專利名稱：電弧故障保護(hù)器檢驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子、電器設(shè)備安全保護(hù)領(lǐng)域，尤其是一種電弧故障保護(hù)器裝置。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人民生活的提高，用電量也在不斷增加。用電安全，包括人身安全和防止漏電或電弧故障引起的火災(zāi)，日益受到人們重視。電弧故障造成的火災(zāi)在所有電氣火災(zāi)中占60%以上，因此人們對低壓電氣安全和電弧故障保護(hù)的重視程度逐漸提聞。電弧是兩個電極之間跨越某種絕緣介質(zhì)的持續(xù)放電現(xiàn)象，經(jīng)常伴隨著電極的局部揮發(fā)。典型的電弧是在陰、陽兩極之間的空氣間隔中形成的。電弧中心溫度一般為5000至15000攝氏度。電弧存在的區(qū)域會產(chǎn)生很高的電離氣壓，導(dǎo)致電弧被局限的任何地方都會釋放出高熱氣體和電極物質(zhì)粒子。線路上的電弧可分為兩種，一種是正常的操作弧，稱“好弧”另一種是故障電弧，稱“壞弧”?！昂没　笔侵鸽姍C(jī)旋轉(zhuǎn)(如電鉆、吸塵器等)產(chǎn)生的弧，另外當(dāng)人們開關(guān)電器，插拔電器時產(chǎn)生的弧也屬于“好弧”?！皦幕　笔枪收想娀?，故障電弧一般產(chǎn)生于兩種情況①沿著絕緣體部分導(dǎo)電表面；②產(chǎn)生于非常接近的兩個電極。前者由于絕緣體長期受熱或發(fā)生偶然性電火花，造成絕緣表面碳化而形成電弧通道；后者由于導(dǎo)電體碰上接地管道，或是一束導(dǎo)體中部分被尖銳的金屬體把絕緣割傷。在低壓供配電線路中，有串聯(lián)電弧故障、線對線電弧故障和線對地電弧故障。傳統(tǒng)的電弧故障保護(hù)器通常包括信號采集單元、微處理器單元、脫扣器單元以及電源電路單元；其中，信號采集單元，用于采集電氣電路中的電流信號；微處理器單元，與信號采集單元相連，用于接收信號采集單元所采集到的信號，判斷線路中是否存在故障電弧，并根據(jù)判斷結(jié)果控制脫扣器是否斷開電路；所述微處理器單元具有電弧故障檢測模塊；脫扣器單元，與微處理器相連，用于在電氣電路中發(fā)生電弧故障時斷開電路，從而起到保護(hù)電路的作用；電源電路單元，用于為信號采集單元、微處理器單元以及脫扣器單元提供電源。然而，如果電弧故障保護(hù)器本身存在著缺陷，在使用過程中容易出現(xiàn)誤判，將正常的操作弧判斷為故障電弧，則容易影響正常的生產(chǎn)生活運(yùn)作；如果將故障電弧判斷為正常的操作弧，則非常容易引發(fā)事故，造成難以估量的人員傷亡或財產(chǎn)損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種能夠?qū)﹄娀」收媳Ｗo(hù)器進(jìn)行檢驗，以確定其在使用中是否存在誤判的電弧故障保護(hù)器檢驗裝置。為解決上述問題，本發(fā)明的一種電弧故障保護(hù)器檢驗裝置，包括模擬電弧模塊，用于模擬故障電弧；輸出接口，與模擬電弧模塊相連，用于連接外部待檢測的電弧故障保護(hù)器，并將模擬電弧模塊所模擬的電流信號傳遞至該電弧故障保護(hù)器；電源模塊，分別與模擬電弧模塊以及輸出接口相連，用于提供電源。所述模擬電弧模塊包括兩組三極管組，每組包含有兩個反向并聯(lián)的三極管以及一個電阻；以及包括通過發(fā)出脈沖序列控制兩組三極管組輸出模擬電弧的單片機(jī)。所述每組三極管組還包含一個LED燈。所述模擬電弧模塊還包括采樣電路，與單片機(jī)相連，用于采集輸出接口端的電流信號并發(fā)送至單片機(jī)，供單片機(jī)用來產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖序列。