[實用新型]智能剩余電流動作斷路器電壓采樣電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420001217.X
• 申請日: 2014-01-02
• 公開（公告）號: CN203643501U
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭海波;王禮余;邵江;桑孫程
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江信基電氣股份有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務(wù)所有限公司 33241
• 代理人: 林元良

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種采樣電路，特別涉及一種用于智能剩余電流動作斷路器上的電壓采樣電路。

背景技術(shù)

智能剩余電流動作斷路器能夠根據(jù)線路網(wǎng)絡(luò)中的電壓情況自動做出諸如開閘或合閘之類的動作，以達到保護線路和保障用電安全的目的。斷路器在做出相應(yīng)的動作之前，要采集線路中的電壓信號并送到單片機，經(jīng)由單片機計算測量出電壓大小后再判斷斷路器要采取何種動作。目前斷路器中一般采用變壓器來對線路中的電壓信號進行采集再輸送到單片機，但是變壓器不僅成本高，體積較大，而且只能夠?qū)€路中的電壓進行單相采樣，即無法滿足斷路器輕量化的要求，也使得采樣結(jié)果不夠準確，容易受到干擾。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型要解決的問題是提供一種能夠同時對三相供電系統(tǒng)中的三路線路進行采樣的智能剩余電流動作斷路器的電壓采樣電路。

為此，本實用新型是通過如下方式實現(xiàn)的：一種智能剩余電流動作斷路器電壓采樣電路，包括接入三相供電系統(tǒng)的采樣電路和單片機，其特征在于：所述三相供電系統(tǒng)的三根火線上都連接有各自的采樣電路，所述采樣電路包括前級隔離電路和信號放大電路，所述前級隔離電路一端與三相供電系統(tǒng)連接，另一端與信號放大電路的輸入端連接，所述信號放大電路的輸出端與單片機連接。

所述前級隔離電路包括隔離電阻Rv1、Rv3、Rv5和Rv2、Rv4、Rv6，所述隔離電阻Rv1、Rv3、Rv5一端分別與三相供電系統(tǒng)中的三根火線連接，另一端分別與三個信號放大電路的反向輸入端連接，所述隔離電阻Rv2、Rv4、Rv6一端與三相供電系統(tǒng)中的零線連接，另一端分別與三個信號放大電路的同向輸入端連接。

所述信號放大電路包括運算放大器Uv1D、Uv1C、Uv1B和負載電阻Rv7、Rv9、Rv11，所述運算放大器Uv1D、Uv1C、Uv1B的反相輸入端分別與隔離電阻Rv1、Rv3、Rv5連接，同相輸入端分別與隔離電阻Rv2、Rv4、Rv6連接，所述負載電阻Rv7、Rv9、Rv11分別串聯(lián)在運算放大器Uv1D、Uv1C、Uv1B的反相輸入端與輸出端之間。

在本實用新型中，能夠同時對接入斷路器的三相供電系統(tǒng)中的三根火線上電壓進行采樣，再輸入單片機進行處理，使得采集的電壓數(shù)據(jù)更加全面，也加強了抗干擾的能力，使得測量出的電壓更加準確，保證了斷路器能夠十分靈敏地根據(jù)線路情況采取動作。而且該采樣電路中的前級隔離電路能夠?qū)⒉蓸拥娜喙╇娤到y(tǒng)的強壓電壓轉(zhuǎn)化為毫伏級的弱電信號，使得人體可以觸摸后端電路，保證用電的安全。本實用新型與同類產(chǎn)品比較具有以下優(yōu)越性：1.阻抗大，可以到達4兆歐，人體可以觸摸后端電路；2.測量精度高，可以達到5%；3.成本低，可靠性好，可以批量推廣。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路示意圖。

具體實施方式

參照圖1所示，這種智能剩余電流動作斷路器電壓采樣電路，包括接入三相供電系統(tǒng)的采樣電路和單片機，所述三相供電系統(tǒng)的三根火線上都連接有各自的采樣電路，所述采樣電路包括前級隔離電路和信號放大電路，所述前級隔離電路一端與三相供電系統(tǒng)連接，另一端與信號放大電路的輸入端連接，所述信號放大電路的輸出端與單片機連接；所述前級隔離電路包括隔離電阻Rv1、Rv3、Rv5和Rv2、Rv4、Rv6，所述隔離電阻Rv1、Rv3、Rv5一端分別與三相供電系統(tǒng)中的三根火線連接，另一端分別與三個信號放大電路的反向輸入端連接，所述隔離電阻Rv2、Rv4、Rv6一端與三相供電系統(tǒng)中的零線連接，另一端分別與三個信號放大電路的同向輸入端連接；所述信號放大電路包括運算放大器Uv1D、Uv1C、Uv1B和負載電阻Rv7、Rv9、Rv11，所述所述運算放大器Uv1D、Uv1C、Uv1B的反相輸入端分別與隔離電阻Rv1、Rv3、Rv5連接，同相輸入端分別與隔離電阻Rv2、Rv4、Rv6連接，所述負載電阻Rv7、Rv9、Rv11分別串聯(lián)在運算放大器Uv1D、Uv1C、Uv1B的反相輸入端與輸出端之間。在上述采樣電路中，采用TL431建立采樣基準電壓，電壓值為2.50V。

本實用新型的工作原理：在斷路器接入到三相供電系統(tǒng)后，三相供電系統(tǒng)中的三根火線上的強電電壓先通過隔離電阻的隔離，得到毫伏級弱電信號，然后，用運算放大電路對此信號進行放大，然后將此信號送到單片機進行AD轉(zhuǎn)換，從而精確計算電壓，并使下級的斷路器動作機構(gòu)根據(jù)當(dāng)前電壓做出相應(yīng)的動作，以保護用電設(shè)備，保證用電的安全。由于同時對三相供電系統(tǒng)中的三條線路進行電壓采樣，從而能夠得到更加全面準確的數(shù)據(jù)，使斷路器能夠更好地起到保護作用。