[实用新型]数字脉冲型触电漏电保护器

说明书

本实用新型属于用电保护器技术领域，特别是一种数字脉冲型触电漏电保护器。

现在用电系统使用的漏电保护器绝大多数是摸拟、漏电型的，配合空气开关，对用电系统的漏电进行保护，这种漏电保护器测量电路为摸拟电路，相应的处理信号也为摸拟信号，当用电系统不论是人畜触电或是线路绝缘不良引起的漏电情况发生，保护器便使空气开关跳闸，不能自动恢复送电，根据国家有关安全用电规定，人体触电安全电流为≤30mA，而线路的漏电允许值为200mA，上述保护器的设计动作漏电电流为30－60mA，还分不开触电与漏电，这样，上述保护器在线路漏电较大的情况下就会频繁跳闸，且跳闸后不能自动恢复送电，需人为合闸送电，如果漏电长期超过设计动作电流，则根本送不住电，给用户带来极大不便。最近几年已有能区别开触电及漏电的脉冲型保护器问世，但电路都是采用分离元件与摸拟集成电路，使得电路复杂，调试麻烦，抗干扰能力差，时常误动作，且维修难度大，给用户带来很多不便。

本实用新型的目的是设计一种新型的触电漏电保护器，采用数字集成电路，使摸拟量经数字技术处理变为数字量，采用脉冲技术，将突然性的触电信号与缓慢变化的漏电信号区别开，与交流接触器配合，触电跳闸后能延时自动合闸。

本实用新型包括由电源变压器、桥式整流器、滤波电容和三端集成稳压器构成的整流滤波稳压电路，在整流滤波稳压电路的输出端并联有由运算放大器构成的信号放大电路和由三极管及继电器构成的推动输出电路，其特征是在信号放大电路的输出端接有脉冲变换电路，脉冲变换电路包括由电阻、电容构成的微分和积分电路，脉冲变换电器的A、B两点分别与比较电路的输入端相连接，比较电路由集成运算放大器构成，比较电路的输出端与数字逻辑处理电路的输入端连接，数字逻辑处理电路由数字集成电路施密特触发器构成，数字逻辑处理电路的输出端与推动输出电路的输入端连接。

由于本实用新型采用了脉冲技术和数字逻辑处理技术，能区别开触电信号与漏电信号，在线路漏电较大的情况下也能正常运行，触电跳闸后能自动恢复送电，信号处理全部采用集成电路，使得电路可靠，结构简单，调试维修方便，可代替目前使用的各种漏电保护器，广泛用于各种供电系统作触电漏电保护之用。

附图示出了本实用新型的实施例的电原理图。

在本实施例中，数字脉冲型触电漏电保护器包括由电源变压器B、桥式整流器D₁－D₄、滤波电容C₁、C₂、C₃及三端集成稳压器IC₁构成的整流滤波稳压电路（1），在整流滤波稳压电路（1）的输出端接有由集成运算放大器IC_2－1构成的信号放大电路（2），其中L₁为零序电流互感线圈，被保护的用电线路穿过其中，当被保护的用电线路对地有触电漏电信号时，L₁的两端便感应出一个电压信号，这个信号经C₄滤波，通过R₂、R₃分别接至运算放大器IC_2－1的2脚和3脚，D₅、D₆为运算放大器IC_2－1输入端限幅保护元件，R₁为稳压二极管DW₁的限流电阻，DW₁的作用是给IC_2－1提供一个合适的电压工作点，R₄为负反馈电阻，D₇为检波二极管，R₅为负载电阻，C₅、R₆、C₆构成π型滤波器，π型滤波器的输出端接有脉冲变换电路（3），脉冲变换电路（3）由C₇、R₇、C₈、R₈构成，C₇、R₇构成积分器，鉴别出漏电信号从A点输出，对触电信号不起作用。C₈、R₈构成微分器，鉴别出触电脉冲信号由B点输出，对漏电信号不起作用。A、B两点的输出信号与比较电路（4）的输入端相连接，比较电路（4）由集成运算放大器IC_2－2、IC_2－3、IC_2－4构成，脉冲变换电路（3）的A点输出端与IC_2－2的5脚连接，脉冲变换电路（3）的B点输出端与IC_2－3、IC_2－4的10脚和13脚连接，IC_2－2构成漏电比较器，W₁的滑动头与IC_2－2的6脚连接，调整W₁可设定漏电信号的大小，当漏电电压信号使得IC_2－2的5脚的电位高于IC_2－2的6脚设定电位时，IC_2－2的7脚输出高电平，D₁₁和R₁₀构成漏电闭锁反馈电路。IC_2－3、IC_2－4构成窗口比较器，W₂设定窗口比较器的上限电压，W₂的滑动头接IC_2－3的9脚，W₃设定窗口比较器的下限电压，W₃的滑动头接IC_2－4的12脚，R₉为分压电阻，当B点的触电脉冲电压信号使得IC_2－3的10脚电位高于IC_2－3的9脚的设定电位时，IC_2－3的8脚输出高电平，当B点输出的触电脉冲电压信号使得IC_2－4的13脚电位低于IC_2－4的12脚的设定电位时，IC_2－4的14脚输出高电平。D₈、D₉、D₁₀构成或门电路，将IC₂的7、8、14脚的输出信号以或门逻辑关系输出至数字逻辑处理电路（5）的输入端。数字逻辑处理电路（5）由数字集成电路施密特触发器IC₃构成，比较电路（4）的输出端通过R₁₁与IC₃－1的1脚连接，IC_3－1的1脚上还并联有储电电容C₉和泄放电阻R₁₂与IC_3－1构成单稳态电路。IC_3－2构成重合闸延时闭锁电路，其作用是当IC_3－1的2脚由低电平变为高电平（即保护器由断电至恢复送电）时，在一定时间内将IC_3－1的输入端闭锁。IC_3－2的外围元件有C₁₀、R₁₃、D₁₂，C₁₀的一端与IC_3－1的2脚连接，另一端和R₁₃串联后接地，C₁₀和R₁₃的连接点接IC₃－2的3脚。D₁₂的正极接IC_3－1的1脚，负极接IC_3－2的4脚。数字逻辑处理电路（5）的输出端与推动输出电路（6）的输入端连接。推动输出电路（6）由三极管T₁及继电器J₁构成，其他构成元件有限流电阻R₁₄、R₁₅、R₁₆，滤波电容C₁₁、泄放二极管D₁₃、发光显示二极管LED₁，J_1－1和J_1－2为继电器J₁的常闭触点和常开触点。