专利名称：一种选择性漏电判断方法及漏电判断电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种选择性漏电判断方法及漏电判断电路，特别是应用于低压馈电开关保护的选择性漏电判断方法及漏电判断电路。
背景技术：
目前全国各地生产低压馈电开关保护器的厂家很多，从设计方法上大多采用模拟电路实现，这种方法存在着偏移差大、容易误判、判断周期长及不易调整的缺点，虽然也有采用单片机数字判断的，但只是局限应用于定性判断上。近几年国家逐步加大对煤矿安全生产的监管力度，设计一种判断迅速、定量准确、现场实用的选择性漏电判断之实现方法非常必要。此方法应用于生产，可从源头上根除因开关本身的判断精度及灵敏可靠问题给国家和人民带来的人身财产损失。
发明内容
本发明目的是提供一种选择性漏电判断方法及漏电判断电路，判断迅速、定量准确、现场实用，解决背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是选择性漏电判断方法，采用定性及定量并列判断的方法，用多CPU并列运行，用数字方式定性判断漏电的功率方向，同时将漏电参数通过模数转换送单片机定量分析；利用软件综合分析漏电的功率方向及漏电量值，从而根据漏电故障所在及漏电程度决定切断何路供电电源。
选择性漏电判断电路，包括定性判断电路和定量判断电路；定性判断电路包括功率方向判断用CPU1、零序电压移相电路、与CPU1关联的零序电压数字化电路及零序电流数字化电路。定量判断电路包括线性转换电路、A/D模数转换电路，定量分析用CPU2。
作为优选，所述CPU1为STC12C4052。
作为优选，所述CPU2为STC89C58RD+。
作为优选，所述漏电定性判断电路由运算放大器LM224、比较器LM293、光藕TLP521和反向器74HC14所构成。
作为优选，所述漏电定量判断电路由运算放大器LM224、双T陷波电路、线性光藕HCNR200、A/D模数转换TLC1543、+5V电压基准REF02BU所构成。
采用本发明，可以方便准确对漏点进行定性判断电路和定量判断，从而根据漏电故障所在及漏电程度决定切断何路供电电源。
本发明的有益效果1、本发明投资少、器件普通、集成度高、技术先进、便于实现。
2、本发明采用多CPU并列运行，判断迅速、定量准确、现场调整方便。
3、本发明利用硬件与软件相结合的方式所实现，可极大简化设计原理、增加判断的可靠性。
图1为本发明工作原理框图。
图2为本发明漏电故障定性判断电路原理图。
图3为本发明漏电故障定量判断电路原理图。
图中零序电压移相电路1、零序电压数字化电路2、零序电流数字化电路3、线性转换电路4、A/D模数转换电路5。
以下结合附图，通过实施例对本发明作进一步说明。
在实施例中，选择性漏电判断方法，采用定性及定量并列判断的方法，用多CPU并列运行，用数字方式定性判断漏电的功率方向，同时将漏电参数通过模数转换送单片机定量分析；利用软件综合分析漏电的功率方向及漏电量值，从而根据漏电故障所在及漏电程度决定切断何路供电电源。
参照附图1，选择性漏电判断电路，包括定性判断电路和定量判断电路。定性判断电路包括功率方向判断用CPU1、零序电压移相电路1、与CPU1关联的零序电压数字化电路2及零序电流数字化电路3。定量判断电路包括线性转换电路4、A/D模数转换电路5，定量分析用CPU2。
参照附图2、3，本发明采用多CPU并列运行，用CPU1对漏电故障进行定性判断，用CPU2对漏电量值进行定量分析。
所述定性判断电路包括由U2(运算放大器LM224)构成的零序电压移相电路1；由U2(运算放大器LM224)、U3(比较器LM293)、U4(光藕TLP521)、U5(反向器74HC14)构成的零序电压数字化电路2；由U2(运算放大器LM224)、U3(比较器LM293)、U4(光藕TLP521)、U5(反向器74HC14)构成的零序电流数字化电路3；一与所述零序电压数字化电路2、零序电流数字化电路3连接用于对漏电故障定性判断的CPU1。
所述定量判断电路包括用于对漏电量值定量分析的CPU2；由U2、U6、U8(运算放大器LM224)、U7(HCNR200线性光藕)构成的零序电流线性转换电路4；由U9(A/D模数转换器)、U10(+5V电压基准)构成的A/D模数转换电路。
