一種漏電斷路器及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種漏電斷路器及方法，包括：零序電流互感器，其與交流電路連接，用于感應(yīng)漏電狀況，生成漏電檢測信號；限幅單元，其與零序電流互感器連接，用于根據(jù)電壓的幅度閾值對漏電檢測信號進行電壓限幅；抗干擾單元，其與限幅單元連接，用于對電壓限幅后的漏電檢測信號進行干擾過濾；漏電判別單元，其與抗干擾單元連接，用于對過濾后的漏電檢測信號進行漏電判別，當確定交流電路漏電時，生成控制信號；開關(guān)單元，其與漏電判別單元連接，用于根據(jù)控制信號進行閉合導(dǎo)通，生成觸發(fā)信號；跳閘單元，其與開關(guān)單元連接，用于根據(jù)觸發(fā)信號對交流電路進行斷路。相對現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明運行穩(wěn)定、漏電檢測精準，且反應(yīng)快速。
【專利說明】
_種漏電斷路器及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及斷路器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種漏電斷路器及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)的漏電斷路器存在以下問題:1、因雷電而產(chǎn)生的誤動作；2、因無線電發(fā)射器產(chǎn)生誤動作;3、高壓線附近安裝時多發(fā)誤動作;4、因靜電產(chǎn)生，產(chǎn)品誤動作;5、電焊機負載時多發(fā)產(chǎn)品誤動作;6、電源電壓變動帶來的產(chǎn)品誤動作;7、3KA沖擊電流時，芯片會燒壞，此類問題嚴重影響漏電斷路器的穩(wěn)定性和精準性，所以有必要對這些問題進行解決。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種運行穩(wěn)定、漏電檢測精準，且反應(yīng)快速的漏電斷路器及方法。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種漏電斷路器，包括:
[0005]零序電流互感器，其與交流電路連接，用于感應(yīng)漏電狀況，生成漏電檢測信號；
[0006]限幅單元，其與零序電流互感器連接，用于根據(jù)電壓的幅度閾值對漏電檢測信號進行電壓限幅；
[0007]抗干擾單元，其與限幅單元連接，用于對電壓限幅后的漏電檢測信號進行干擾過濾；
[0008]漏電判別單元，其與抗干擾單元連接，用于對過濾后的漏電檢測信號進行漏電判別，當確定交流電路漏電時，生成控制信號；
[0009]開關(guān)單元，其與漏電判別單元連接，用于根據(jù)控制信號進行閉合導(dǎo)通，生成觸發(fā)信號；
[0010]跳閘單元，其與開關(guān)單元連接，用于根據(jù)觸發(fā)信號對交流電路進行斷路。
[0011]本發(fā)明的有益效果是:通過零序電流互感器、限幅單元、抗干擾單元、漏電判別單元、開關(guān)單元和跳閘單元的協(xié)調(diào)運作，能實現(xiàn)對交流電路中的漏電狀況進行感應(yīng)，并對感應(yīng)信號的電壓限幅和干擾過濾，提升漏電判別單元對漏電判別的精準性，當漏電判別單元判別漏電時，控制開關(guān)單元進行導(dǎo)通，產(chǎn)生勵磁電流，跳閘單元感應(yīng)勵磁電流，對交流電路進行斷路;提升了本裝置的穩(wěn)定性和漏電檢測的精準性，且反應(yīng)快速。
[0012]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進。
[0013]進一步，所述限幅單元包括二極管D1、二極管D2和電阻Rl，所述二極管Dl的負極和正極分別與零序電流互感器的兩個輸出端連接;所述二極管D2的負極與所述二極管Dl的正極連接，其正極與所述二極管Dl的負極連接;所述電阻Rl與所述二極管Dl并聯(lián)。
[0014]采用上述進一步方案的有益效果是:通過二極管D1、二極管D2和電阻Rl能有效實現(xiàn)對檢測信號的幅度進行限定，有效過濾的高壓或低壓檢測信號，提升檢測信號的精準性。
