一种漏电综合保护器制造技术

本发明专利技术是一种具有通讯功能的智能漏电综合保护器。该保护器包括零序电流互感器、A相负荷电流互感器、B相负荷电流互感器、C相负荷电流互感器、分压器、信号调理电路、单片机、开关装置、通讯模块和电源；其中，零序电流互感器、A相负荷电流互感器、B相负荷电流互感器、C相负荷电流互感器和分压器的输出与信号调理电路连接，信号调理电路的输出与单片机相连；开关装置与单片机连接；通讯模块与单片机连接。本发明专利技术的漏电综合保护器能够实现过流、短路、漏电、电压异常(过压或欠压)保护，具有延时动作与自动重合闸功能，多台智能漏电综合保护器能够通过各自的通讯模块以灵活的方式组成漏电保护监控网络，实现低压电网漏电保护远程监控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的技术方案涉及一种具有通讯功能的、对偏离正常电工作情况的不希望有的变化直接起反应的自动断开紧急保护电路装置，具体地说是一种具有通讯功能的智能漏电综合保护器及其运行方法。
技术介绍
剩余电流保护装置 < 即漏电保护器 > 是低压电网中的一种重要设备，在防止漏电火灾和保护人身触电方面起着重要的作用。目前，低压电网中普遍安装了剩余电流保护装置，但是，现有的剩余电流保护装置存在如下问题(1)仅能提供基本的保护(如漏电断路器专利CN101562328A)，为防止配电变压器因过流、短路或过压损坏，在安装剩余电流保护装置的同时还要安装熔断器等其他保护电器，这样就造成了配电箱体积增大、成本提高。现有的剩余电流保护装置普遍不具备通讯功能，基本是单机运行，无法为电力部门提供电网的运行状况特别是剩余电流情况的数据；同时，电力部门对其进行管理也较为繁琐，需要派专人定期巡视。因此目前电网的剩余电流保护装置无法满足电力部门对低压电网进行监控的需求，也不能适应未来智能电网发展的要求。为了克服以上问题，许多人提出了解决方案CN1373490A提出一种结构新颖的多功能一体化智能综合漏电保护器，采用电磁铁吸合、释放来控制主开关跳闸、合闸，该结构比断路器电动合闸的结构简单，动作不受大气污染、咸湿的海风、酸雾等的腐蚀，带负载条件下电气、机械寿命可达100000次以上，与电流互感器、信号处理电路一起组装在一盒体中，使保护器可以容易地实现过流、短路、漏电保护功能，但该漏电保护器不具备电压保护功能，也不具备通讯功能，不能很好地解决现有剩余电流保护装置中存在的问题。 CN10196^88A提出了一种采用GSM无线通讯技术和电力线载波通讯技术的既可有线收发， 又可无线收发的专用多功能漏电断路器的通讯适配器，用于传递漏电断路器设定参数相关信息和操控指令，自动完成跳闸后的分闸再扣和重合闸动作，使电网及时投运。该通讯适配器虽具有通讯功能，但必须与漏电保护器配合使用才能实现保护功能，此外该通讯适配器仅能实现漏电保护器与控制设备之间的双向通讯，而不具备组建漏电保护监控网络的功能，因此其应用具有一定的局限性。总之，已有的技术都没有很好地解决剩余电流保护装置中存在的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有通讯功能的智能漏电综合保护器该漏电综合保护器结构紧凑、功能集成度高，既能对过流、短路、漏电、电压异常(过压或欠压)故障提供保护，又具有基于有线通讯、无线通讯和国家公众移动网络的多种通讯方式，能够灵活地组建漏电保护监控网络，克服了目前漏电保护器功能单一，不能实现网络化监控的缺点，很好地解决了目前剩余电流保护装置中存在的问题，并具有延时动作与自动重合闸功能。解决上述技术问题的技术方案是—种漏电综合保护器，包括零序电流互感器、A相负荷电流互感器、B相负荷电流互感器、C相负荷电流互感器、分压器、信号调理电路、单片机、开关装置、通讯模块和电源； 其中，零序电流互感器、A相负荷电流互感器、B相负荷电流互感器、C相负荷电流互感器和分压器的输出与信号调理电路连接，信号调理电路的输出与单片机相连；开关装置与单片机连接；通讯模块与单片机连接；电源的输入与电网连接，电源的输出与信号调理电路、单片机和通讯模块连接。所述的开关装置为空气断路器或继电器。