现结合附图2、附图3对本发明的工作过程详细叙述附图2为漏电故障定性判断电路原理图。外部检测信号电路从三相电抗器中性点对地电压中引入零序电压信号，经U2(有源移相)移相→U3A(门限电路)得到零序电压脉冲信号LV，由零序电流互感器引入的零序电流信号经U2放大→U3B(门限电路)得到零序电流脉冲信号LI，两脉冲信号经过U4光藕隔离并由U5(反向器)反向处理后送入CPU1，CPU1根据零序电压脉冲信号LV和零序电流脉冲信号LI的相位关系定性的判定漏电回路的存在，所产生的判定结果经由U5C反向后送CPU2，继而进行定量处理。
附图3为漏电故障定量判断电路原理图。零序电流另一途径经U2放大→U6反向驱动U7(线性光藕)线性转换→U8比例调整→U9(A/D模数转换)→CPU2，CPU2通过对该信号的AD转换即可计算出其对应绝缘电阻值。
所述低压馈电开关作为主开关使用时，不进行选择型漏电判断，向电网提供48V附加直流电源，检测负荷端总的绝缘电阻值，若绝缘电阻值低于规定动作值，则执行延时动作；所述低压馈电开关作为分开关使用时，不向电网提供48V附加直流电源，以选择型进行漏电定性判断，以零序电流值进行漏电定量判断。
权利要求
1.一种选择性漏电判断方法，应用于低压馈电开关保护，其特征在于采用定性及定量并列判断的方法，用多CPU并列运行，用数字方式定性判断漏电的功率方向，同时将漏电参数通过模数转换送单片机定量分析；利用软件综合分析漏电的功率方向及漏电量值，从而根据漏电故障所在及漏电程度决定切断何路供电电源。
2.根据权利要求1所述之选择性漏电判断方法，其特征在于所述低压馈电开关作为主开关使用时，不进行选择型漏电判断，向电网提供48V附加直流电源，检测负荷端总的绝缘电阻值，若绝缘电阻值低于规定动作值，则执行延时动作；所述低压馈电开关作为分开关使用时，不向电网提供48V附加直流电源，以选择型进行漏电定性判断，以零序电流值进行漏电定量判断。
3.一种选择性漏电判断电路，应用于低压馈电开关保护，其特征在于包括定性判断电路和定量判断电路；定性判断电路包括功率方向判断用中央处理器(CPU1)、零序电压移相电路(1)、与中央处理器(CPU1)关联的零序电压数字化电路(2)及零序电流数字化电路(3)；定量判断电路包括线性转换电路(4)、A/D模数转换电路(5)，定量分析用中央处理器(CPU2)。
4.根据权利要求3所述之选择性漏电判断电路，其特征在于所述定性判断电路包括由运算放大器LM224构成的零序电压移相电路(1)；由运算放大器LM224、比较器LM293、光藕TLP521、反向器74HC14构成的零序电压数字化电路(2)；由运算放大器LM224、比较器LM293、光藕TLP521、反向器74HC14构成的零序电流数字化电路(3)；一与所述零序电压数字化电路(2)、零序电流数字化电路(3)连接用于对漏电故障定性判断的中央处理器(CPU1)。
5.根据权利要求3所述之选择性漏电判断电路，其特征在于所述定量判断电路包括用于对漏电量值定量分析的中央处理器(CPU2)；由运算放大器LM224、HCNR200线性光藕构成的零序电流线性转换电路(4)；由A/D模数转换器、+5V电压基准构成的A/D模数转换电路(5)。
全文摘要
本发明涉及一种选择性漏电判断方法及漏电判断电路，特别是应用于低压馈电开关保护的选择性漏电判断方法及漏电判断电路。技术方案是采用定性及定量并列判断的方法，用多CPU并列运行，用数字方式定性判断漏电的功率方向，同时将漏电参数通过模数转换送单片机定量分析；利用软件综合分析漏电的功率方向及漏电量值，从而根据漏电故障所在及漏电程度决定切断何路供电电源。本发明的有益效果投资少、器件普通、集成度高、技术先进、便于实现；采用多CPU并列运行，判断迅速、定量准确、现场调整方便；利用硬件与软件相结合的方式所实现，可极大简化设计原理、增加判断的可靠性。
文档编号H02H3/32GK101064427SQ200710105770
公开日2007年10月31日 申请日期2007年5月30日 优先权日2007年5月30日
发明者陈明 申请人:唐山智诚电气有限公司