安全供电系统技术方案

本实用新型专利技术实施例公开了一种安全供电系统。本实用新型专利技术实施例通过在安全供电系统中设置零序电流采样放大模块、采样电流整流比较模块、短路驱动模块和驱动处理模块，使得安全供电系统有漏电瞬时切断与线路短路保护功能，且漏电检测的灵敏度高。另外，本实用新型专利技术实施例通过设置保护开关模块为电子开关，采样电流整流比较模块和驱动处理模块采用电子开关驱动，与机械开关相比，电子开关的驱动速度较快。以及，本实用新型专利技术实施例设置驱动处理模块为漏电、短路专用的驱动模块，数据处理和驱动速度较快。综上，本实用新型专利技术实施例能够在瞬间切断电源，漏电时起到保护人身不受伤害，线路短路不起火弧，达到防止火灾的目的，提升了供电系统的安全性。统的安全性。统的安全性。

【技术实现步骤摘要】
安全供电系统


[0001]本技术实施例涉及安全供电
，尤其涉及一种安全供电系统。

技术介绍

[0002]随着技术的进步，供电系统的电压越来越高，导致供电系统的安全隐患越来越大，例如，单相交流电路漏电保护与短路保护存在很大的安全隐患。
[0003]具体地，在现有技术中，漏电保护与短路保护采用机械开关，机械开关的灵敏度较低，且电磁转换的时间较长，因此，当漏电电流超过20mA以上时才能检测到，切断时间为0.1s。这样会导致以下安全问题：一是，人身触电时会有很强的触感；二是，如有线路对带金属的地面时，会起很大的火花；三是，线路短路时切断时间太长，短路点会起很大的火弧；四是，如果是线路匝间短路，会起火弧，有线路起火的风险。

