文中阐述了剩下电流量造成的缘故及伤害，设计方案了一套全智能走电隔离开关，并得出了硬件配置构造和软件开发。实验结果显示，该智能化短路器品质靠谱、特性平稳、彻底做到了国家行业标准的规定。

　　电气设备接地装置常见故障中电孤性对地短路故障是引发电量气火灾事故的关键缘故。电孤性对地短路故障具备较大的特性阻抗和电流，它局限了常见故障电流量，使过电流量保护装置不可以操作或无法立即姿势来断开开关电源，而好几百mAh的漏电孤形成的部分高溫可以达到2000℃之上，足够点燃周边的易燃物而造成火灾事故。更何况，用电量机器设备遍布在建筑的每个角落里，伤害覆盖面广，如不系统对的走电开展检测和防治，便会对人体和资金安全造成威胁，存有非常大的火灾安全隐患。全智能漏电保护器能精确监管电气设备配电线路的常见故障和出现异常情况，能合理防止普遍的因走电造成 接地装置电孤所造成的房屋建筑电气设备安全事故。为了更好地保障人民群众人身安全安全性，在建筑的开关电源三相五线处及主干线上安裝全智能漏电保护器十分必要。

　　1 漏电保护造成的缘故和维护基本原理

　　让三相四线输电线一起越过一零序电压互感器CT，也可在中性点N上安裝一个零序电流电压互感器CT，运用这种CT来检验三相的电流量矢量和，即漏电保护，如图所示1 所显示，依据电源电路基本原理得知，当线路中沒有产生机器设备走电或接地装置常见故障且三相负载彻底均衡时，一次侧中电流的矢量和为零，即Ia Ib Ic IN=0，在电压互感器中发生磁通量的矢量和等于零，这时，二次电磁线圈中感应电动势IL=0。当被维护的线路发生绝缘层常见故障时，负荷侧有对地泄载电流量，零序电流电压互感器的矢量和不以零，即 Ia Ib Ic IN≠0，在电压互感器中发生磁通量的矢量和都不等于零，这时，零序电流电压互感器二次绕阻中便造成感应电动势，即漏电保护IL≠0。

　　漏电保护器关键由零序电流电压互感器CT，走电检验电源电路，断路器构成。被维护电源电路有走电或身体触电时，只需走电或触电事故电流量做到走电姿势电流，零序电流电压互感器的二次绕阻就輸出一个数据信号，历经集成电路芯片放大仪变大后赠给CUP，CPU輸出推动数据信号使走电断路器姿势推动隔离开关脱口，进而断开开关电源具有走电和触电事故维护功效。

　　2 隔离开关控制板的设计方案

　　2.1 系统软件基本要素

　　全智能漏电保护器集漏电保护、短路故障、负载、过电压和欠压保护（断相）等电气设备常见故障的检测、剖析、警报及操纵于一体，关键具备下列作用：

　　1）具备漏电保护检验和维护作用，当检验到产生短路时，即漏电保护IL≠0，该数据信号历经单片机设计取样计算后开展迅速分辨，当漏电保护做到整定值姿势值时，推动可控硅，接入电磁感应断路器开关电源，电磁感应断路器吸合，使隔离开关跳电，进而做到漏电保护器的作用。

　　2）维护姿势电流量、开断時间可调式：作为台区总维护时，漏电保护姿势值可设定为300～1000mA，开断時间可设定为0.6s，而做为二级维护时，姿势电流量可设定为200mA档，开断時间应设为0.3s.那样的设定能够预防因跨级跳电而导致的大规模断电状况的产生。

　　3）可智能识别基因突变漏电保护缓和变漏电保护，进而辨别机器设备走电和活物触电事故。缓变与基因突变走电分离辨别合适在我国乡村低电压电力网特性，获得广泛运用，是乡村用电安全的一项合理的技术措施。

　　4）具备过电流量长延迟、过电流量短延迟和短路故障瞬间维护三段维护作用，构成需要的智能化漏电保护器维护特点。智能化设置走电电流量、过电流量长延迟、过电流量短延迟和过电流量瞬间的整时间常数及预警信息值。

　　5）表明并存储常见故障产生点的路线详细地址、常见故障种类、常见故障出现的时间和走电电流量、三相电流值。可纪录高达200条历史时间常见故障，长期性储存，直至用命令删掉。

