專利名稱：一種漏電閉鎖保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電氣裝置，尤其是涉及一種電氣設(shè)備的漏電閉鎖保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
煤礦井下工作條件特殊，環(huán)境潮濕，對電氣設(shè)備和電纜的絕緣性能有很高的要求。根據(jù)煤礦安全規(guī)程，低壓電動機(jī)的控制設(shè)備以及低壓饋電線應(yīng)該具備漏電閉鎖保護(hù)裝置，因此在給礦用電氣設(shè)備主回路通電之前，需要對設(shè)備的絕緣性能進(jìn)行檢測，一旦絕緣性能降低到規(guī)定值以下，將禁止向主回路送電，實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的漏電閉鎖保護(hù)功能。現(xiàn)有的漏電閉鎖保護(hù)電路中，一類是通過采用CPU控制單元(比如單片機(jī))等數(shù)字電路構(gòu)成(例如專利號ZL200920144489. 4)，此種方法需要對CPU控制單元進(jìn)行編程，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高；還有一類是直接采用比較器構(gòu)成檢測電路，但這種電路可靠性不高，容易誤動作，抗干擾能力差。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種使用簡單方便、抗干擾能力強(qiáng)、制作簡單、成本低、能夠檢測電氣設(shè)備的絕緣性能，能夠輸出無源觸點(diǎn)閉鎖信號的漏電閉鎖保護(hù)電路，確保電氣設(shè)備的供電安全。本實(shí)用新型提供的漏電閉鎖保護(hù)電路，包括檢測比較模塊A、檢測延時(shí)模塊B，閉鎖電路模塊C以及信號輸出模塊D ;其中，檢測比較模塊A的輸入端與外圍被測設(shè)備絕緣電阻連接，用于檢測被測設(shè)備絕緣電阻的絕緣性能，將被測設(shè)備絕緣電阻值與絕緣臨界值比較后輸出；檢測延時(shí)模塊B與檢測比較模塊A的輸出端連接，用于延長檢測比較模塊A的檢測時(shí)間；閉鎖電路模塊C與檢測比較模塊A的輸出端連接，將檢測比較模塊A的輸出信號反饋給檢測比較模塊A的輸入端，形成閉鎖；信號輸出模塊D與檢測延時(shí)模塊B連接，用于輸出無源觸點(diǎn)信號，以禁止向被測設(shè)備的主回路送電，實(shí)現(xiàn)對被測設(shè)備的漏電閉鎖保護(hù)。所述檢測比較模塊A包括檢測電路、輸入濾波電路以及比較輸出電路；所述檢測電路包括直流電源以及分壓電阻，分壓電阻與被測設(shè)備絕緣電阻串接于直流電源，采用電阻分壓的方式將絕緣電阻值轉(zhuǎn)換為電壓信號；所述輸入濾波電路采用RC濾波電路；所述比較輸出電路采用運(yùn)算放大器和電阻構(gòu)成。所述檢測電路中的分壓電阻包括一可變電阻。所述閉鎖電路模塊C為采用三極管和電阻構(gòu)成的反饋電路，閉鎖電路模塊C將檢測比較模塊A的輸出信號通過電阻反饋給檢測比較模塊A的輸入端，形成閉鎖。所述檢測延時(shí)模塊B采用電阻和電容構(gòu)成，通過對電容的充放電，實(shí)現(xiàn)延長檢測時(shí)間。所述信號輸出模塊D包括使信號翻轉(zhuǎn)并保持的比較保持電路以及控制輸出無源觸點(diǎn)信號的繼電器輸出電路；所述比較保持電路輸入端與檢測延時(shí)電路連接，輸出端與繼電器輸出電路連接。[0011]所述比較保持電路采用運(yùn)算放大器和電阻構(gòu)成；所述繼電器輸出電路采用電阻、三極管和繼電器構(gòu)成。所述被測設(shè)備絕緣電阻為電機(jī)、調(diào)速裝置或變壓器繞組的絕緣電阻。