[0015]進一步，所述抗干擾單元包括電阻R2、電阻R3和電容Cl，所述電阻R2的一端與二極管D2的負極連接，另一端與電容Cl的一端連接;所述電阻R3的一端與二極管D2的正極連接，另一端與電容Cl的另一端連接。
[0016]采用上述進一步方案的有益效果是:通過電阻R2、電阻R3和電容Cl能實現(xiàn)對靜電和無線信號等低電流信號進行過濾，提升檢測信號的精準性。
[0017]進一步，所述漏電判別單元包括處理器Ul、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5和電阻RD，所述處理器Ul的第一端口和第二端口分別與所述電容Cl的兩端連接;所述處理器Ul的第三端口為公共端;所述處理器Ul的第四端口和第五端口連接后經(jīng)電容C2與所述處理器Ul的第三端口連接;所述處理器Ul的第七端口經(jīng)電容C4與所述處理器Ul的第三端口連接;所述處理器Ul的第六端口經(jīng)電容C3和電容C4與所述處理器Ul的第三端口連接，所述處理器Ul的第八端口經(jīng)電阻RD與所述開關(guān)單元連接，所述處理器Ul的第八端口還經(jīng)電容C5接地。
[0018]采用上述進一步方案的有益效果是:通過漏電判別單元能有效實現(xiàn)對檢測的精準判別，及時控制開關(guān)單元進行運作，反應(yīng)迅速。
[0019]進一步，所述開關(guān)單元包括單向可控硅Q2，所述單向可控硅Q2的控制極與所述處理器Ul的第七端口連接，所述單向可控硅Q2的陽極與電阻RD連接，所述單向可控硅Q2的陰極與所述處理器Ul的第三端口連接。
[0020]采用上述進一步方案的有益效果是:通過單向可控硅Q2使得電路短路，從而形成勵磁電流，觸發(fā)跳閘單元跳閘，反應(yīng)速度快，安全穩(wěn)定。
[0021]進一步，還包括整流單元，所述整流單元分別與所述開關(guān)單元和跳閘單元連接，用于將交流電路輸入的交流電進行整流，向所述漏電判別單元和開關(guān)單元供電。
[0022]進一步，所述整流單元包括整流橋，所述整流橋的第一輸入端和第二輸入端分別與所述跳閘單元的兩個輸出端連接;所述整流橋的第一輸出端與所述單向可控硅Q2的陰極連接，所述整流橋的第二輸出端與所述單向可控娃Q2的陽極連接。
[0023]采用上述進一步方案的有益效果是:整流橋能有效實現(xiàn)對接入的交流電進行整流，從而為漏電判別單元和開關(guān)單元提供直流電流，實現(xiàn)本裝置穩(wěn)定有效運行。
[0024]進一步，所述跳閘單元包括壓敏電阻RV1、壓敏電阻RV2、電感LI和開閉觸點K，所述壓敏電阻RVl的兩端分別與交流電路的火線和零線連接，所述電感LI的一端與所述壓敏電阻RVl連接火線的一端連接;另一端與整流模塊的第一輸入端連接，所述壓敏電阻RV2的一端分別與零線和所述整流橋的第三輸入端連接，另一端分別與電感LI和所述整流橋的第一輸入端連接;所述開閉觸點K串聯(lián)在交流電路上，所述電感LI與所述開閉觸點K連接。
[0025]采用上述進一步方案的有益效果是:壓敏電阻RVl和壓敏電阻RV2能防止因雷電而產(chǎn)生的誤動作，能有效提升本裝置的穩(wěn)定性;通過電感LI觸發(fā)開閉觸點K進行斷開，控制效率高。
[0026]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的另一技術(shù)方案如下:一種漏電斷路方法，包括以下步驟:
[0027]步驟S1.零序電流互感器感應(yīng)漏電狀況，生成漏電檢測信號；
[0028]步驟S2.限幅單元根據(jù)電壓的幅度閾值對漏電檢測信號進行電壓限幅；
[0029]步驟S3.抗干擾單元對電壓限幅后的漏電檢測信號進行干擾過濾；
[0030]步驟S4.漏電判別單元對過濾后的漏電檢測信號進行漏電判別，當確定交流電路漏電時，生成控制信號；
[0031]步驟S5.開關(guān)單元根據(jù)控制信號進行閉合導(dǎo)通，生成觸發(fā)信號；
[0032]步驟S6.跳閘單元根據(jù)觸發(fā)信號對交流電路進行斷路。
[0033]本發(fā)明的有益效果是:通過零序電流互感器、限幅單元、抗干擾單元、漏電判別單元、開關(guān)單元和跳閘單元的協(xié)調(diào)運作，能實現(xiàn)對交流電路中的漏電狀況進行感應(yīng)，并對感應(yīng)信號的電壓限幅和干擾過濾，提升漏電判別單元對漏電判別的精準性，當漏電判別單元判別漏電時，控制開關(guān)單元進行導(dǎo)通，產(chǎn)生勵磁電流，跳閘單元感應(yīng)勵磁電流，對交流電路進行斷路;提升了本裝置的穩(wěn)定性和漏電檢測的精準性，且反應(yīng)快速。
