一種自動監(jiān)測運行故障的電路保護裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電路保護技術領域，尤其涉及一種自動監(jiān)測運行故障的電路保護裝置，尤指剩余電流動作保護裝置或接地故障電路中斷裝置，該保護性電路中斷裝置能自動監(jiān)測自身工作狀況，并在自身發(fā)生運行故障時發(fā)出警示信號。
【背景技術】
[0002]剩余電流動作保護裝置，或接地故障電路中斷裝置，用于檢測由電網(wǎng)電源供電的電器、儀器、裝置、設備、電氣系統(tǒng)等用電器及供電線路接地故障電流，當該接地故障電流超過規(guī)定的限值時，電路保護裝置將自動切斷電源，從而達到保護人身、財產(chǎn)安全的目的。在實際使用中，剩余電流動作保護裝置，或接地故障電路中斷裝置的接地故障檢測電路常常會局部或全部失效，導致接地故障電路中斷裝置的保護功能失效，而此時使用者并不知曉，存在安全隱患。
[0003]為了解決上述問題，一些剩余電流動作保護裝置，按照IEC 61008-1、IEC61009-1、GB 6829.1等標準設計，設置了一個測試按鈕，要求使用者定期、每月一次手動操作該按鈕，以測試電路保護裝置能否正常工作。這一方面增加了使用者的工作負擔，再者，這種定期檢測必須切斷用戶的供電電源線路，對用戶造成不便，第三，如果用戶沒有進行定期檢測，或者電路保護裝置在兩次定期檢測間隔(如一個月)內(nèi)發(fā)生故障，而用戶不能及時發(fā)現(xiàn)電路保護裝置已無保護能力，同樣存在安全隱患。
[0004]為了解決上述問題，一些接地故障電路中斷裝置，按照UL943標準設計，已嘗試設置一個自我故障監(jiān)測單元，以定期診斷接地故障電路中斷裝置的工作狀況。但是，目前，這些自我故障監(jiān)測裝置有的因其電路及結(jié)構(gòu)過于復雜，導致制造難度增大、產(chǎn)品成本過高或?qū)嵱眯暂^低，有的因增加了自動監(jiān)測電路而降低了電路保護裝置原有保護功能的可靠性，仍然存在安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是CN101295609B專利的延伸，提供一種自動監(jiān)測運行故障的電路保護裝置。CNlO 1295609B專利所述的內(nèi)容將被弓I用于本專利。本發(fā)明所要解決的一個技術問題是為所述保護性電路中斷裝置提供一種通電初期實施自我故障監(jiān)測的電路。本發(fā)明所要解決的另一個技術問題是為所述保護性電路中斷裝置提供一種定時自我故障監(jiān)測的電路。本發(fā)明所要解決的另一個技術問題是為所述保護性電路中斷裝置提供一種不斷電自我故障監(jiān)測的電路。本發(fā)明所要解決的另一個技術問題是為所述保護性電路中斷裝置提供一個不降低保護性電路中斷裝置的安全保護能力的自動故障監(jiān)測電路。
[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案是:
[0007]一種自動監(jiān)測運行故障的電路保護裝置，所述電路保護裝置包括接地故障保護單元I和自我故障監(jiān)測單元2，其中接地故障保護單元I實現(xiàn)接地故障保護功能；其中自我故障監(jiān)測單元2自動監(jiān)測接地故障保護單元I的運行狀況，實現(xiàn)自我故障監(jiān)測功能。所述接地故障保護單元I包括接地故障檢測電路101、交流電源通道102和電磁驅(qū)動電路104，所述接地故障檢測電路101用于檢測交流電源通道102上產(chǎn)生的接地故障電流，驅(qū)動所述電磁驅(qū)動電路104動作，斷開或接通所述交流電源通道102的交流電源；所述自我故障監(jiān)測單元2包括自動測試電路201、測控電路202和警示電路203，所述自動測試電路201在測控電路202的控制下，向接地故障保護單元I發(fā)出用于自我故障監(jiān)測的接地故障電流，測控電路202監(jiān)測來自接地故障保護單元I的故障狀態(tài)反饋信息，判定接地故障保護單元I的運行狀況，并通過警示電路203發(fā)出警告信息。
[0008]其中，所述接地故障檢測電路101包括接地故障電流傳感器150、中性線重復接地傳感器160、第一直流電源180和接地故障檢測芯片170，該接地故障檢測芯片170用于檢測接地故障電流傳感器150和中性線重復接地傳感器160傳達的接地故障信號，并輸出脫扣觸發(fā)信號觸發(fā)所述電磁驅(qū)動電路104工作；所述第一直流電源180用于連接交流電源輸入端，產(chǎn)生直流電源為所述接地故障檢測芯片170供電，該第一直流電源180的負極作為所述電路保護裝置的內(nèi)部邏輯地GND ;