所述被測設(shè)備絕緣電阻為開關(guān)磁阻電機(jī)的絕緣電阻，開關(guān)磁阻電機(jī)外殼與地連接，檢測比較模塊通過串接繼電器常閉觸點(diǎn)、二極管與開關(guān)磁阻電機(jī)內(nèi)負(fù)母線連接，繼電器常開觸點(diǎn)串聯(lián)在上電接觸器線圈中，對開關(guān)磁阻電機(jī)進(jìn)行閉鎖保護(hù)。本實(shí)用新型提供的漏電閉鎖保護(hù)電路，檢測比較模塊檢測被測設(shè)備絕緣電阻的絕緣性能；通過在檢測比較模塊的輸出端和輸入端連接閉鎖電路模塊，將檢測比較模塊的輸出信號反饋給檢測比較模塊的輸入端，形成閉鎖；閉鎖信號由檢測比較模塊和閉鎖電路模塊共同作用輸出；信號輸出模塊將閉鎖信號轉(zhuǎn)換成無源觸點(diǎn)信號進(jìn)行輸出，以禁止向被測設(shè)備的主回路送電，實(shí)現(xiàn)對被測設(shè)備的漏電閉鎖保護(hù)；整個(gè)漏電閉鎖保護(hù)電路，使用簡單方 便、抗干擾能力強(qiáng)、制作簡單、成本低、能夠檢測電氣設(shè)備的絕緣性能、能夠輸出無源觸點(diǎn)閉鎖信號，確保電氣設(shè)備的供電安全；更進(jìn)一步地，通過在檢測比較模塊采用包括有分壓電阻的分壓電阻，使得漏電閉鎖保護(hù)電路可以根據(jù)絕緣要求調(diào)整絕緣臨界值。

圖I為本實(shí)用新型漏電閉鎖保護(hù)電路的連接示意圖；圖2為本實(shí)用新型漏電閉鎖保護(hù)電路的電路結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實(shí)用新型漏電閉鎖保護(hù)電路應(yīng)用于開關(guān)磁阻調(diào)速的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)用新型提供的漏電閉鎖保護(hù)電路，如圖I所示，包括檢測比較模塊A、檢測延時(shí)模塊B，閉鎖電路模塊C以及信號輸出模塊D ;其中，檢測比較模塊A的輸入端與外圍被測設(shè)備絕緣電阻連接，用于檢測被測設(shè)備絕緣電阻的絕緣性能，將被測設(shè)備絕緣電阻值與絕緣臨界值比較后輸出；檢測延時(shí)模塊B與檢測比較模塊A的輸出端連接，用于延長檢測比較模塊A的檢測時(shí)間；閉鎖電路模塊C與檢測比較模塊A的輸出端連接，將檢測比較模塊A的輸出信號反饋給檢測比較模塊A的輸入端，形成閉鎖；信號輸出模塊D與檢測延時(shí)模塊B連接，用于輸出無源觸點(diǎn)信號，以禁止向被測設(shè)備的主回路送電，實(shí)現(xiàn)對被測設(shè)備的漏電閉鎖保護(hù)，防止誤動作，提高了可靠性。檢測比較模塊A包括檢測電路、輸入濾波電路以及比較輸出電路；檢測電路包括直流電源以及分壓電阻，分壓電阻與被測設(shè)備絕緣電阻串接于直流電源，采用電阻分壓的方式將絕緣電阻值轉(zhuǎn)換為電壓信號；輸入濾波電路采用RC濾波電路；比較輸出電路采用運(yùn)算放大器和電阻構(gòu)成。檢測電路中的分壓電阻可以包括一可變電阻，以實(shí)現(xiàn)能夠根據(jù)絕緣要求調(diào)整絕緣臨界值。如圖2所示，檢測比較模塊A中檢測電路包括+24V直流電源、電阻Rl、以及一可變電阻電位器RP1，其中電阻R1、電位器RP1、被測設(shè)備絕緣電阻串接于該+24V直流電源，采用電阻分壓的方式將絕緣電阻值轉(zhuǎn)換為電壓信號，絕緣電阻與檢測點(diǎn)Xl之間串接繼電器Kl常閉觸點(diǎn)、二極管VDI ;檢測比較模塊A中輸入濾波電路采用由電阻R2、R3、濾波電容C2、C3構(gòu)成的RC濾波電路；檢測比較模塊A中比較輸出電路采用運(yùn)算放大器U1A，電阻R4、R5構(gòu)成。