【附圖說明】
[0034]圖1為本發(fā)明一種漏電斷路器的電路原理圖；
[0035]圖2為本發(fā)明一種漏電斷路器的連線原理圖；
[0036]圖3為本發(fā)明一種漏電斷路方法的流程圖。
[0037]附圖中，各標號所代表的部件列表如下:
[0038]1、零序電流互感器，2、限幅單元，3、抗干擾單元，4、漏電判別單元，5、開關(guān)單元，6、跳閘單元，7、整流單元。
【具體實施方式】
[0039]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0040]如圖1所示，一種漏電斷路器，包括:
[0041]零序電流互感器I，其與交流電路連接，用于感應(yīng)漏電狀況，生成漏電檢測信號；
[0042]限幅單元2，其與零序電流互感器I連接，用于根據(jù)電壓的幅度閾值對漏電檢測信號進行電壓限幅；
[0043]抗干擾單元3，其與限幅單元2連接，用于對電壓限幅后的漏電檢測信號進行干擾過濾；
[0044]漏電判別單元4，其與抗干擾單元3連接，用于對過濾后的漏電檢測信號進行漏電判別，當確定交流電路漏電時，生成控制信號；
[0045]開關(guān)單元5，其與漏電判別單元4連接，用于根據(jù)控制信號進行閉合導(dǎo)通，生成觸發(fā)信號；
[0046]跳閘單元6，其與開關(guān)單元5連接，用于根據(jù)觸發(fā)信號對交流電路進行斷路。
[0047]通過零序電流互感器、限幅單元、抗干擾單元、漏電判別單元、開關(guān)單元和跳閘單元的協(xié)調(diào)運作，能實現(xiàn)對交流電路中的漏電狀況進行感應(yīng)，并對感應(yīng)信號的電壓限幅和干擾過濾，提升漏電判別單元對漏電判別的精準性，當漏電判別單元判別漏電時，控制開關(guān)單元進行導(dǎo)通，產(chǎn)生勵磁電流，跳閘單元感應(yīng)勵磁電流，對交流電路進行斷路;提升了本裝置的穩(wěn)定性和漏電檢測的精準性，且反應(yīng)快速。
[0048]優(yōu)選的，所述限幅單元2包括二極管D1、二極管D2和電阻Rl，所述二極管Dl的負極和正極分別與零序電流互感器I的兩個輸出端連接;所述二極管D2的負極與所述二極管Dl的正極連接，其正極與所述二極管Dl的負極連接;所述電阻Rl與所述二極管Dl并聯(lián);通過二極管D1、二極管D2和電阻Rl能有效實現(xiàn)對檢測信號的幅度進行限定，有效過濾的高壓或低壓檢測信號，提升檢測信號的精準性。
[0049]優(yōu)選的，所述抗干擾單元3包括電阻R2、電阻R3和電容Cl，所述電阻R2的一端與二極管D2的負極連接，另一端與電容Cl的一端連接;所述電阻R3的一端與二極管D2的正極連接，另一端與電容Cl的另一端連接;通過電阻R2、電阻R3和電容Cl能實現(xiàn)對靜電和無線信號等低電流信號進行過濾，提升檢測信號的精準性。
[0050]優(yōu)選的，所述漏電判別單元4包括處理器Ul、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5和電阻RD，所述處理器Ul的第一端口和第二端口分別與所述電容Cl的兩端連接;所述處理器Ul的第三端口為公共端;所述處理器Ul的第四端口和第五端口連接后經(jīng)電容C2與所述處理器Ul的第三端口連接;所述處理器Ul的第七端口經(jīng)電容C4與所述處理器Ul的第三端口連接；所述處理器Ul的第六端口經(jīng)電容C3和電容C4與所述處理器Ul的第三端口連接，所述處理器Ul的第八端口經(jīng)電阻RD與所述開關(guān)單元5連接，所述處理器Ul的第八端口還經(jīng)電容C5接地；通過漏電判別單元4能有效實現(xiàn)對檢測的精準判別，及時控制開關(guān)單元進行運作，反應(yīng)迅速。
[0051 ] 優(yōu)選的，所述開關(guān)單元5包括單向可控硅Q2，所述單向可控硅Q2的控制極與所述處理器Ul的第七端口連接，所述單向可控硅Q2的陽極與電阻RD連接，所述單向可控硅Q2的陰極與所述處理器Ul的第三端口連接;通過單向可控硅Q2使得電路短路，從而形成勵磁電流，觸發(fā)跳閘單元跳閘，反應(yīng)速度快，安全穩(wěn)定。
