[发明专利]具有自诊断功能的剩余电流动作保护器

说明书

技术领域

本发明涉及一种剩余电流动作保护器，又称漏电保护器，特别是一种具有自诊断指示、自诊断报警和自诊断保护功能的剩余电流动作保护器。

背景技术

剩余电流动作保护器，是一种具有漏电保护功能的保护器，也叫漏电保护器，它是由保护器本体、零序互感器和漏电附件组成。所述的漏电附件是一个由电子元器件组成的电路，其作用是将零序互感器检测到的剩余电流信号放大并控制断路器脱扣。所述的断路器脱扣是指保护器中的主开关由闭合状态自动转换为断开状态的过程。

如图1所示的现有技术的剩余电流动作保护器的工作原理是：通过保护器的主开关K执行主电路100的通/断操作任务；所述的主电路100穿过零序互感器TA作为零序互感器的原边；零序互感器TA的副边与剩余电流处理电路的信号输入电路连接，剩余电流处理电路的输出回路分别与可控硅SCR的栅极和阴极连接，可控硅SCR的阳极和阴极分别与整流电路的直流输出端的正极A和负极B连接；所述的整流电路的交流输入端的两极分别与保护器负载端的主电路100的两极连接；一个控制断路器脱扣的分励线圈L串联连接在整流电路的交流输入端的一极与主电路100的一极之间；当主电路100发生漏电情况时，零序互感器TA能通过其副边的感应检测到剩余电流，该电流通过剩余电流处理电路后输给可控硅SCR的栅极，使可控硅栅极与阴极之间的电压加大，当剩余电流超过规定值时，可控硅栅极与阴极之间的电压超过可控硅SCR的允许导通电压，可控硅SCR阳极和阴极导通。流过脱扣分励圈L的电流驱使其作脱扣动作，使保护器的主开关K断开，从而实现安全保护的功能，以避免发生安全事故。

如图1所示的已有技术的剩余电流动作保护器，它还包括一个试验电路。所述的试验电路是由串联连接的开关S和第二电阻R2组成，试验电路的两端分别与零序互感器TA两侧的主电路100的两极连接；当开关S闭合时，试验电路形成回路，该回路中有电流流过，通过零序互感器TA被检测为剩余电流，该剩余电流能致使正常的断路器脱扣；如果保护器剩余电流保护功能失灵，则开关S闭合后保护器仍不能脱扣。很显然，通过试验电路可检测保护器的剩余电流保护功能是否正常，为检修、维护电路提供了必要的测试功能，但是这种功能必须借助于人工操作才能实现，而且无法对运行中的保护器进行实时检测。

如图1所示的已有技术的剩余电流动作保护器，它还包括一个过压保护电路。所述的过压保护电路是由并联连接在整流电路交流输入端两极的压敏电阻RV组成。通过过压保护电路虽然能防止因整流电路交流输入端两极之间过电压引起的电子元件损坏，但是，当过电压较高或维持时间过长时，压敏电阻RV会发热，很容易被烧坏，而其一旦被烧坏，过压保护功能就失灵。

在保护器的实际应用过程中，由于电网冲击电压、冲击电流、电子元器件老化和保护器工作环境不良等原因，已有技术的剩余电流动作保护器的电子元器件很容易被烧坏，其中最为常见的是整流电路和可控硅的损坏，使漏电保护功能失效。在这种情况下，已有技术的剩余电流动作保护器，由于没有自诊断指示或自诊断报警功能，或没有自诊断保护功能，所以不能尽早发现和排除保护器自身的故障，一旦出现漏电，保护器不能正常脱扣，以至造成人身伤亡或财产损失。经调查，大量安全事故的成因都与保护器漏电保护功能失灵而得不到及时发现和排除有关，因此，剩余电流动作保护器的自诊断指示、自诊断报警、自诊断保护功能对于确保人身安全十分重要。

这里所述的自诊断指示功能是指保护器能自动诊断自身的电子元器件是否正常并对其正常或异常能实时作出指示的功能。所述的自诊断报警功能，是指保护器能自动诊断自身的电子元器件是否正常并对异常情况能及时报警的功能。所述的自诊断保护功能，是指保护器能自动诊断自身的电子元器件是否正常并在其异常情况时能及时控制断路器脱扣的功能。

由于自诊断功能是诊断保护器自身的电子元器件的正常与否，所以它通常采用电子电路来实现，为了降低该电路自身的失效概率，所以要求电路越简单越好，电路中所用的元器件越少越好。

申请号为200610085554.1的发明专利申请，公开了一种带寿命终止指示或脱扣的漏电保护器的控制电路，在通常漏电保护器的基础上，该控制电路增加了可以自动监测漏电保护器自身故障的异常监测电路，一旦关键零件出现异常，就会自动故障指示，或直接脱扣，以防止在漏电发生时由漏电保护器失效造成的用电安全事故，以确保人身安全。然而，该已有技术存在以下主要技术缺陷。

首先是电路复杂，所用的电子原器件数量多，尤其是采用了双零序互感器、双可控硅及昂贵的单片机，所以加工调试很困难，制造成本很高，产品体积大且重量重；