具體的連接關(guān)系為運(yùn)算放大器UlA的8腳接+24V直流電源，運(yùn)算放大器UlA的4腳接電源地，電源地跟外殼地連接，+24V直流電源與電阻R4、R5串聯(lián)連接，電阻R5分壓值輸出端與運(yùn)算放大器UlA的正向輸入端3腳連接，+24V直流電源通過電阻R1、電位器RP1、電阻R2、R3串聯(lián)連接到運(yùn)算放大器運(yùn)UlA的反向輸入端2腳，濾波電容C2、C3與電阻R2、R3構(gòu)成運(yùn)算放大器UlA的反向輸入端2腳的輸入濾波電路。本實(shí)用新型的一個(gè)應(yīng)用是將該漏電閉鎖保護(hù)電路用于開關(guān)磁阻調(diào)速中，此時(shí)被測設(shè)備為開關(guān)磁阻電機(jī)，被測設(shè)備絕緣 電阻為開關(guān)磁阻電機(jī)的絕緣電阻。如圖3所示，開關(guān)磁阻電機(jī)外殼與地連接，檢測點(diǎn)Xl通過繼電器Kl觸點(diǎn)、二極管VDl與開關(guān)磁阻電機(jī)裝置內(nèi)負(fù)母線連接，這樣+24V直流電壓通過開關(guān)磁阻控制器主電路中的續(xù)流二極管將在開關(guān)磁阻電機(jī)的絕緣電阻產(chǎn)生分壓值，將絕緣電阻的分壓值施加到運(yùn)算放大器UlA的反向輸入端2腳。閉鎖電路模塊C為采用三極管和電阻構(gòu)成的反饋電路，閉鎖電路模塊C將檢測比較模塊A的輸出信號通過電阻反饋給檢測比較模塊A的輸入端，形成閉鎖。如圖2所示，閉鎖電路模塊C為采用三極管VT1、電阻R6、R7、R8構(gòu)成的反饋電路，電阻R6的I腳連接在檢測比較模塊A的運(yùn)算放大器UlA的輸出端I腳、電阻R6的2腳與R7的I腳連接、電阻R7的2腳與R8的I腳連接，R8的2腳連接三極管VTl的發(fā)射極e，三極管VTl的集電極c與檢測比較模塊A的電位器RPl的I腳連接，三極管VTl的集電極b與電阻R8的I腳連接，R7的I腳連接到復(fù)位端子RES上。檢測比較模塊A輸出的信號通過電阻R6、R7、R8串聯(lián)連接到電源地，電阻R8的分壓值施加到三極管VTl的集電極b，控制三極管VTl的導(dǎo)通，從而將檢測比較模塊A的輸出信號反饋給檢測比較模塊A的輸入端，形成閉鎖信號，復(fù)位端子RES與電源地短接時(shí)，可控制三極管VTl截止，解除電路的閉鎖保護(hù)。檢測延時(shí)模塊B采用電阻和電容構(gòu)成，通過對電容的充放電，以實(shí)現(xiàn)延長檢測時(shí)間。如圖2所示，檢測延時(shí)模塊B包括二極管VI、電阻R17、R10、電解電容Cl，二極管Vl正極與R17的I腳并聯(lián)連接到運(yùn)算放大器UlA的輸出端I腳，二極管Vl負(fù)極與R17的2腳并聯(lián)連接到電阻RlO的I腳，電解電容Cl的正極與+24V電源連接、負(fù)極與電阻RlO的2腳連接，通過電解電容Cl的充放電，可以實(shí)現(xiàn)延長檢測時(shí)間。信號輸出模塊D包括比較保持電路以及繼電器輸出電路；所述比較保持電路輸入端與檢測延時(shí)電路連接，輸出端與繼電器輸出電路連接。比較保持電路作用是信號翻轉(zhuǎn)并保持，繼電器輸出電路作用是控制輸出無源觸點(diǎn)信號。比較保持電路采用運(yùn)算放大器和電阻構(gòu)成；所述繼電器輸出電路采用電阻、三極管和繼電器構(gòu)成，能夠輸出無源觸點(diǎn)信號。如圖2所示，信號輸出模塊D中比較保持電路包括電阻R11、R12、R13，運(yùn)算放大器U2A，信號輸出模塊D中繼電器輸出電路包括繼電器K1、二極管V2、電阻R14、R15以及三極管VT2。