[实用新型]交流漏电保护电路

说明书

技术领域

本实用新型属于一种漏电保护设备，具体是是一种针对交流电用电安全而设计的漏电压和接地电阻保护电路，实现检测故障时报警。

背景技术

目前，应用交流电时只具有漏电流保护，即利用空气开关实现，但电源对地线、设备金属外壳对地和电源地线有可能出现电压“漏电”现象，操作人员和设备的安全无法保障。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种交流漏电保护电路，由比较器、光耦和单片机组成保护电路，再通过单片机控制告警电路，解决目前设备的漏电压保护和接地电阻保护。

本实用新型的技术方案如下：

一种交流漏电保护电路，其特征在于，所保护设备的金属外壳与地桩间的电阻通过由瞬态电压抑制器TVS二极管KE91CA和电阻、电容构成的第一保护电路后与电阻R18，R19相串联，R19两端并联有稳压二极管V13，R18，R19之间任一点连接到第一电压比较器LM2903的待测电压输入端，+12V电源通过调节电位器3296和电容、电阻构成的调节电路后连接到第一电压比较器的基准电压输入端，第一电压比较器LM2903的工作电源输入端连接到另一单独的有电容保护的+12V电源，第一电压比较器LM2903的输出端连接到第一光耦NEC2705的输入负端，第一光耦NEC2705的输入正端连接到+12V电源，第一光耦NEC2705的输出负端接地，第一光耦NEC2705的输出正端连接到单片机的A/D口；+12V电源串联到所保护设备的金属外壳与地桩间的电阻后通过由瞬态电压抑制器TVS二极管KE91CA和电阻、电容、二极管构成的第二保护电路及光耦TLP627构成的检测电路与电阻R25串联后接地，光耦TLP627输出负端与R25间任一点通过由二极管，电容，电阻构成的第三保护电路后连接到第二电压比较器LM2903的待测电压输入端，+12V电源通过调节电位器3296和电容、电阻构成的调节电路后连接到第二电压比较器的基准电压输入端，第二电压比较器LM2903的工作电源输入端连接到另一单独的有电容保护的+12V电源，第二电压比较器LM2903的输出端连接到第二光耦NEC2705的输入负端，第一光耦NEC2705的输入正端连接到+12V电源，第二光耦NEC2705的输出负端接地，第二光耦NEC2705的输出正端连接到单片机的A/D口。光耦TLP627构成的检测电路中的光耦TLP的输入负端接到单片机的P1.2口，光耦TLP的输入正端通过电阻接地，光耦TLP的输入正端通过第二保护电路接到12V电源，光耦TLP的输入负端通过电阻R25接地。

本实用新型具有以下优点：

1、电路采用单片机控制，可靠性高。

2、接地电阻检测选用TLP627型光耦(东芝)，避免温漂现象。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

参见图1。

单片机首先检测设备的金属外壳和地桩(安全地)之间的电阻，瞬态抑制二极管V17(1.5KE91CA)具有双向性，起保护作用，当金属外壳的电压非常大且超过V17(1.5KE91CA)的导通电压时，被V17(1.5KE91CA)吸收。后面的元件受到保护，电阻R24(20K/3W)为限流电阻。当金属外壳和地桩之间电阻阻值超过某一具体数值时，视为接地电阻故障。光耦N11(TLP627)的2脚接单片机的10(P1.2)脚，这脚的波形为一脉冲，当2脚为低电平时光耦导通，电源+12BV-V15(1N4007)--金属外壳和地桩之间电阻--V14(1N4007)--R24(20K/3W)--光耦-电阻R25(7.5K/2W)--GND2形成回路。此时，比较器N13(LM2903)的6脚电压与电阻R25(7.5K/2W)和R37(10K/0.25W)之间的电压一致。电位器R28(3296-0.25W-5.1K)事先已调节好，当6脚电压大于5脚的基准电压，7脚输出低电平，光耦N10(NEC2705)导通。单片机A/D口被拉低，通过软件控制I/O口，进而控制外围电路。第二步检测漏电压，应根据实际项目确定漏电压的值。正常情况下，金属外壳和地桩之间的电压应低于漏电压的值，电阻R18(20K/1W)和R19(5.1K/0.25W)之间会有一个分压点，电位器R23(3296-0.25W-5.1K)事先调节好。电路中电阻R17(20K/3W)是限流电阻，电解电容C26(400V/22μF)是滤波电容，当金属外壳端电压过大时，被V12(1.5KE91CA)吸收，后面的元器件被保护，V13(1N4740)为10V稳压二极管；当金属外壳的电压大于90V时，比较器N12(LM2903)的6脚电压被稳在10V，5脚电压低于6脚电压，7脚输出低电平，光耦N9(NEC2705)导通。单片机A/D口被拉低，通过软件控制I/O口和外围电路；当金属外壳的电压低于90V大于漏电压时，比较器N12(LM2903)的6脚电压仍大于5脚电压，7脚输出低电平，光耦N9(NEC2705)导通。单片机A/D口被拉低，经过软件处理，改变单片机的I/O的电平，控制外围电路(例如：继电器、指示灯和蜂鸣器)作出相应动作。