所述的采樣電路包括電流互感器以及信號調(diào)理電路。所述電源模塊包括變壓器以及電源電路；該電源電路包括不控整流電路和電壓轉(zhuǎn)換芯片，用于向單片機(jī)以及采樣電路供電。所述輸出接口包括兩個探針。采用本發(fā)明結(jié)構(gòu)的電弧故障保護(hù)器檢驗裝置，通過模擬電弧模塊模擬故障電弧，再經(jīng)輸出接口連接外部待檢測的電弧故障保護(hù)器，并將模擬電弧模塊所模擬的電流信號傳遞至該電弧故障保護(hù)器，以判斷電弧故障保護(hù)器是否正常工作，從而檢驗電弧故障保護(hù)器是否能夠正常使用。


圖1為本發(fā)明電弧故障保護(hù)器檢驗裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明電弧故障保護(hù)器檢驗裝置中兩組三極管組的示意圖。
具體實施例方式為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。如圖1所示，本發(fā)明的電弧故障保護(hù)器檢驗裝置，包括模擬電弧模塊、輸出接口以及電源模塊。其中模擬電弧模塊用于模擬故障電?。惠敵鼋涌谂c模擬電弧模塊相連，用于連接外部待檢測的電弧故障保護(hù)器，并將模擬電弧模塊所模擬的電流信號傳遞至該電弧故障保護(hù)器；電源模塊分別與模擬電弧模塊以及輸出接口相連，用于提供電源。所述模擬電弧模塊包括兩組NPN三極管組以及單片機(jī)。其中，每組三極管組包含有兩個反向并聯(lián)的三極管、一個電阻以及一個LED燈。兩組三極管組中的兩個電阻阻值不同，不同阻值的電阻接入線路中，以使輸出接口的輸出電壓值不同。兩組三極管組通過接收單片機(jī)不同的脈沖序列，來切換該檢驗裝置的工作狀態(tài)。該檢驗裝置的工作狀態(tài)包括正常狀態(tài)和檢驗狀態(tài)兩種，其中檢驗狀態(tài)時模擬電弧模塊輸出模擬故障電弧的波形，正常狀態(tài)時輸出正常波形。兩個LED燈的顏色不同，可以分別為紅色和綠色，不同顏色的燈亮起表示該檢驗裝置處于不同的工作狀態(tài)。所述模擬電弧模塊還包括采樣電路，與單片機(jī)相連，用于采集輸出接口端的電流信號并發(fā)送至單片機(jī)，供單片機(jī)用來產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖序列。所述的采樣電路包括電流互感器以及信號調(diào)理電路，電流互感器采集的電流信號經(jīng)過信號調(diào)理電路，送入單片機(jī)的I/O接口。所述電源模塊包括變壓器以及電源電路；該電源電路包括不控整流電路和電壓轉(zhuǎn)換芯片，用于向單片機(jī)以及采樣電路供電。其中不控整流電路將變壓器二次側(cè)的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，電壓轉(zhuǎn)換芯片將此直流電轉(zhuǎn)換為3. 3V電源，為單片機(jī)和采樣電路供電。所述輸出接口包括兩個探針，使用時將兩探針置于外接待測的電弧故障斷路器的采樣電阻兩端，為其提供模擬的線路信號。本發(fā)明的故障電弧保護(hù)器檢驗裝置，在使用中，當(dāng)需要該檢驗裝置工作在正常狀態(tài)時，單片機(jī)為第一組三極管組內(nèi)的兩個反向并聯(lián)的三極管提供高電平，為第二組三極管組內(nèi)的三極管提供低電平。第一組三極管組內(nèi)的兩個反向并聯(lián)的三極管形成正弦交流電通路，此時接頭輸出正弦電壓，第一組三極管組內(nèi)的綠色LED燈亮，將輸出接口的兩個探針施加于故障電弧保護(hù)器的采樣電阻兩端，故障電弧保護(hù)器不動作。采樣電路采集線路中的電流信號，送入單片機(jī)中，單片機(jī)記錄電流每次過零的時刻。