[实用新型]接地故障保护断路器

说明书

一种接地故障保护断路器，包括断路器，断路器包括多个采样电路，多个采样电路还分别包括相位检测电路，多个采样电路的相位检测电路分别与单片机连接，单片机以固定频率通过信号处理电路对多个采样电路的电流信号分别采样时，能够通过相位检测电路采集该时刻电流信号对应的相位，将多个采样电路的电流信号根据对应相位计算得到该时刻下的接地电流值，再根据多个时刻的接地电流值判断是否出现接地故障，结构更简单，效率更高。

技术领域

本发明创造涉及低压电器领域，特别是涉及一种接地故障保护断路器。

背景技术

接地故障是指相对地或与地有关联的外漏可导电部分，如设备外壳、管道和构架的直接接触短路,同一般短路形式相比较，其短路电流有效值虽然不是很大，但接地故障引起的间接接触触电事故是最常见的电击事故，接地故障引起的对地电弧和电火花则是最常见的电气短路起火源。

现有断路器在接地故障时，可以通过差值型(T)和地电流型(W)两种方式保护电路，以防止发生人身触电、电气火灾等事故。

现有地电流型(W)保护方式需要外加特殊的电流互感器来实现，不仅体积较大，而且不同额定电流情况下互感器的规格不能通用，需要的互感器规格比较多。而现有差值型(T)保护方法虽然可以根据各相电流的矢量和进行保护，但对于接地故障保护还需外接接地电流互感器进行保护，这样对于断路器来说，体积增大，部件增多，不能满足用户的需求。准确度不高。

发明内容

本发明创造的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种不需要增加外部互感器的接地故障保护断路器。

为实现上述目的，本发明创造采用了如下技术方案：

一种接地故障保护断路器，包括多个采样电路，多个采样电路分别经过信号处理电路与单片机连接，多个采样电路分别包括对应的电流互感器和整流电路，多个采样电路的电流互感器的同名端和异名端分别与各自整流电路的两个输入端连接，多个采样电路的整流电路的输出端分别经过信号处理电路与单片机连接，所述的多个采样电路还分别包括相位检测电路，多个采样电路的相位检测电路分别包括与单片机连接的可控开关元件,可控开关元件的控制端连接在对应电流互感器的同名端与整流电路之间，控制端能够导通和断开可控开关元件，使可控开关元件为单片机提供信号，单片机通过信号处理电路对多个采样电路的电流信号分别采样时，能够通过相位检测电路采集该时刻电流信号对应的相位，通过单片机将多个采样电路的电流信号根据对应相位计算得到该时刻下的接地电流值，单片机再根据多个时刻的接地电流值判断是否出现接地故障。

优选的，所述可控开关元件为三极管，三极管的基极构成所述可控开关元件的控制端，并连接在对应电流互感器的同名端与整流电路之间。

优选的，所述三极管的基极通过第一电阻与对应电流互感器的同名端与整流电路之间连接，三极管的集电极连接在单片机与对应的VDD端口之间，且三极管的集电极通过第三电阻与对应的VDD端口连接，所述三极管的发射极分别与接地端、第二电阻和二极管连接，第二电阻和二极管的另一端分别与三极管的基极连接。

优选的，包括四个采样电路，四个采样电路分别与A相、B相、C相和N相配合。

优选的，所述单片机能够计算多个时刻的接地电流值的均方根值，将均方根值与预设值比较后再判断是否为接地故障。

优选的，还包括与单片机连接的脱扣电路，单片机在判断接地故障时通过脱扣电路驱动断路器脱扣。

优选的，所述的多个整流电路分别为整流桥，多个整流桥的正极输出端相连后分别与场效应管Q1的漏极和二极管D5的正极连接，二极管D5的负极和场效应管Q1的栅极分别与电源电路连接，多个整流桥的负极输出端分别经过采样电阻接地，且采样电阻的一端分别与信号处理电路连接。