技术实现思路

[0004]本技术实施例提供一种安全供电系统，以提升漏电检测的灵敏度、缩短切断时间，提升供电系统的安全性。
[0005]本技术实施例提供了一种安全供电系统，包括：
[0006]总开关、桥继和保护开关模块；
[0007]零序电流采样放大模块，所述零序电流采样放大模块的输入端采集零序电流信号；所述零序电流采样放大模块用于将所述零序电流信号进行放大，得到电流放大信号并输出；
[0008]采样电流整流比较模块，所述采样电流整流比较模块的输入端与所述零序电流采样放大模块的输出端电连接，所述采样电流整流比较模块用于将所述电流放大信号进行整流和比较，得到输出比较结果信号并输出；
[0009]短路驱动模块，所述短路驱动模块与所述保护开关模块电连接；所述短路驱动模块用于驱动所述保护开关模块，以及在所述保护开关模块短路时，得到短路信号并输出；
[0010]驱动处理模块，所述驱动处理模块与所述采样电流整流比较模块电连接，以及所述驱动处理模块与所述短路驱动模块电连接；所述驱动处理模块用于根据所述比较结果信号，在检测到漏电时驱动总开关和桥继断开，以及所述驱动处理模块在检测到所述短路信号时驱动所述保护开关模块断开；
[0011]其中，所述保护开关模块为电子开关，所述采样电流整流比较模块和所述驱动处理模块采用电子开关驱动。
[0012]可选地，所述零序电流采样放大模块包括：
[0013]第一电阻，所述第一电阻的两端分别接入第一零序电流信号和第二零序电流信号；
[0014]放大器，所述放大器的第一输入端通过第二电阻与所述第一零序电流信号电连接，所述放大器的第二输入端通过第三电阻与所述第二零序电流信号电连接，所述放大器
的输出端通过第四电阻输出电流放大信号；其中，所述第四电阻的第一端与所述放大器的输出端电连接；
[0015]第一电容，所述第一电容的第一端与所述第四电阻的第二端电连接，所述第一电容的第二端接地；
[0016]第五电阻，所述第五电阻为可变电阻，所述第五电阻的调节端与所述第一电阻的第二端电连接，所述第五电阻的第一端通过第六电阻接入第一电源电压，所述第五电阻的第二端通过第七电阻接入第二电源电压；
[0017]第二电容，连接于所述放大器的第一输入端和地之间；第三电容，连接于所述放大器的第一输入端和第二输入端之间，第四电容，连接于所述放大器的第二输入端和地之间。
[0018]可选地，所述零序电流采样放大模块检测的零序电流的范围为800uA
‑
2000uA。
[0019]可选地，所述采样电流整流比较模块包括：
[0020]整流桥，所述整流桥的输入端与所述零序电流采样放大模块的输出端电连接，所述整流桥的输出端通过串联连接的第八电阻和第九电阻接地，以及所述整流桥的输出端通过第五电容接地；其中，所述第八电阻的第二端与所述第九电阻的第一端电连接；
[0021]比较器，所述比较器的第一输入端与所述第八电阻的第二端电连接，所述比较器的第二输入端接入参考电压；
[0022]第一晶体管，所述第一晶体管的基极通过第一发光二极管与所述比较器的输出端电连接，所述第一晶体管的集电极通过第十电阻与第二电源电压电连接，所述第一晶体管的发射极接地；
[0023]第十一电阻，所述第十一电阻连接于所述比较器的输出端与所述第二电源电压之间；
[0024]第六电容，所述第六电容与所述第十一电阻并联连接。
[0025]可选地，所述短路驱动模块包括：
[0026]短路驱动芯片，所述短路驱动芯片的第一引脚通过第一二极管与所述保护开关模块的第一端电连接，所述短路驱动芯片的第二引脚通过第十二电阻与所述保护开关模块的第二端电连接，所述短路驱动芯片的第三引脚与所述保护开关模块的第三端电连接；
[0027]第十三电阻，所述第十三电阻连接于所述短路驱动芯片的第二引脚和第三引脚之间；
[0028]第一光耦，所述第一光耦的第一输入端通过第十四电阻与所述短路驱动芯片的第一输出引脚电连接，所述第一光耦的第二输入端与所述短路驱动芯片的第二输出引脚电连接；所述第一光耦的第一输出端输出短路信号，所述第一光耦的第二输出端接地；
[0029]第十五电阻和第七电容，所述第十五电阻和第七电容并联连接，所述第七电容连接于所述第一光耦的第一输入端和第二输入端之间；
[0030]第二光耦，所述第二光耦的第一输入端通过第十六电阻接入第二电源电压，所述第二光耦的第二输入端与所述驱动处理模块电连接；所述第二光耦的第一输出端通过第十七电阻接入第三电源电压，所述第二光耦的第二输出端通过第十八电阻与所述短路驱动芯片的第一电压输入引脚电连接；
[0031]第八电容，所述第八电容与所述第十八电阻并联连接。
[0032]可选地，所述驱动处理模块包括：
[0033]第一处理芯片，所述第一处理芯片的第一输入引脚通过第十九电阻接入比较结果信号，所述第一处理芯片的第二输入引脚接入短路信号；所述第一处理芯片的第一输出引脚输出控制所述保护开关模块的驱动信号；
