專利名稱：一種選擇性漏電判斷方法及漏電判斷電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種選擇性漏電判斷方法及漏電判斷電路，特別是應用于低壓饋電開關保護的選擇性漏電判斷方法及漏電判斷電路。
背景技術：
目前全國各地生產(chǎn)低壓饋電開關保護器的廠家很多，從設計方法上大多采用模擬電路實現(xiàn)，這種方法存在著偏移差大、容易誤判、判斷周期長及不易調(diào)整的缺點，雖然也有采用單片機數(shù)字判斷的，但只是局限應用于定性判斷上。近幾年國家逐步加大對煤礦安全生產(chǎn)的監(jiān)管力度，設計一種判斷迅速、定量準確、現(xiàn)場實用的選擇性漏電判斷之實現(xiàn)方法非常必要。此方法應用于生產(chǎn)，可從源頭上根除因開關本身的判斷精度及靈敏可靠問題給國家和人民帶來的人身財產(chǎn)損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種選擇性漏電判斷方法及漏電判斷電路，判斷迅速、定量準確、現(xiàn)場實用，解決背景技術中存在的上述問題。
本發(fā)明的技術方案是選擇性漏電判斷方法，采用定性及定量并列判斷的方法，用多CPU并列運行，用數(shù)字方式定性判斷漏電的功率方向，同時將漏電參數(shù)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換送單片機定量分析；利用軟件綜合分析漏電的功率方向及漏電量值，從而根據(jù)漏電故障所在及漏電程度決定切斷何路供電電源。
選擇性漏電判斷電路，包括定性判斷電路和定量判斷電路；定性判斷電路包括功率方向判斷用CPU1、零序電壓移相電路、與CPU1關聯(lián)的零序電壓數(shù)字化電路及零序電流數(shù)字化電路。定量判斷電路包括線性轉(zhuǎn)換電路、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，定量分析用CPU2。
作為優(yōu)選，所述CPU1為STC12C4052。
作為優(yōu)選，所述CPU2為STC89C58RD+。
作為優(yōu)選，所述漏電定性判斷電路由運算放大器LM224、比較器LM293、光藕TLP521和反向器74HC14所構成。
作為優(yōu)選，所述漏電定量判斷電路由運算放大器LM224、雙T陷波電路、線性光藕HCNR200、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換TLC1543、+5V電壓基準REF02BU所構成。
采用本發(fā)明，可以方便準確對漏點進行定性判斷電路和定量判斷，從而根據(jù)漏電故障所在及漏電程度決定切斷何路供電電源。
本發(fā)明的有益效果1、本發(fā)明投資少、器件普通、集成度高、技術先進、便于實現(xiàn)。
2、本發(fā)明采用多CPU并列運行，判斷迅速、定量準確、現(xiàn)場調(diào)整方便。
3、本發(fā)明利用硬件與軟件相結合的方式所實現(xiàn)，可極大簡化設計原理、增加判斷的可靠性。


圖1為本發(fā)明工作原理框圖。
圖2為本發(fā)明漏電故障定性判斷電路原理圖。
圖3為本發(fā)明漏電故障定量判斷電路原理圖。
圖中零序電壓移相電路1、零序電壓數(shù)字化電路2、零序電流數(shù)字化電路3、線性轉(zhuǎn)換電路4、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路5。
以下結合附圖，通過實施例對本發(fā)明作進一步說明。
在實施例中，選擇性漏電判斷方法，采用定性及定量并列判斷的方法，用多CPU并列運行，用數(shù)字方式定性判斷漏電的功率方向，同時將漏電參數(shù)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換送單片機定量分析；利用軟件綜合分析漏電的功率方向及漏電量值，從而根據(jù)漏電故障所在及漏電程度決定切斷何路供電電源。
參照附圖1，選擇性漏電判斷電路，包括定性判斷電路和定量判斷電路。定性判斷電路包括功率方向判斷用CPU1、零序電壓移相電路1、與CPU1關聯(lián)的零序電壓數(shù)字化電路2及零序電流數(shù)字化電路3。定量判斷電路包括線性轉(zhuǎn)換電路4、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路5，定量分析用CPU2。
參照附圖2、3，本發(fā)明采用多CPU并列運行，用CPU1對漏電故障進行定性判斷，用CPU2對漏電量值進行定量分析。
所述定性判斷電路包括由U2(運算放大器LM224)構成的零序電壓移相電路1；由U2(運算放大器LM224)、U3(比較器LM293)、U4(光藕TLP521)、U5(反向器74HC14)構成的零序電壓數(shù)字化電路2；由U2(運算放大器LM224)、U3(比較器LM293)、U4(光藕TLP521)、U5(反向器74HC14)構成的零序電流數(shù)字化電路3；一與所述零序電壓數(shù)字化電路2、零序電流數(shù)字化電路3連接用于對漏電故障定性判斷的CPU1。
所述定量判斷電路包括用于對漏電量值定量分析的CPU2；由U2、U6、U8(運算放大器LM224)、U7(HCNR200線性光藕)構成的零序電流線性轉(zhuǎn)換電路4；由U9(A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器)、U10(+5V電壓基準)構成的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。