[0052]優(yōu)選的，還包括整流單元7，所述整流單元7分別與所述開關(guān)單元5和跳閘單元6連接，用于將交流電路輸入的交流電進行整流，向所述漏電判別單元4和開關(guān)單元5供電。
[0053]優(yōu)選的，所述整流單元7包括整流橋，所述整流橋的第一輸入端和第二輸入端分別與所述跳閘單元6的兩個輸出端連接;所述整流橋的第一輸出端與所述單向可控硅Q2的陰極連接，所述整流橋的第二輸出端與所述單向可控硅Q2的陽極連接;整流橋能有效實現(xiàn)對接入的交流電進行整流，從而為漏電判別單元和開關(guān)單元提供直流電流，實現(xiàn)本裝置穩(wěn)定有效運行。
[0054]優(yōu)選的，所述跳閘單元6包括壓敏電阻RVl、壓敏電阻RV2、電感LI和開閉觸點K，所述壓敏電阻RVl的兩端分別與交流電路的火線和零線連接，所述電感LI的一端與所述壓敏電阻RVl連接火線的一端連接；另一端與整流模塊的第一輸入端連接，所述壓敏電阻RV2的一端分別與零線和所述整流橋的第三輸入端連接，另一端分別與電感LI和所述整流橋的第一輸入端連接;所述開閉觸點K串聯(lián)在交流電路上，所述電感LI與所述開閉觸點K連接;壓敏電阻RVl和壓敏電阻RV2能防止因雷電而產(chǎn)生的誤動作，能有效提升本裝置的穩(wěn)定性;通過電感LI觸發(fā)開閉觸點K進行斷開，控制效率高。
[0055]實施本裝置，如圖2所示，將零序電流互感器1、限幅單元2、抗干擾單元3、漏電判別單元4、開關(guān)單元5和整流單元7通過環(huán)氧樹脂灌封，得封裝體;跳閘單元6的開閉觸點K串聯(lián)在交流電路中，封裝體內(nèi)的零序電流互感器I對開閉觸點K和負載之間交流線路進行感應(yīng)；
[0056]零序電流互感器I感應(yīng)漏電狀況，生成漏電檢測信號；限幅單元2根據(jù)電壓的幅度閾值對漏電檢測信號進行電壓限幅;抗干擾單元3對電壓限幅后的漏電檢測信號進行干擾過濾;漏電判別單元4對過濾后的漏電檢測信號進行漏電判別，當確定交流電路漏電時，生成控制信號;開關(guān)單元5根據(jù)控制信號進行閉合導(dǎo)通，生成觸發(fā)信號;跳閘單元6根據(jù)觸發(fā)信號對交流電路進行斷路。
[0057]通過零序電流互感器1、限幅單元2、抗干擾單元3、漏電判別單元4、開關(guān)單元5和跳閘單元6的協(xié)調(diào)運作，能實現(xiàn)對交流電路中的漏電狀況進行感應(yīng)，并對感應(yīng)信號的電壓限幅和干擾過濾，提升漏電判別單元4對漏電判別的精準性，當漏電判別單元4判別漏電時，控制開關(guān)單元5進行導(dǎo)通，產(chǎn)生勵磁電流，跳閘單元6感應(yīng)勵磁電流，對交流電路進行斷路;提升了本裝置的穩(wěn)定性和漏電檢測的精準性，且反應(yīng)快速。
[0058]如圖3所示，一種漏電斷路方法，包括以下步驟:
[0059]步驟S1.零序電流互感器感I應(yīng)漏電狀況，生成漏電檢測信號；
[0060]步驟S2.限幅單元2根據(jù)電壓的幅度閾值對漏電檢測信號進行電壓限幅；
[0061]步驟S3.抗干擾單元3對電壓限幅后的漏電檢測信號進行干擾過濾；
[0062]步驟S4.漏電判別單元4對過濾后的漏電檢測信號進行漏電判別，當確定交流電路漏電時，生成控制信號；
[0063]步驟S5.開關(guān)單元5根據(jù)控制信號進行閉合導(dǎo)通，生成觸發(fā)信號；
[0064]步驟S6.跳閘單元6根據(jù)觸發(fā)信號對交流電路進行斷路。
[0065]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種漏電斷路器，其特征在于，包括: 零序電流互感器(I)，其與交流電路連接，用于感應(yīng)漏電狀況，生成漏電檢測信號； 限幅單元(2)，其與零序電流互感器(I)連接，用于根據(jù)電壓的幅度閾值對漏電檢測信號進行電壓限幅； 抗干擾單元(3)，其與限幅單元(2)連接，用于對電壓限幅后的漏電檢測信號進行干擾過濾； 漏電判別單元(4)，其與抗干擾單元(3)連接，用于對過濾后的漏電檢測信號進行漏電判別，當確定交流電路漏電時，生成控制信號； 開關(guān)單元(5)，其與漏電判別單元(4)連接，用于根據(jù)控制信號進行閉合導(dǎo)通，生成觸發(fā)信號； 跳閘單元(6)，其與開關(guān)單元(5)連接，用于根據(jù)觸發(fā)信號對交流電路進行斷路。