的设计湛江师范学院年期史卫华智能型三相漏电保护器的研究与设计硕士学位论文东南大学腾松林，杨校生触电漏电保护器及其应用北京，机械工业出版社，袁国祥，宋身全谈漏电保护器的设计郧阳师范高等专科学校学报民用建筑电气设计规范电气装置安装工程及验收规范中国知识网检测元件检测元件可以说是个零序电流互感器。被保护的相线中性线穿过环形铁心，构成了互感器的次线圈，缠绕在环形铁芯上的绕组构成了互感器的二次线圈，如果没有漏电发生，这时流过相线中性线的电流向量和等于零，因此在上也不能产生相应的感应电动势。如果发生了漏电，相线中性线的电流向量和不等于零，就使互感器上产生感应电动势，这个信号就会被送到中间环节进行进步的处理。中间环节中间环节通常包括放大器比较器。间环节的作用就是对来自零序互感器的漏电信号进行放大和处理，并输出到执行机构。执行机构该结构用于接收中间环节的指令信号，实施动作，自动切断故障处的电源。试验装置由于漏电保护器是个保护装置，因此应定期检查其是否完好可靠。试验装置就是通过试验按钮和限流电阻的串联，模拟漏电路径，以检查装置能否正常动作。智能漏电保护器的原理图设计图智能漏电保护器的原理图本论文的漏电保护器如图所示，是基于零序原理，进出均衡。主要是个零序线圈，所有的线都穿过去除外。原则就是流进的电流等于流出的电流。二次绕组无输出，自动开关保持在接通状态，漏电保护器正常运行。三相四线制的四线全穿过互感器，三相五线制的保护线不能穿过去，单相电的火线零线全穿过去等。当被保护电器或电路发生漏电时，部分电流流进大地而形成互感器外的电流回路，互感器内的电流不再平衡，就通过感应出了电流，此时给可控硅施加了正向电压，使可控硅导通，与之相连的电磁铁也通电，产生感应电动势，其二次绕组有感应电流产生，经放大后输出使漏电脱扣器动作推动自动漏电开关动作跳闸，断开电路，起到漏电保护器保护的目的。这次设计的智能漏电保护器更重要的特点是当零线与火线接反时同样可以起到保护的作用。但是般的漏电保护器中，如果零线与火线接反了的话，有的在内部跳闸断开时是只断开根火线，并不是所有线都断开，这也是安全考虑。有的不但起不到保护作用，甚至不如不用。本次设计的漏电保护器却拥有了这种功能。智能漏电保护器当没有接地的时候，同样可以起到保护的作用。使人们的安全起到保护的作用。元器件的选择本论文设计的漏电保护器如图所示中，我们需要用到的元器件有很多，例如有可控硅零序互感器压敏电阻电磁铁等。要了解漏电保护器的原理及功能作用，首先要了解这些主要元器件的功能作用，这样才能更有利于电路的设计。零序互感器的选择论文中零序互感器如图所示,根据它的基本原理基尔霍夫电流定律流入电路中任节点的复电流的代数和等于零。在线路与电气设备正常的情况下，各相电流的矢量和等于零，因此，零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出，执行元件不动作。当发生接地故障时的各相电流的矢量和不为零，故障电流使零序电流互感器的环形铁芯中产生磁通，零序电流互感器的二次侧感应电压使执行元件动作，带动脱扣装置，切换供电网络，达到接地故障保护的目的。使用可在三相线路上各装个电流互感器，或让三相导线起穿过零序电流互感器，也可在中性线上安装个零序电流互感器，利用其来检测三相的电流矢量和。零序电流互感器采用工程塑料外壳全树脂浇注成密封，有效避免了互感器在长期使用过程中的锈蚀。绝缘性能好，外形美观。具有灵敏度高线性度好运行可靠，安装方便等特点。其性能优于般的零序电流互感器，使用范围广泛，不仅适用于电磁型继电保护，还能适用于电子和微机保护装置。压敏电阻的选择论文中的压敏电阻的型号是如图所示。压敏电阻是中国大陆的名词，意思是在定电流电压范围内电阻值随电压而变，或者是说电阻值对电压敏感的阻器。压敏电阻器的电阻体的材料是半导体，所以它是半导体电阻器的个品种。在中国台湾，压敏电阻器称为突波吸收器,有时也称为电冲击浪涌抑制器吸收器。压敏电阻在论文中的最大特点是电路中安全阀的作用。当加在它上面的电压低于它的阀值时，流过它的电流极小，相当于只关死的阀门，当电压超过时，流过它的电流激增，相当于阀门打开。利用这功能，可以抑制电路中经常出现的异常过电压，使保护电路免受过电压的损害。可控硅的选择可控硅在本论文的选择是很重要的。如图所示的可控硅，在本次设计的电路中，根据它的特性我们选用了型号为的可控硅，它的外形及功能引脚如图所示。可控硅的特性具有低的同态压降门极触发信号敏感高的可靠稳定性环保产品。主要用于调温调光电路彩灯控制电路漏电保护器电路其他需要门极半波控制的电路等。图可控硅的外形及功能引脚表引脚名称序号引线名称阴极门极阳极在本论文的电路中要使晶闸管导通，如表所示，是在它的阳极与阴极之间外加正向电压，二是在它的控制极与阴极之间输入个正向触发电压。