[0009]所述交流電源通道102包括用于連接交流電源的第一和第二交流電源端子(Tl、T2);用于連接負載的一組負載端子(26、27)或/和插座面板(34A/34B);以及用于接通或斷開第一和第二交流電源端子(T1、T2)與負載端子(26、27)、或/和插座面板(34Α/34Β)之間電氣通道的磁力開關88 ;所述第一和第二交流電源端子(Τ1、Τ2)通過交流電源導體(91、92)連接所述磁力開關88的動觸頭，所述負載端子(26、27)或/和插座面板(34Α/34Β)連接所述磁力開關88的靜觸頭；
[0010]所述電磁驅(qū)動電路104，包括二極管143、脫扣線圈142、可控硅SCR141、電阻146、電容147和整流二極管188，所述二極管143的正極連接第一交流電源端子Tl，該二極管143的負極經(jīng)脫扣線圈142與可控硅SCR141的陽極連接，該可控硅SCR141的陰極與GND連接，整流二極管188的正極與GND連接，整流二極管188的負極與第二交流電源端子Τ2連接，所述可控硅SCR141的控制極經(jīng)電阻146與接地故障檢測芯片170的輸出端連接，所述電容147連接在所述可控硅SCR141的控制極與GND之間，所述脫扣線圈142用于磁力驅(qū)動所述磁力開關88。
[0011]進一步地，所述接地故障保護單元I還包括人工測試電路103，所述人工測試電路103用于人工觸發(fā)在交流電源通道102上產(chǎn)生一個接地故障電流，所述人工測試電路103包括依次連接的接地故障測試開關35和電阻131，所述人工測試電路103連接在所述第一和第二交流電源端子(Τ1、Τ2)之間。
[0012]本發(fā)明所述自動測試電路201包括接地故障電阻215、整流二極管189和自檢三極管211，其中所述自檢三極管211的集電極經(jīng)所述接地故障電阻215與已穿過所述中性線重復接地傳感器160和所述接地故障電流傳感器150的所述交流電源導體92連接，該交流電源導體92與所述第二交流電源端子Τ2連接，該自檢三極管211的發(fā)射極經(jīng)整流二極管189后與所述第一交流電源端子Tl連接；
[0013]所述測控電路202包括:第一故障信號輸入支路240，用于實時傳輸所述脫扣線圈142的狀態(tài)信息；第二故障信號輸入支路250，用于定時傳輸所述接地故障檢測電路101和所述可控硅SCR141的運行狀況信息；監(jiān)控芯片263，用于實時接收并監(jiān)測第一故障信號輸入支路240和第二故障信號輸入支路250的輸出信號，定時啟動自我故障監(jiān)測過程，判斷所述接地故障保護單元I的運行狀況，并向所述警示電路203發(fā)出運行狀況信息；第二直流電源270，它的輸出V2用于給所述自我故障監(jiān)測單元2提供直流電源，該第二直流電源270的負極與GND連接。
[0014]進一步地，所述第一故障信號輸入支路240，它的輸入端被接在所述可控硅SCR141的陽極與所述脫扣線圈142之間，它的輸出電壓VBl被接到所述監(jiān)控芯片263，該第一故障信號輸入支路240中包括至少一個電容242，交流電源經(jīng)二極管143和脫扣線圈142，再經(jīng)電阻241，給電容242充電，使電容242上的電壓上升，從而使所述VBl上升；所述第一故障信號輸入支路240構(gòu)成一個延遲電路，當所述二極管143和所述脫扣線圈142無故障時，所述VBl將在一個設定的時間TRl，從OV上升至大于一個設定的參考電壓VHl ;當二極管(143)和/或脫扣線圈142斷路時，所述VBl將在一個設定的時間，下降至小于一個設定的參考電壓VLl，其中VHl小于所述V2，VLl小于或等于VHl ；
[0015]所述第二故障信號輸入支路250，它的輸入端連接在所述可控硅SCR141的陽極上，它的輸出電壓VB2被接到所述監(jiān)控芯片263，該第二故障信號輸入支路250包括有電容252，由所述第二直流電源270經(jīng)電阻253，給電容252提供充電電流，和/或由監(jiān)控芯片263經(jīng)二極管268，給電容252提供充電電流，使電容252上的電壓上升，從而使所述VB2上升；當可控硅SCR141導通時，電容252上的電荷經(jīng)二極管251被可控硅SCR141釋放，從而使所述VB2下降；所述第二故障信號輸入支路250構(gòu)成另一個延遲電路，當所述可控硅SCR141截止時，所述VB2將上升至大于一個設定的參考電壓VH2 ;當可控硅SCR141導通時，所述VB2將下降至小于一個設定的參考電壓VL2，其中VH2小于所述V2，VL2小于或等于VH2。
[0016]進一步地，所述監(jiān)控芯片263監(jiān)測所述VBl，并控制所述電容252的充電電流，當所述VBl大于所述VHl時，或在所述VBl從大于VHl下降至大于或等于所述VLl的過程中，使電容252處于低速充電過程，從而使所述VB2在一個設定的時間TR21，從小于所述VL2緩慢上升至大于所述VH2 ;當所述VBl小于VLl時，或在所述VBl從小于VLl上升至小于或等于VHl的過程中，使電容252處于高速充電過程，從而使所述VB2在一個設定的時間TR22，TR22小于TR21，從小于VL2快速上升至大于VH2 ；
[0017]所述監(jiān)控芯片263的輸出經(jīng)電阻218與所述自檢三極管211的基極連接