一种自动监测运行故障的电路保护装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种自动监测运行故障的电路保护装置，接地故障保护单元包括接地故障检测电路、交流电源通道和电磁驱动电路，自我故障监测单元包括自动测试电路和测控电路，所述测控电路定时启动自我故障监测过程，控制自动测试电路向所述接地故障保护单元输出接地故障电流，并监测电磁驱动电路输出的故障状态信号实现自我故障监测，并根据故障状态信号判断接地故障保护单元的运行状况，如果故障则输出应急中断信号，触发电磁驱动电路工作，使接地故障保护单元应急脱扣，以切断通往负载和插座端子的交流电源，实现应急断电保护功能。接地故障保护单元采用由二个可控硅构成的电磁驱动电路，以提高电路保护装置的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电路保护
，尤其涉及一种自动监测运行故障的电路保护装置，尤指剩余电流动作保护装置或接地故障电路中断装置，该保护性电路中断装置能自动监测自身工作状况，在自身发生运行故障时输出警示信号，并采取应急断电措施。
技术介绍
剩余电流动作保护装置，或接地故障电路中断装置，用于检测由电网电源供电的电器、仪器、装置、设备、电气系统等用电器及供电线路接地故障电流GFC，当该接地故障电流GFC超过规定的限值时，电路保护装置将自动切断电源，从而达到保护人身、财产安全的目的。在实际使用中，剩余电流动作保护装置，或接地故障电路中断装置的接地故障检测电路常常会局部或全部失效，导致接地故障电路中断装置的保护功能失效，而此时使用者并不知晓，存在安全隐患。为了解决上述问题，一些剩余电流动作保护装置，按照IEC 61008-1、IEC 61009-1、GB 6829.1等标准设计，设置了一个测试按钮，要求使用者定期、每月一次手动操作该按钮，以测试电路保护装置能否正常工作。这一方面增加了使用者的工作负担，再者，这种定期检测必须切断用户的供电电源线路，对用户造成不便，第三，如果用户没有进行定期检测，或者电路保护装置在两次定期检测间隔(如一个月)内发生故障，而用户不能及时发现电路保护装置已无保护能力，同样存在安全隐患。为了解决上述问题，一些接地故障电路中断装置，按照UL943标准设计，设置自我故障监测功能，以定期诊断接地故障电路中断装置的工作状况，并在接地故障电路中断功能发生故障时，输出警告信号。一些接地故障电路中断装置设置了自我故障监测、警告和保护断电功能，但因其电
路及结构复杂，一方面，导致其制造难度及成本增大，另一方面，降低了电路保护装置原有保护功能的可靠性，仍然存在安全隐患。
技术实现思路
本专利技术是CN101295609B专利和CN201510206672.2的延伸，提供一种自动监测运行故障的电路保护装置。CN101295609B专利和CN201510206672.2所述的内容将被引用于本专利。本专利技术所要解决的一个技术问题是为所述保护性电路中断装置提供一种应急保护触发电路，当保护性电路中断装置的接地故障保护功能发生故障时，该应急保护触发电路能触发接地故障保护装置的脱扣装置，以切断输往负载端的交流电源，实现应急断电保护功能。本专利技术所要解决的另一个技术问题是为所述保护性电路中断装置提供一种双可控硅电磁驱动电路，以提高应急保护功能的可靠性。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种自动监测运行故障的电路保护装置，该电路保护装置包括接地故障保护单元和自我故障监测单元。接地故障保护单元实现接地故障保护功能；自我故障监测单元监测接地故障保护单元的运行状况，实现自我故障监测和应急保护功能。接地故障保护单元包括接地故障检测电路、交流电源通道和电磁驱动电路。