晶闸管导通后，压管，使电压过压时，起到保护的作用。经过火线流回零序互感器与零线相接，这样就使火线与零线的电流通过零序互感器，看它的矢量和流进的电流与流出的电流是否相等，并通过进行漏电的检测，这样就使漏电保护器在没有接地的情况下，依然可以对电路起到保护的作用。手动测试电路的设计为了确保漏电保护器的正常工作，本次设计通过手动测试电路如图所示，它由限流电阻开关相接于零线和火线并通过零序互感器。正常情况下，零线与火线通过零序互感器，流进的电流等于流出的电流，矢量和为零，为确保电路的可靠性人们的用电安全，我们加了个手动测试电路的设计。测试按钮通过零序互感器分别连接在火线与零线上，当人为的按下按钮时，产生漏电流，当漏电的电流超过•••时，零序互感器使电流由的号和号管脚经过的内部运算放大，让号与号管脚输出与电阻相连形成负反馈电路。得电，使可控硅的驱动也得电，驱动可控硅导通，电磁铁供电产生磁通，使开关闭合，保护电路。它的主要目的是检测漏电保护器是否正常工作。排板的考虑对各元件的位置安排合理的仔细的考虑，主要是从电磁场兼容性抗干扰的角度，走线短，交叉少，电源，地的路径及去耦方面的考虑。印制电路板与外接元件般是通过塑料导线。对于安装在印制电路板上的较大的元件，要加金属附件固定，以提高耐振耐冲击性能。在印制电路板中的接地线尽量靠近，连接线最好接与电路板的外围强电流引线应尽可能宽些，以降低布线电阻及其电压降，也可减小寄生耦合产生的自激。还有对座的放置问题，定要注意座上定位槽的方位是否正确，并注意各个脚位是否正确，例如第脚只能位于座的右下角线或者左上角，而且紧靠定位槽从焊接面看。布线条宽窄和线条间距要适中，电容器两焊盘间距应尽量与电容引脚的间距相符。对于封装和元器件的设计也要注意，看封装是否和实际的元器件相符，元器件是否能够插进焊盘中。排板的设计在进行板设计之前，必须要对原理图及元件进行仔细的检查，以防在排板后出错使之更加麻烦。印制电路板的设计，从确定板的尺寸大小开始，印制电路板的尺寸因受漏电保护器的外壳大小限制，以能恰好安放入外壳内为宜，其次，应考虑印制电路板与外接元件主要是电位器插口或另外印制电路板的连接方式。从整体上考虑元件的安装与布局。采用规则的排列方式，考虑多个相同的元器件的方向尽可能致，通过整体的布局与设计，从而使达到元件排列整齐疏密致美观大方等。虽然排板有很大的随意性和设计自由的空间，但总要按定的原则，这是必须的。排板不仅仅是将元器件经过印制线条连接起来，而应考虑到元件的合理布局元件排列整齐美观大方等地因素，同时还应考虑抗干扰接地等措施，及装配和维修的方便，机能稳定可靠的工作。般的做法是按信号流向设计元件布局，第级的输入线与末级的输出线，高频线与低频线要远离，以免形成空间交叉耦合输入回路与本振回路的线圈应垂直放置，防止形成互感的脚，电解电容的极，都按同方向排列，各级元件围绕各级的集成块或晶体管布置高频电路元件引脚及连线尽量短而直，减少分布参数的影响。印制板的地线零线火线应尽量排在电路的外围，连接线要走钝角，避免锐角和直角的走势。在印制板中对元器件的位置的安排要结合原理图和对地线与零线火线，合理的安排。排板图图排板图经过不断调整，使布局更加合理，排出板，如图所示。实物板的制作完成，使我们的设计推进尾声，下面就是插件，焊接，这个过程也是非常重要的，不可忽视。按照样板制作，将元器件对应入座，贴片时要注意，因为元器件很小，所以应在焊接前加点焊膏，使元器件固定，给我们焊接时更加方便。下面是做出的实物图如图图所示图图总结根据智能漏电保护器的工作原理，我们对智能漏电保护器作了详细的研究。在检测智能漏电保护器的漏电过程中，选用了芯片，实现了漏电保护的高性能，可靠性，使用方便，安全保障的要求。另外本论文详细的介绍了漏电保护器的安装必要性，不仅是现在高生活水平的需求，更是人们生命安全的保命器。在对地的漏电，零线与火线的接反，短路，过载等都起到保护的作用。它结合手动电路的设计，经过数次对其测试，以检验智能漏电保护器的工作状态是否正常，达到使用安全的目的。致谢时间过的很快，转眼三年的学习生活即将告段落。三年的学习生活，使我的独立思考与求真务实的能力有了很大的提高。这正适应了现在社会要求大学生能够独立处理问题。通过本次的毕业设计，使我的思维创新能力和动手能力都有了很大的提高。我深知这不仅是次毕业的设计，而且是对自己能力的锻炼，这是对三年所学知识的次检验和回顾，通过这毕业设计使我对专业知识有了更深的了解，加深了印象。本论文是在我的指导老师贲礼进老师的亲切关怀和悉心指导下完成的，特别是在论文选题方案设计到具体工作完成的各个阶段，贲老师给了我极大的启迪与鼓舞，提出了许多有益的宝贵意见。贲老师渊博的科学知识严谨的治学态度勤奋的工作精神和丝不苟的