基于PIC單片機(jī)的智能型漏電斷路器設(shè)計(jì)

電氣接地故障中電弧性對(duì)地短路是引發(fā)電氣火災(zāi)的重要原因。電弧性對(duì)地短路具有很大的阻抗和電壓降，它限制了故障電流，使過電流保護(hù)器不能動(dòng)作或不能及時(shí)動(dòng)作來切斷電源，而幾百毫安的漏電弧產(chǎn)生的局部高溫可達(dá)2000 ℃以上，足以引燃周圍的可燃物而引起火災(zāi)。況且，用電設(shè)備分布在建筑物的各個(gè)角落，危害范圍廣，如不對(duì)系統(tǒng)的漏電進(jìn)行監(jiān)測(cè)和防控，就會(huì)對(duì)人身和財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成威脅，存在很大的火災(zāi)隱患。智能型漏電斷路器能準(zhǔn)確監(jiān)控電氣線路的故障和異常狀態(tài)，能有效預(yù)防常見的因漏電導(dǎo)致接地電弧所引起的建筑物電氣火災(zāi)事故。為了保證人民生命財(cái)產(chǎn)安全，在建筑物的電源進(jìn)線處及干線上安裝智能型漏電斷路器十分必要。

1 剩余電流產(chǎn)生的原因和保護(hù)原理
讓三相四線導(dǎo)線一起穿過一零序電流互感器CT，也可在中性線N 上安裝一個(gè)零序電流互感器CT，利用這些CT 來檢測(cè)三相的電流矢量和，即剩余電流，如圖1 所示，根據(jù)電路原理可知，當(dāng)電路中沒有發(fā)生設(shè)備漏電或接地故障且三相負(fù)荷完全平衡時(shí)，一次側(cè)中瞬時(shí)電流的矢量和為零，即Ia+Ib+Ic+IN=0，在電流互感器中產(chǎn)生磁通的矢量和等于零，此時(shí)，二次線圈中感應(yīng)電流IL=0。被保護(hù)的電路出現(xiàn)絕緣故障時(shí)，負(fù)載側(cè)有對(duì)地泄載電流， 零序電流互感器的矢量和不為零，即Ia+Ib+Ic+IN≠0， 在電流互感器中產(chǎn)生磁通的矢量和也不等于零，此時(shí)， 零序電流互感器二次繞組中便產(chǎn)生感應(yīng)電流，即剩余電流IL≠0。漏電斷路器主要由零序電流互感器CT，漏電檢測(cè)電路，脫扣器組成。被保護(hù)電路有漏電或人體觸電時(shí)，只要漏電或觸電電流達(dá)到漏電動(dòng)作電流值，零序電流互感器的二次繞組就輸出一個(gè)信號(hào)，經(jīng)過集成電路放大器放大后送給CUP，CPU輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)使漏電脫扣器動(dòng)作驅(qū)動(dòng)斷路器脫扣， 從而切斷電源起到漏電和觸電保護(hù)作用。2 斷路器控制器的設(shè)計(jì)
2.1 系統(tǒng)基本功能
智能型漏電斷路器集剩余電流、短路、過載、過壓和欠壓（缺相）等電氣故障的監(jiān)測(cè)、分析、報(bào)警及控制于一體，主要具有以下功能：1）具有剩余電流檢測(cè)和保護(hù)功能，當(dāng)檢測(cè)到發(fā)生漏電時(shí)，即剩余電流IL≠0，該信號(hào)經(jīng)過單片機(jī)采樣運(yùn)算后進(jìn)行快速判斷，當(dāng)剩余電流達(dá)到整定動(dòng)作值時(shí)，驅(qū)動(dòng)晶閘管，接通電磁脫扣器電源，電磁脫扣器吸合，使斷路器跳閘，從而達(dá)到漏電保護(hù)的功能。
2）保護(hù)動(dòng)作電流、分?jǐn)鄷r(shí)間可調(diào)：用作臺(tái)區(qū)總保護(hù)時(shí)，

智能型漏電斷路器的設(shè)計(jì).pdf