所述的信号调理电路由漏电电流信号调理电路、电压信号调理电路和负荷电流信号调理电路三部分功能电路组成，其中，漏电电流信号调理电路由运算放大器、电阻器、电容器、二极管构成，用于处理零序电流互感器输入的漏电电流信号，漏电电流信号调理电路的输入与零序电流互感器的输出连接，漏电电流信号调理电路的输出与单片机连接；电压信号调理电路由三个结构完全相同的部分组成，它们均由运算放大器、电阻器、电容器和二极管构成，用于处理由分压器输入的三相电压信号，电压信号调理电路的输入与分压器的输出连接，电压信号调理电路的输出与单片机连接；负荷电流信号调理电路由三个结构完全相同的部分组成，它们均由运算放大器、电阻器、电容器和二极管构成，用于处理由负荷电流互感器输入的三相负荷电流信号，负荷电流信号调理电路的输入分别与A相负荷电流互感器、B相负荷电流互感器、C相负荷电流互感器的输出连接，负荷电流信号调理电路的输出与单片机连接；所述的通讯模块由无线通讯电路、有线通讯电路和基于国家公众移动通讯网络的通讯电路三部分功能电路组成，其中，无线通讯电路为基于无线通讯集成电路的模块电路； 有线通讯电路为基于现场总线技术的模块电路；基于国家公众移动通讯网络的通讯电路为利用国家公众移动通讯网络的数据传输模块；所述的国家公众移动通讯网络为GSM国家公众移动通讯网络、CDMA/CDMA2000国家公众移动通讯网络、WCDMA国家公众移动通讯网络或TDSCDMA国家公众移动通讯网络；所述的漏电综合保护器还可以包括如下的辅助组成部分漏电模拟发生器、键盘 /显示电路、实时时钟电路、外部存储器和频率检测电路；这些辅助组成部分均与电源和单片机连接。所述的具有通讯功能的智能漏电综合保护器实现保护功能的运行方法包括以下步骤1)零序电流互感器感测电网中的漏电电流，A相负荷电流互感器、B相负荷电流互感器和C相负荷电流互感器感测线路中的负荷电流，分压器感测线路电压，它们的输出与信号调理电路连接，经过信号调理电路变换、放大后输入到单片机进行模数转换；单片机对采样值进行分析和判断(a)当漏电电流达到或超过漏电动作电流阈值时，单片机延时设定时间后发出脱扣命令，使开关装置动作，开关装置切断故障电路，使故障漏电得到保护；(b)当线路中的负荷电流达到或超过过流保护动作阈值时，单片机延时设定时间后发出脱扣命令，使开关装置动作，开关装置切断故障电路，使过载电流得到保护；(c)当线路电压高于过压保护动作阈值或低于欠压保护动作阈值时，单片机延时设定时间后发出脱扣命令，使开关装置动作，开关装置切断故障电路，使电压异常得到保护；当智能漏电综合保护器脱扣后，转到步骤2)，否则转到步骤3)；2)若自动重合闸功能被开启，则智能漏电综合保护器在40s 60s内自动重合闸 1次，并转到步骤1)；若1次重合闸后，线路故障仍旧存在，则再次脱扣后开关装置将被闭锁；3)若停电保护功能被开启，当线路停电时，单片机发出脱扣命令，使开关装置动作以切断电路，待电压恢复正常后自动重合闸以恢复供电；否则转到步骤1)。所述的具有通讯功能的智能漏电综合保护器实现通讯功能的运行方法包括以下步骤1)在线路未发生故障的条件下，单片机周期性地检测发送标志位和接收标志位的状态当发送标志位置1时，转到步骤2)；当接收标志位置1时，转到步骤4)；否则继续等待；2)单片机载入通讯的目标地址和发送的数据内容，并根据连接状态选择通讯方式，成功后转到步骤3)，否则报告用户通讯线路存在故障；3)将通讯数据发送到目标地址，发送完毕后转到步骤1)；4)单片机确定进行数据接收的通讯方式，成功后转到步骤5)，否则转到步骤1)；5)接收通讯数据包，并判断其通讯地址是否为本机地址如果是，则接受通讯数据包并转到步骤6)；否则，丢弃接收到的通讯数据包并转到步骤1)；6)对接受的数据包进行处理，处理完毕后转到步骤1)；所述的具有通讯功能的智能漏电综合保护器实现辅助作用的运行方法是本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种漏电综合保护器，其特征为包括零序电流互感器、Ａ相负荷电流互感器、Ｂ相负荷电流互感器、Ｃ相负荷电流互感器、分压器、信号调理电路、单片机、开关装置、通讯模块和电源；其中，零序电流互感器、Ａ相负荷电流互感器、Ｂ相负荷电流互感器、Ｃ相负荷电流互感器和分压器的输出与信号调理电路连接，信号调理电路的输出与单片机相连；开关装置与单片机连接；通讯模块与单片机连接；电源的输入与电网连接，电源的输出与信号调理电路、单片机和通讯模块连接；所述的开关装置为空气断路器或继电器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李奎，陆俭国，王尧，郭志涛，牛峰，武一，刘明生，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：12