所述接地故障检测电路检测交流电源通道上的接地故障电流GFC，输出接地故障中断信号U_GFI，触发电磁驱动电路工作。自我故障监测单元包括自动测试电路和测控电路。所述测控电路定时启动自我故障监测过程，控制自动测试电路向所述接地故障保护单元输出接地故障电流GFC，并监测电磁驱动电路输出的故障状态信号U_FS，实现自我故障监测，并根据故障状态信号U_FS判断接地故障保护单元的运行状况，如果判断为故障，则输出应急中断信号U_EI，触发电磁驱动电路工作，使接地故障保护单元应急脱扣，以切断通往负载和插座端子的交流电源，实现应急断电保护功能。其中，交流电源通道包括磁力开关、交流电源输入端子、负载和插座
端子。磁力开关用于接通或断开交流电源输入端子与负载和插座端子之间的电气通道。进一步地，接地故障保护单元还包括人工测试电路，用于通过人工操作在交流电源通道上产生一个接地故障电流GFC。接地故障检测电路检测交流电源通道上的接地故障电流GFC，并输出接地故障中断信号U_GFI，触发电磁驱动电路工作，使磁力开关脱扣，以切断通往负载和插座端子的交流电源，实现接地故障手动检测功能。本专利技术在接地故障检测电路检测到交流电源通道上有接地故障电流GFC时，如果是人工测试电路发出的接地故障电流GFC，则触发电磁驱动电路工作，使磁力开关脱扣，以切断通往负载和插座端子的交流电源，实现接地故障手动检测功能；如果是负载和插座端子发生接地故障，则触发电磁驱动电路工作，使磁力开关脱扣，以切断通往负载和插座端子的交流电源，实现接地故障自动保护功能；如果是自我故障监测单元发出的接地故障电流GFC，则根据故障状态信号U_FS判断接地故障保护单元的运行状况，如果判定为故障，则输出应急中断信号U_EI，触发电磁驱动电路工作，使接地故障保护单元应急脱扣，以切断通往负载和插座端子的交流电源，实现应急断电保护功能。自我故障监测单元还包括警示电路。测控电路监测来自接地故障保护单元的故障状态信号U_FS，当判定为故障时，通过警示电路输出警告信息。进一步地，所述电磁驱动电路包括二极管143、脱扣线圈142、可控硅SCR_A、可控硅SCR_B、二极管148和电阻149，其中，交流电源经二极管143、脱扣线圈142后，被接到可控硅SCR_A的阳极，可控硅SCR_B的阳极与可控硅SCR_A的阳极连接，该可控硅SCR_B的阴极与可控硅SCR_A的阴极连接；二极管148的负极经电阻149与可控硅SCR_A的控制极连接，该二极管148的正极与可控硅SCR_B的控制极连接，所述接地故障中断信号U_GFI经电阻149被连接到SCR_A的控制极，所述应急中断信号U_EI被连接到可控硅SCR_B的控制极。所述可控硅SCR_B的阳极与可控硅SCR_A的阳极输出故障状态信号U_FS。进一步地，所述测控电路包括应急保护电路和监控芯片及辅助电路，其中，监控芯片及辅助电路接收故障状态信号U_FS，监测所述自我故障监测过程的运行时间Trun，当该运行时间Trun大于最大运行时间Tmax时，即判定接地故障保护单元处于故障状态，输出应急控制信号U_EC，所述应急保护电路接收、延迟并放大该应急控制信号U_EC，输出应急中断信号U_EI，所述最大运行时间Tmax由应急保护电路和/或监控芯片及辅助电路设定。所述应急保护电路包括输入电阻、延迟电容、应急三极管和输出电阻，其中，输入电阻和延迟电容构成延迟电路；应急三极管和输出电阻构成放大电路。所述应急三极管的基极接收应急控制信号U_EC，该应急三极管的发射极输出应急中断信号U_EI。在自我故障监测过程，监控电路在发出开始自检指令之后，延迟T1时间，向应急保护电路输出一个应急控制信号U_EC，应急保护电路接收到该应急控制信号U_EC之后，延迟T2时间，输出应急中断信号U_EI。上述最大运行时间Tmax等于T1与T2之和。