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種漏電斷路器，其特征在于，所述限幅單元(2)包括二極管D1、二極管D2和電阻Rl，所述二極管Dl的負極和正極分別與零序電流互感器(I)的兩個輸出端連接;所述二極管D2的負極與所述二極管Dl的正極連接，其正極與所述二極管Dl的負極連接;所述電阻Rl與所述二極管Dl并聯(lián)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種漏電斷路器，其特征在于:所述抗干擾單元(3)包括電阻R2、電阻R3和電容Cl，所述電阻R2的一端與二極管D2的負極連接，另一端與電容Cl的一端連接；所述電阻R3的一端與二極管D2的正極連接，另一端與電容Cl的另一端連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種漏電斷路器，其特征在于，所述漏電判別單元(4)包括處理器Ul、電容C2、電容C3、電容C4、電容C5和電阻RD，所述處理器Ul的第一端口和第二端口分別與所述電容Cl的兩端連接;所述處理器Ul的第三端口為公共端;所述處理器Ul的第四端口和第五端口連接后經(jīng)電容C2與所述處理器Ul的第三端口連接;所述處理器Ul的第七端口經(jīng)電容C4與所述處理器Ul的第三端口連接;所述處理器Ul的第六端口經(jīng)電容C3和電容C4與所述處理器Ul的第三端口連接，所述處理器Ul的第八端口經(jīng)電阻RD與所述開關(guān)單元(5)連接，所述處理器Ul的第八端口還經(jīng)電容C5接地。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種漏電斷路器，其特征在于，所述開關(guān)單元(5)包括單向可控硅Q2，所述單向可控硅Q2的控制極與所述處理器Ul的第七端口連接，所述單向可控硅Q2的陽極與電阻RD連接，所述單向可控硅Q2的陰極與所述處理器Ul的第三端口連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種漏電斷路器，其特征在于，還包括整流單元(7)，所述整流單元(7)分別與所述開關(guān)單元(5)和跳閘單元(6)連接，用于將交流電路輸入的交流電進行整流，向所述漏電判別單元(4)和開關(guān)單元(5)供電。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種漏電斷路器，其特征在于，所述整流單元(7)包括整流橋，所述整流橋的第一輸入端和第二輸入端分別與所述跳閘單元(6)的兩個輸出端連接;所述整流橋的第一輸出端與所述單向可控硅Q2的陰極連接，所述整流橋的第二輸出端與所述單向可控硅Q2的陽極連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種漏電斷路器，其特征在于，所述跳閘單元(6)包括壓敏電阻RV1、壓敏電阻RV2、電感LI和開閉觸點K，所述壓敏電阻RVl的兩端分別與交流電路的火線和零線連接，所述電感LI的一端與所述壓敏電阻RVI連接火線的一端連接;另一端與整流模塊的第一輸入端連接，所述壓敏電阻RV2的一端分別與零線和所述整流橋的第三輸入端連接，另一端分別與電感LI和所述整流橋的第一輸入端連接;所述開閉觸點K串聯(lián)在交流電路上，所述電感LI與所述開閉觸點K連接。9.一種漏電斷路方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟S1.零序電流互感器感應(yīng)漏電狀況，生成漏電檢測信號； 步驟S2.限幅單元根據(jù)電壓的幅度閾值對漏電檢測信號進行電壓限幅； 步驟S3.抗干擾單元對電壓限幅后的漏電檢測信號進行干擾過濾； 步驟S4.漏電判別單元對過濾后的漏電檢測信號進行漏電判別，當確定交流電路漏電時，生成控制信號； 步驟S5.開關(guān)單元根據(jù)控制信號進行閉合導(dǎo)通，生成觸發(fā)信號； 步驟S6.跳閘單元根據(jù)觸發(fā)信號對交流電路進行斷路。
【文檔編號】H02H3/20GK105826897SQ201610338129
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年5月19日
【發(fā)明人】辛文忠
【申請人】辛文忠