運(yùn)算放大器U2A的反向輸入端6腳與電阻RlO的2腳連接；R11的I腳與+24V直流電源連接，Rll的2腳與運(yùn)算放大器U2A的正向輸入端5腳連接，電阻R12的I腳與Rll的2腳連接，電阻R12的2腳與電源地連接，電阻R13的I腳與運(yùn)算放大器U2A的輸出端7腳連接，電阻R13的2腳與電阻R12的I腳連接；電阻R14的I腳連接運(yùn)算放大器U2A的輸出端7腳，電阻R14的2腳與三極管VT2基極b連接，電阻R15的I腳與三極管VT2基極b連接，電阻R15的2腳與三極管VT2發(fā)射極e連接，三極管VT2發(fā)射極e與電源地連接，繼電器Kl的線圈正極與+24V電源連接、負(fù)極與三極管VT2集電極c連接，二極管V2正極與繼電器Kl的線圈負(fù)極連接，二極管V2負(fù)極與+24V直流電源連接，繼電器Kl具有常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)，繼電器Kl常開觸點(diǎn)串聯(lián)在上電接觸器KMl線圈中，對被測設(shè)備進(jìn)行閉鎖保護(hù)。[0031]本實(shí)用新型可用于測試的被測設(shè)備絕緣電阻可以為電機(jī)、調(diào)速裝置或變壓器繞組的絕緣電阻。本實(shí)用新型可以適用于對電氣設(shè)備和電纜的絕緣性能有很高的要求的工作環(huán)境，如環(huán)境潮濕的煤礦井下，晝夜溫差大容易結(jié)露的礦山，油田。綜上所述，本實(shí)用新型提供的漏電閉鎖保護(hù)電路，檢測比較模塊檢測被測設(shè)備絕緣電阻的絕緣性能；通過在檢測比較模塊的輸出端和輸入端連接閉鎖電路模塊，將檢測比較模塊A的輸出信號反饋給檢測比較模塊的輸入端，形成閉鎖；閉鎖信號由檢測比較模塊和閉鎖電路模塊共同作用輸出；信號輸出模塊將閉鎖信號轉(zhuǎn)換成無源觸點(diǎn)信號進(jìn)行輸出，以禁止向被測設(shè)備的主回路送電，實(shí)現(xiàn)對被測設(shè)備的漏電閉鎖保護(hù)；整個(gè)漏電閉鎖保護(hù)電路，使用簡單方便、抗干擾能力強(qiáng)、制作簡單、成本低、能夠檢測電氣設(shè)備的絕緣性能、能夠輸出無源觸點(diǎn)閉鎖信號，確保電氣設(shè)備的供電安全；更進(jìn)一步地，通過在檢測比較模塊A采用包括有分壓電阻的分壓電阻，使得漏電閉鎖保護(hù)電路可以根據(jù)絕緣要求調(diào)整絕緣臨界值。最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種漏電閉鎖保護(hù)電路，包括檢測比較模塊(A)、檢測延時(shí)模塊(B)，閉鎖電路模塊(C)以及信號輸出模塊⑶；其特征在于，檢測比較模塊(A)的輸入端與外圍被測設(shè)備絕緣電阻連接，用于檢測被測設(shè)備絕緣電阻的絕緣性能，將被測設(shè)備絕緣電阻值與絕緣臨界值比較后輸出；檢測延時(shí)模塊⑶與檢測比較模塊(A)的輸出端連接，用于延長檢測比較模塊(A)的檢測時(shí)間；閉鎖電路模塊(C)與檢測比較模塊(A)的輸出端連接，將檢測比較模塊(A)的輸出信號反饋給檢測比較模塊(A)的輸入端，形成閉鎖；信號輸出模塊⑶與檢測延時(shí)模塊⑶連接，用于輸出無源觸點(diǎn)信號，以禁止向被測設(shè)備的主回路送電，實(shí)現(xiàn)對被測設(shè)備的漏電閉鎖保護(hù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的漏電閉鎖保護(hù)電路，其特征在于，所述檢測比較模塊(A)包括 