現(xiàn)結合附圖2、附圖3對本發(fā)明的工作過程詳細敘述附圖2為漏電故障定性判斷電路原理圖。外部檢測信號電路從三相電抗器中性點對地電壓中引入零序電壓信號，經(jīng)U2(有源移相)移相→U3A(門限電路)得到零序電壓脈沖信號LV，由零序電流互感器引入的零序電流信號經(jīng)U2放大→U3B(門限電路)得到零序電流脈沖信號LI，兩脈沖信號經(jīng)過U4光藕隔離并由U5(反向器)反向處理后送入CPU1，CPU1根據(jù)零序電壓脈沖信號LV和零序電流脈沖信號LI的相位關系定性的判定漏電回路的存在，所產(chǎn)生的判定結果經(jīng)由U5C反向后送CPU2，繼而進行定量處理。
附圖3為漏電故障定量判斷電路原理圖。零序電流另一途徑經(jīng)U2放大→U6反向驅(qū)動U7(線性光藕)線性轉(zhuǎn)換→U8比例調(diào)整→U9(A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換)→CPU2，CPU2通過對該信號的AD轉(zhuǎn)換即可計算出其對應絕緣電阻值。
所述低壓饋電開關作為主開關使用時，不進行選擇型漏電判斷，向電網(wǎng)提供48V附加直流電源，檢測負荷端總的絕緣電阻值，若絕緣電阻值低于規(guī)定動作值，則執(zhí)行延時動作；所述低壓饋電開關作為分開關使用時，不向電網(wǎng)提供48V附加直流電源，以選擇型進行漏電定性判斷，以零序電流值進行漏電定量判斷。
權利要求
1.一種選擇性漏電判斷方法，應用于低壓饋電開關保護，其特征在于采用定性及定量并列判斷的方法，用多CPU并列運行，用數(shù)字方式定性判斷漏電的功率方向，同時將漏電參數(shù)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換送單片機定量分析；利用軟件綜合分析漏電的功率方向及漏電量值，從而根據(jù)漏電故障所在及漏電程度決定切斷何路供電電源。
2.根據(jù)權利要求1所述之選擇性漏電判斷方法，其特征在于所述低壓饋電開關作為主開關使用時，不進行選擇型漏電判斷，向電網(wǎng)提供48V附加直流電源，檢測負荷端總的絕緣電阻值，若絕緣電阻值低于規(guī)定動作值，則執(zhí)行延時動作；所述低壓饋電開關作為分開關使用時，不向電網(wǎng)提供48V附加直流電源，以選擇型進行漏電定性判斷，以零序電流值進行漏電定量判斷。
3.一種選擇性漏電判斷電路，應用于低壓饋電開關保護，其特征在于包括定性判斷電路和定量判斷電路；定性判斷電路包括功率方向判斷用中央處理器(CPU1)、零序電壓移相電路(1)、與中央處理器(CPU1)關聯(lián)的零序電壓數(shù)字化電路(2)及零序電流數(shù)字化電路(3)；定量判斷電路包括線性轉(zhuǎn)換電路(4)、A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(5)，定量分析用中央處理器(CPU2)。
4.根據(jù)權利要求3所述之選擇性漏電判斷電路，其特征在于所述定性判斷電路包括由運算放大器LM224構成的零序電壓移相電路(1)；由運算放大器LM224、比較器LM293、光藕TLP521、反向器74HC14構成的零序電壓數(shù)字化電路(2)；由運算放大器LM224、比較器LM293、光藕TLP521、反向器74HC14構成的零序電流數(shù)字化電路(3)；一與所述零序電壓數(shù)字化電路(2)、零序電流數(shù)字化電路(3)連接用于對漏電故障定性判斷的中央處理器(CPU1)。
5.根據(jù)權利要求3所述之選擇性漏電判斷電路，其特征在于所述定量判斷電路包括用于對漏電量值定量分析的中央處理器(CPU2)；由運算放大器LM224、HCNR200線性光藕構成的零序電流線性轉(zhuǎn)換電路(4)；由A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器、+5V電壓基準構成的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(5)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種選擇性漏電判斷方法及漏電判斷電路，特別是應用于低壓饋電開關保護的選擇性漏電判斷方法及漏電判斷電路。技術方案是采用定性及定量并列判斷的方法，用多CPU并列運行，用數(shù)字方式定性判斷漏電的功率方向，同時將漏電參數(shù)通過模數(shù)轉(zhuǎn)換送單片機定量分析；利用軟件綜合分析漏電的功率方向及漏電量值，從而根據(jù)漏電故障所在及漏電程度決定切斷何路供電電源。本發(fā)明的有益效果投資少、器件普通、集成度高、技術先進、便于實現(xiàn)；采用多CPU并列運行，判斷迅速、定量準確、現(xiàn)場調(diào)整方便；利用硬件與軟件相結合的方式所實現(xiàn)，可極大簡化設計原理、增加判斷的可靠性。
文檔編號H02H3/32GK101064427SQ200710105770
公開日2007年10月31日 申請日期2007年5月30日 優(yōu)先權日2007年5月30日
發(fā)明者陳明 申請人:唐山智誠電氣有限公司