當(dāng)需要該檢驗裝置進(jìn)入檢測狀態(tài)時，按下單片機(jī)上的切換按鈕，單片機(jī)接收到切換信號后，將提供給第一組三極管組的兩路高電平信號變?yōu)榈碗娖?，將提供給第二組三極管組的其中一路低電平變?yōu)楦唠娖剑硪宦吩诰€路電流每次過零時為低電平，延遲一段時間，再由低電平變?yōu)楦唠娖?。此時輸出接口輸出模擬的故障電弧波形，紅色LED燈亮，將輸出接口的兩個探針施加于故障電弧保護(hù)器的采樣電阻兩端，故障電弧保護(hù)器動作。若想由檢測狀態(tài)切換回正常狀態(tài)，再次按下切換按鈕，紅色LED燈熄滅，綠色LED燈亮起，表明切換成功。此時輸出接口再次輸出正弦電壓。使用時，在綠色LED燈亮?xí)r將輸出接口的兩探針置于被檢驗的故障電弧保護(hù)器的采樣電阻兩端，然后按下切換按鈕，綠色LED燈熄滅，紅色LED燈亮起，同時故障電弧保護(hù)器動作，則表明該故障電弧保護(hù)器正常；如果故障電弧保護(hù)器不動作，則表明該故障電弧保護(hù)器出現(xiàn)故障，無法正常使用。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種電弧故障保護(hù)器檢驗裝置，其特征在于，包括模擬電弧模塊，用于模擬故障電弧；輸出接口，與模擬電弧模塊相連，用于連接外部待檢測的電弧故障保護(hù)器，并將模擬電弧模塊所模擬的電流信號傳遞至該電弧故障保護(hù)器；電源模塊，分別與模擬電弧模塊以及輸出接口相連，用于提供電源。
2.如權(quán)利要求1所述的電弧故障保護(hù)器檢驗裝置，其特征在于，所述模擬電弧模塊包括兩組三極管組，每組三極管組包含有兩個反向并聯(lián)的三極管以及一個電阻；以及包括通過發(fā)出脈沖序列控制兩組三極管組輸出模擬電弧的單片機(jī)。
3.如權(quán)利要求2所述的電弧故障保護(hù)器檢驗裝置，其特征在于，所述每組三極管組還包含一個LED燈。
4.如權(quán)利要求2或3所述的電弧故障保護(hù)器檢驗裝置，其特征在于，所述模擬電弧模塊還包括采樣電路，與單片機(jī)相連，用于采集輸出接口端的電流信號并發(fā)送至單片機(jī)，供單片機(jī)用來產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖序列。
5.如權(quán)利要求4所述的電弧故障保護(hù)器檢驗裝置，其特征在于，所述的采樣電路包括電流互感器以及信號調(diào)理電路。
6.如權(quán)利要求4所述的電弧故障保護(hù)器檢驗裝置，其特征在于，所述電源模塊包括變壓器以及電源電路；該電源電路包括不控整流電路和電壓轉(zhuǎn)換芯片，用于向單片機(jī)以及采樣電路供電。
7.如權(quán)利要求1所述的電弧故障保護(hù)器檢驗裝置，其特征在于，所述輸出接口包括兩個探針。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電弧故障保護(hù)器檢驗裝置，包括模擬電弧模塊，用于模擬故障電?。惠敵鼋涌冢c模擬電弧模塊相連，用于連接外部待檢測的電弧故障保護(hù)器，并將模擬電弧模塊所模擬的電流信號傳遞至該電弧故障保護(hù)器；電源模塊，分別與模擬電弧模塊以及輸出接口相連，用于提供電源。采用本發(fā)明結(jié)構(gòu)的電弧故障保護(hù)器檢驗裝置，通過模擬電弧模塊模擬故障電弧，再經(jīng)輸出接口連接外部待檢測的電弧故障保護(hù)器，并將模擬電弧模塊所模擬的電流信號傳遞至該電弧故障保護(hù)器，以判斷電弧故障保護(hù)器是否正常工作，從而檢驗電弧故障保護(hù)器是否能夠正常使用。
文檔編號G01R31/00GK102998573SQ20121058323
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者王穎 申請人:天津市鴻遠(yuǎn)電氣設(shè)備有限公司