檢測電路、輸入濾波電路以及比較輸出電路；所述檢測電路包括直流電源以及分壓電阻，分壓電阻與被測設(shè)備絕緣電阻串接于直流電源，采用電阻分壓的方式將絕緣電阻值轉(zhuǎn)換為電壓信號；所述輸入濾波電路采用RC濾波電路；所述比較輸出電路采用運(yùn)算放大器和電阻構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漏電閉鎖保護(hù)電路，其特征在于，所述檢測電路的分壓電阻包括一可變電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的漏電閉鎖保護(hù)電路，其特征在于，所述閉鎖電路模塊(C)為采用三極管和電阻構(gòu)成的反饋電路，閉鎖電路模塊(C)將檢測比較模塊(A)的輸出信號通過電阻反饋給檢測比較模塊(A)的輸入端，形成閉鎖。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的漏電閉鎖保護(hù)電路，其特征在于，所述檢測延時(shí)模塊⑶采用電阻和電容構(gòu)成，通過對電容的充放電，實(shí)現(xiàn)延長檢測時(shí)間。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的漏電閉鎖保護(hù)電路，其特征在于，所述信號輸出模塊(D)包括使信號翻轉(zhuǎn)并保持的比較保持電路以及控制輸出無源觸點(diǎn)信號的繼電器輸出電路；所述比較保持電路輸入端與檢測延時(shí)電路連接，輸出端與繼電器輸出電路連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的漏電閉鎖保護(hù)電路，其特征在于，所述比較保持電路采用運(yùn)算放大器和電阻構(gòu)成；所述繼電器輸出電路采用電阻、三極管和繼電器構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的漏電閉鎖保護(hù)電路，其特征在于，所述被測設(shè)備絕緣電阻為電機(jī)、調(diào)速裝置或變壓器繞組的絕緣電阻。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的漏電閉鎖保護(hù)電路，其特征在于，所述被測設(shè)備絕緣電阻為開關(guān)磁阻電機(jī)的絕緣電阻，開關(guān)磁阻電機(jī)外殼與地連接，檢測比較模塊通過串接繼電器常閉觸點(diǎn)、二極管與開關(guān)磁阻電機(jī)內(nèi)負(fù)母線連接，繼電器常開觸點(diǎn)串聯(lián)在上電接觸器線圈中，對開關(guān)磁阻電機(jī)進(jìn)行閉鎖保護(hù)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種漏電閉鎖保護(hù)電路，包括檢測比較模塊(A)、檢測延時(shí)模塊(B)，閉鎖電路模塊(C)以及信號輸出模塊(D)；其中，檢測比較模塊(A)的輸入端與外圍被測設(shè)備絕緣電阻連接，用于檢測被測設(shè)備絕緣電阻的絕緣性能，將被測設(shè)備絕緣電阻值與絕緣臨界值比較后輸出；檢測延時(shí)模塊(B)與檢測比較模塊(A)的輸出端連接，用于延長檢測比較模塊(A)的檢測時(shí)間；閉鎖電路模塊(C)與檢測比較模塊(A)的輸出端連接，將檢測比較模塊(A)的輸出信號反饋給檢測比較模塊(A)的輸入端，形成閉鎖；信號輸出模塊(D)與檢測延時(shí)模塊(B)連接，用于輸出無源觸點(diǎn)信號。本實(shí)用新型能夠輸出無源觸點(diǎn)閉鎖信號，確保供電安全。
文檔編號H02H7/08GK202424119SQ201120522319
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者丁金龍, 劉坤, 張文發(fā), 李書善, 李利風(fēng), 白宏峰, 裘錦灼 申請人:北京中紡銳力機(jī)電有限公司, 山西潞安環(huán)保能源開發(fā)股份有限公司