[0034]第二晶体管，所述第二晶体管的基极通过第二十电阻与所述第一处理芯片的第二输出引脚电连接，以及所述第二晶体管的基极通过第九电容接地，所述第二晶体管的集电极输出控制所述桥继的驱动信号，所述第二晶体管的发射极接地；
[0035]第三晶体管，所述第三晶体管的基极通过第二十一电阻与所述第一处理芯片的第三输出引脚电连接，以及所述第三晶体管的基极通过第十电容接地，所述第三晶体管的集电极输出控制所述总开关的驱动信号，所述第三晶体管的发射极接地。
[0036]可选地，安全供电系统还包括：
[0037]计量模块，用于采样系统电流、系统电压和系统温度，并生成计量电流信号和计量电压信号；
[0038]单片机处理模块，所述单片机处理模块与所述计量模块电连接，以及所述单片机处理模块与所述驱动处理模块，所述单片机处理模块用于对接收到的信号进行处理；
[0039]通讯模块，所述通讯模块与所述单片机处理模块电连接，用于进行信号传输和监控；
[0040]人机接口模块，所述人机接口模块与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种安全供电系统，其特征在于，包括：总开关、桥继和保护开关模块；零序电流采样放大模块，所述零序电流采样放大模块的输入端采集零序电流信号；所述零序电流采样放大模块用于将所述零序电流信号进行放大，得到电流放大信号并输出；采样电流整流比较模块，所述采样电流整流比较模块的输入端与所述零序电流采样放大模块的输出端电连接，所述采样电流整流比较模块用于将所述电流放大信号进行整流和比较，得到输出比较结果信号并输出；短路驱动模块，所述短路驱动模块与所述保护开关模块电连接；所述短路驱动模块用于驱动所述保护开关模块，以及在所述保护开关模块短路时，得到短路信号并输出；驱动处理模块，所述驱动处理模块与所述采样电流整流比较模块电连接，以及所述驱动处理模块与所述短路驱动模块电连接；所述驱动处理模块用于根据所述比较结果信号，在检测到漏电时驱动总开关和桥继断开，以及所述驱动处理模块在检测到所述短路信号时驱动所述保护开关模块断开；其中，所述保护开关模块为电子开关，所述采样电流整流比较模块和所述驱动处理模块采用电子开关驱动。2.根据权利要求1所述的安全供电系统，其特征在于，所述零序电流采样放大模块包括：第一电阻，所述第一电阻的两端分别接入第一零序电流信号和第二零序电流信号；放大器，所述放大器的第一输入端通过第二电阻与所述第一零序电流信号电连接，所述放大器的第二输入端通过第三电阻与所述第二零序电流信号电连接，所述放大器的输出端通过第四电阻输出电流放大信号；其中，所述第四电阻的第一端与所述放大器的输出端电连接；第一电容，所述第一电容的第一端与所述第四电阻的第二端电连接，所述第一电容的第二端接地；第五电阻，所述第五电阻为可变电阻，所述第五电阻的调节端与所述第一电阻的第二端电连接，所述第五电阻的第一端通过第六电阻接入第一电源电压，所述第五电阻的第二端通过第七电阻接入第二电源电压；第二电容，连接于所述放大器的第一输入端和地之间；第三电容，连接于所述放大器的第一输入端和第二输入端之间，第四电容，连接于所述放大器的第二输入端和地之间。3.根据权利要求2所述的安全供电系统，其特征在于，所述零序电流采样放大模块检测的零序电流的范围为800uA
‑
2000uA。4.根据权利要求1所述的安全供电系统，其特征在于，所述采样电流整流比较模块包括：整流桥，所述整流桥的输入端与所述零序电流采样放大模块的输出端电连接，所述整流桥的输出端通过串联连接的第八电阻和第九电阻接地，以及所述整流桥的输出端通过第五电容接地；其中，所述第八电阻的第二端与所述第九电阻的第一端电连接；比较器，所述比较器的第一输入端与所述第八电阻的第二端电连接，所述比较器的第二输入端接入参考电压；第一晶体管，所述第一晶体管的基极通过第一发光二极管与所述比较器的输出端电连
接，所述第一晶体管的集电极通过第十电阻与第二电源电压电连接，所述第一晶体管的发射极接地；第十一电阻，所述第十一电阻连接于所述比较器的输出端与所述第二电源电压之间；第六电容，所述第六电容与所述第十一电阻并联连接。5.根据权利要求1所述的安全供电系统，其特征在于，所述短路驱动模块包括：短路驱动芯片，所述短路驱动芯片的第一引脚通过第一二极管与所述保护开关模块的第一端电连接，所述短路驱动芯片的第二引脚通过第十二电阻与所述保护开关模块的第二端电连接，所述短路驱动芯片的第三引脚与所述保护开关模块的第三端电连接；第十三电阻，所述第十三电阻连接于所述短路驱动芯片的第二引脚和第三引脚之间；第一光耦，所述第一光耦的第一输入端通过第十四电阻与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐强云，邱万才，
申请(专利权)人：徐强云，
类型：新型
国别省市：