剩余电流动作断路器的制作方法

专利检索2025-06-14  7


本技术涉及低压电器领域,具体涉及一种剩余电流动作断路器。


背景技术:

1、现有剩余电流动作断路器上设有测试机构,按压测试机构的测试按钮会产生剩余电流测试信号,可以定期按压测试按钮,确保断路器的剩余电流保护功能一直有效,但现有剩余电流动作断路器具有以下问题:

2、1)现有的模拟漏电信号为交流,常用的采集剩余电流采集电路可以应用于ac型、a型、f型以及b型等产品,但b型包含平滑直流保护,作为交流模拟信号,现有的采集剩余电流采集电路无法准确的对b型剩余电流动作保护功能进行可靠识别;

3、2)现有测试机构直接从相线取电,测试机构受相线限制,导致接线难度大,容易出现故障和漏接;

4、3)现有测试机构在长按测试按钮时容易损坏,特别从高压相线取电时,容易导致测试机构损毁和燃烧;

5、4)现有测试机构利用相线的强电产生测试信号,存在结构复杂、零部件多、装配难度大等问题。


技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术的至少一种缺陷,提供一种剩余电流动作断路器。

2、为实现上述目的,本实用新型采用了如下技术方案:

3、一种剩余电流动作断路器,包括剩余电流检测电路,所述剩余电流检测电路包括与零序电流互感器连接的剩余电流采集处理电路,所述剩余电流采集处理电路包括自激振荡电路、积分电路和放大电路,所述自激振荡电路包括滞回比较器电路和推挽电路,滞回比较器电路的输出端分别与推挽电路、积分电路以及滞回比较器电路的第二输入端连接,积分电路与放大电路连接,所述零序电流互感器设有检测绕组,所述检测绕组的两端分别与所述滞回比较器电路的第一输入端和推挽电路连接,所述推挽电路用于产生自激振荡信号,所述滞回比较器电路根据所述自激振荡信号输出相应占空比的方波信号,所述方波信号依次经过积分电路和放大电路分别处理后送至微处理器。

4、优选的,所述自激振荡电路包括运算放大器u1b,运算放大器u1b的反向输入端作为第一输入端经过零序电流互感器上的检测绕组与推挽电路连接,运算放大器u1b的输出端分别与作为第二输入端的正向输入端、积分电路和所述推挽电路连接。

5、优选的,所述运算放大器u1b的正向输入端经过电阻r8与电源电路连接,所述运算放大器u1b的正向输入端和输出端之间连接有电阻r6,所述运算放大器u1b的反向输入端经过电阻r2分别与电阻r5和零序电流互感器上的检测绕组的一端连接,所述电阻r5经过电阻r7与电源电路连接。

6、优选的,所述推挽电路包括与电源电路串联的三极管q1和三极管q3,三极管q1的发射极与三极管q3的集电极相连且分别与零序电流互感器上的检测绕组的另一端连接,所述三极管q1的基极和三极管q3的基极相连且与自激振荡电路的输出端连接。

7、优选的,所述三极管q1的基极和三极管q3的基极相连且分别经过电阻r3与所述运算放大器u1b的输出端连接,所述电阻r3的两端并联有电容c1。

8、优选的,所述积分电路包括运算放大器u2a,所述运算放大器u2a的输出端与放大电路连接,所述运算放大器u2a的反向输入端与输出端连接,所述运算放大器u2a的正向输入端与所述滞回比较器电路的输出端连接,用于接收占空比占空经滞回比较器电路调制后的方波信号;所述放大电路包括运算放大器u3b,所述运算放大器u3b的输出端用于输出剩余电流检测电路采集的剩余电流信号,所述运算放大器u3b的输出端与反向输入端连接,所述运算放大器u3b的反向输入端与积分电路的输出端连接,所述运算放大器u3b的正向输入端与电源电路连接。

9、优选的,所述运算放大器u2a的正向输入端分别与电阻r10和电容c4连接,所述电阻r10分别与电阻r9和电阻r11连接,所述电阻r9与所述滞回比较器电路的输出端连接,所述电阻r9两端还并联有电容c3,电阻r11和电容c4的连接处与电源电路连接。

10、优选的,所述剩余电流检测电路还包括微处理器,微处理器与所述剩余电流采集处理电路连接,通过剩余电流采集处理电路获取零序电流互感器的监测信号,微处理器与脱扣电路连接,用于在漏电时驱动断路器脱扣。

11、优选的,还包括剩余电流测试电路,所述剩余电流测试电路包括串联在剩余电流测试电路的回路中的电子开关,电源电路与剩余电流测试电路连接,用于为剩余电流测试电路的回路提供降压后的直流电压,零序电流互感器的测试绕组连接在所述剩余电流测试电路的回路中,电子开关的控制端与微处理器连接。

12、优选的,还包括测试按钮检测电路,所述测试按钮检测电路包括串联在测试按钮检测电路的回路中的触发开关,电源电路与测试按钮检测电路连接,用于为测试按钮检测电路的回路提供降压后的直流电压,测试按钮检测电路与微处理器连接,触发开关闭合时,测试按钮检测电路向微处理器发送指示触发开关状态的信号。

13、本实用新型的剩余电流动作断路器,通过自激振荡式采集剩余电流,能够扩展使用范围,不仅可用于ac型、a型、f型以及b型等断路器产品,还可以准确的对b型断路器产品中包含平滑直流保护的断路器产品进行可靠识别。

14、此外,试验回路由微处理器控制,采用直流弱电不需要使用强电,不需要从相线直接取电,不仅减少零件数量并简化结构,降低接线和安装难度。



技术特征:

1.一种剩余电流动作断路器,包括剩余电流检测电路,所述剩余电流检测电路包括与零序电流互感器(3)连接的剩余电流采集处理电路,其特征在于:所述剩余电流采集处理电路包括自激振荡电路、积分电路和放大电路,所述自激振荡电路包括滞回比较器电路和推挽电路,滞回比较器电路的输出端分别与推挽电路、积分电路以及滞回比较器电路的第二输入端连接,积分电路与放大电路连接,所述零序电流互感器(3)设有检测绕组,所述检测绕组的两端分别与所述滞回比较器电路的第一输入端和推挽电路连接,所述推挽电路用于产生自激振荡信号,所述滞回比较器电路根据所述自激振荡信号输出相应占空比的方波信号,所述方波信号依次经过积分电路和放大电路分别处理后送至微处理器。

2.根据权利要求1所述的剩余电流动作断路器,其特征在于:所述自激振荡电路包括运算放大器u1 b,运算放大器u1 b的反向输入端作为第一输入端经过零序电流互感器(3)上的检测绕组与推挽电路连接,运算放大器u1 b的输出端分别与作为第二输入端的正向输入端、积分电路和所述推挽电路连接。

3.根据权利要求2所述的剩余电流动作断路器,其特征在于:所述运算放大器u1 b的正向输入端经过电阻r8与电源电路连接,所述运算放大器u1 b的正向输入端和输出端之间连接有电阻r6,所述运算放大器u1 b的反向输入端经过电阻r2分别与电阻r5和零序电流互感器(3)上的检测绕组的一端连接,所述电阻r5经过电阻r7与电源电路连接。

4.根据权利要求2所述的剩余电流动作断路器,其特征在于:所述推挽电路包括与电源电路串联的三极管q1和三极管q3,三极管q1的发射极与三极管q3的集电极相连且分别与零序电流互感器(3)上的检测绕组的另一端连接,所述三极管q1的基极和三极管q3的基极相连且与自激振荡电路的输出端连接。

5.根据权利要求4所述的剩余电流动作断路器,其特征在于:所述三极管q1的基极和三极管q3的基极相连且分别经过电阻r3与所述运算放大器u1 b的输出端连接,所述电阻r3的两端并联有电容c1。

6.根据权利要求1所述的剩余电流动作断路器,其特征在于:所述积分电路包括运算放大器u2a,所述运算放大器u2a的输出端与放大电路连接,所述运算放大器u2a的反向输入端与输出端连接,所述运算放大器u2a的正向输入端与所述滞回比较器电路的输出端连接,用于接收占空比占空经滞回比较器电路调制后的方波信号;所述放大电路包括运算放大器u3b,所述运算放大器u3b的输出端用于输出剩余电流检测电路采集的剩余电流信号,所述运算放大器u3b的输出端与反向输入端连接,所述运算放大器u3b的反向输入端与积分电路的输出端连接,所述运算放大器u3b的正向输入端与电源电路连接。

7.根据权利要求6所述的剩余电流动作断路器,其特征在于:所述运算放大器u2a的正向输入端分别与电阻r10和电容c4连接,所述电阻r10分别与电阻r9和电阻r11连接,所述电阻r9与所述滞回比较器电路的输出端连接,所述电阻r9两端还并联有电容c3,电阻r11和电容c4的连接处与电源电路连接。

8.根据权利要求1所述的剩余电流动作断路器,其特征在于:所述剩余电流检测电路还包括微处理器,微处理器与所述剩余电流采集处理电路连接,通过剩余电流采集处理电路获取零序电流互感器(3)的监测信号,微处理器与脱扣电路连接,用于在漏电时驱动断路器脱扣。

9.根据权利要求8所述的剩余电流动作断路器,其特征在于:还包括剩余电流测试电路,所述剩余电流测试电路包括串联在剩余电流测试电路的回路中的电子开关,电源电路与剩余电流测试电路连接,用于为剩余电流测试电路的回路提供降压后的直流电压,零序电流互感器(3)的测试绕组连接在所述剩余电流测试电路的回路中,电子开关的控制端与微处理器连接。

10.根据权利要求8所述的剩余电流动作断路器,其特征在于:还包括测试按钮检测电路,所述测试按钮检测电路包括串联在测试按钮检测电路的回路中的触发开关,电源电路与测试按钮检测电路连接,用于为测试按钮检测电路的回路提供降压后的直流电压,测试按钮检测电路与微处理器连接,触发开关闭合时,测试按钮检测电路向微处理器发送指示触发开关状态的信号。


技术总结
一种剩余电流动作断路器,包括剩余电流检测电路,所述剩余电流检测电路包括与零序电流互感器连接的剩余电流采集处理电路,所述剩余电流采集处理电路包括自激振荡电路、积分电路和放大电路,所述自激振荡电路包括滞回比较器电路和推挽电路,滞回比较器电路的输出端分别与推挽电路、积分电路以及滞回比较器电路的第二输入端连接,积分电路与放大电路连接,所述零序电流互感器设有检测绕组,所述检测绕组的两端分别与所述滞回比较器电路的第一输入端和推挽电路连接,所述推挽电路用于产生自激振荡信号,所述滞回比较器电路根据所述自激振荡信号输出相应占空比的方波信号,所述方波信号依次经过积分电路和放大电路分别处理后送至微处理器。

技术研发人员:任吉利,蔡友锋,王帮乐,王庆,刘杰,李杰,杨洋
受保护的技术使用者:浙江正泰电器股份有限公司
技术研发日:20230904
技术公布日:2024/5/29
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