3/32GK2279023SQ9623934
公開日1998年4月15日 申請日期1996年12月11日 優先權日1996年12月11日
發明者丁文軍 申請人:丁文軍