所述接地故障检测电路输出接地故障中断信号U_GFI，触发所述可控硅SCR_A导通，驱动所述脱扣线圈工作，使所述磁力开关脱扣，实现接地故障保护功能；所述应急保护电路输出应急中断信号U_EI，触发可控硅SCR_B和/或所述可控硅SCR_A导通，驱动脱扣线圈工作，使磁力开关脱扣，实现应急保护功能。本专利技术提出的自动监测运行故障的电路保护装置，其自我故障监测单元监测自我故障监测过程的运行时间，实现自我故障本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动监测运行故障的电路保护装置，其特征在于，所述电路保护装置包括接地故障保护单元(1)和自我故障监测单元(2)，所述接地故障保护单元(1)包括接地故障检测电路(101)、交流电源通道(102)和电磁驱动电路(104)，所述自我故障监测单元(2)包括自动测试电路(201)和测控电路(202)；其中，所述接地故障检测电路(101)检测交流电源通道(102)上的接地故障电流GFC，输出接地故障中断信号U_GFI，触发电磁驱动电路(104)工作，实现接地故障保护功能；所述测控电路(202)定时启动自我故障监测过程，控制自动测试电路(201)向所述接地故障保护单元(1)输出接地故障电流GFC，并监测电磁驱动电路(104)输出的故障状态信号U_FS，实现自我故障监测，并根据故障状态信号U_FS判断接地故障保护单元(1)的运行状况，如果判断为故障，则输出应急中断信号U_EI，触发电磁驱动电路(104)工作，使接地故障保护单元(1)应急脱扣，以切断通往负载和插座端子的交流电源，实现应急断电保护功能。

【技术特征摘要】
1.一种自动监测运行故障的电路保护装置，其特征在于，所述电路保护装置包括接地故障保护单元(1)和自我故障监测单元(2)，所述接地故障保护单元(1)包括接地故障检测电路(101)、交流电源通道(102)和电磁驱动电路(104)，所述自我故障监测单元(2)包括自动测试电路(201)和测控电路(202)；其中，所述接地故障检测电路(101)检测交流电源通道(102)上的接地故障电流GFC，输出接地故障中断信号U_GFI，触发电磁驱动电路(104)工作，实现接地故障保护功能；所述测控电路(202)定时启动自我故障监测过程，控制自动测试电路(201)向所述接地故障保护单元(1)输出接地故障电流GFC，并监测电磁驱动电路(104)输出的故障状态信号U_FS，实现自我故障监测，并根据故障状态信号U_FS判断接地故障保护单元(1)的运行状况，如果判断为故障，则输出应急中断信号U_EI，触发电磁驱动电路(104)工作，使接地故障保护单元(1)应急脱扣，以切断通往负载和插座端子的交流电源，实现应急断电保护功能。2.如权利要求1所述的电路保护装置，其特征在于，所述自我故障监测单元(2)还包括警示电路(203)，所述测控电路(202)监测来自接地故障保护单元(1)的故障状态信号U_FS，如果判断为故障，则通过警示电路(203)输出警告信息。3.如权利要求1所述的电路保护装置，其特征在于，所述接地故障检测电路(101)还包括人工测试电路(103)，用于通过人工操作在交流电源通道(102)上产生一个接地故障电流GFC。4.如权利要求1所述的电路保护装置，其特征在于，所述电磁驱动电路(104)包括二极管(143)、脱扣线圈(142)、可控硅SCR_A、可控硅SCR_B、二极管(148)和电阻(149)，其中，交流电源经二极管(143)、脱扣线圈(142)后，被接到可控硅SCR_A的阳极，可控硅SCR_B的阳极与可控硅SCR_A的阳极连接，该可控硅SCR_B的阴极与可控硅SCR_A
\t的阴极连接；二极管(148)的负极经电阻(149)与可控硅SCR_A的控制极连接，该二...

【专利技术属性】
技术研发人员：高少华，高芊卉，
申请(专利权)人：嘉兴首信电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33