　　6）选用RS485总线通信技术，能够运用系统总线与服务器组成主从关系式视频监控系统，完成客户联网，在一台电脑可对1～250台智能化隔离开关线上实时监控，随时随地查验各客户用电安全状况，随时随地接入或开断各客户供电缆线路，并可对隔离开关的各种各样主要参数开展远程控制设定。

　　2.2 总体硬件开发

　　全智能漏电保护器关键由电路、单片机设计PIC24FJ64、三相交流电电流电压检验电源电路、漏电保护检验电源电路、串口通信插口电源电路、人机接口电源电路及报警系统等几部份组成的，如图2所显示。

　　其具体原理：把从电压互感器和线形光隔器获得的三相电流、走电及工作电压讯号开展调整后，键入到51单片机的A/D变换，单片机设计对其做好取样后做好剖析，輸出相对应的表明及报警系统等。其解析的效果还可以根据RS485总线传输到上位机软件。

　　2.2.1 单片机设计电源电路

　　单片机设计采用PIC24FJ64，它是由Microchip公司设计的一款改进版哈佛大学构架的性能卓越CPU，是智能化隔离开关的关键，它进行智能化隔离开关的各种各样调节作用，包含三相电压、三相电流和走电电流量的取样、数据处理方法、警报輸出、与上位机软件通讯、液晶显示屏及功能键等作用。Microchip企业开发设计、研发和生产制造单片机设计技术性特性具备下列优势：1）哈佛大学系统总线；2）精简指令集 （RISC）技术性；3）寻址方式简易；4）编码压缩系数高；5）运作速率高；6）功能损耗极低；7）PIC16F877集成ic具备A/D、MSSP、USART串行接口端口号等，并有外接电源电路简约、开发设计便捷、可以用C语言程序编写、程序流程安全性强等特性。

　　2.2.2 漏电保护检验电源电路

　　漏电保护检验电源电路是一个零序电流电压互感器。被维护的火线零线、中性点越过环状铁芯，组成了电压互感器的一次电磁线圈，盘绕在环状变压器铁芯上的绕阻组成了电压互感器的二次电磁线圈，要是没有走电产生，这时候穿过火线零线、中性点的电流量空间向量和等于零，因而在二次电磁线圈上也无法造成对应的感应电流。假如发生了走电，火线零线、中性点的电流量空间向量和不等于零，就使二次电磁线圈上造成感应电流，这一数据信号便会被送至中间商开展进一步的解决，如图所示3所显示。

　　沟通交流数据信号历经平方根运算放大器解决后，获得全波整流，解决后的数据信号送进到stm32中。单片机设计每一个周期时间取样36个点，依据式（1）能够测算出漏电保护的有效值，在其中X为取样值。

　　2.2.3 三相电压电流量及零线火线检验

　　电流量检验由二三相沟通交流电压互感器、运放电路和整流器低通滤波器构成。在其中三相沟通交流电压互感器把电流量变换为电流数据信号，经运放电路组成的电源电路调节后整流器过滤键入到51单片机的A/D转化器开展变换。

　　传统式的工作电压检验方式是选用互感器或是线形光隔器，选用互感器开展电流检验的不足之处是电压互感器容积偏大，而许多情况下制定的设备规定控制板的体型精巧，进而安裝方便使用，而选用线形光隔的不足之处是工作电压检验精密度不高。本系統选用电压互感器与电阻器串连的办法对电流实现检验，既大大的减少了控制模块的容积，还可以确保工作电压检验的高精密。其工作原理如图4所显示。

　　电压互感器选用耀华电子器件生产制造的1:1的电压互感器TV16，因为电压互感器的原边和副边变比相同，因此副边工作电压相当于原边工作电压。根据选取适宜的电阻器R1，使电压互感器副边输出电压最高值不超过较大容许的取样工作电压，电压互感器副边工作电压历经整流管后变为单相电全波，单片机设计的A/D转化器可对全波开展取样剖析。

　　开关电源零线火线检验选用峰值检测法，A、B、C三相电压的位置相距120°。检验的办法是当检验到A相的最高值是逐渐记时，当检验到B相的最高值时暂停记时，A、B两相最高值中间的间隔时间就可以获得，设为△t，依据△t能够算出A、B二相的相位角φ，其计算方法为：

　　假如推算出来的相位角110°≤φ≤130°，可觉得零线火线一切正常，假如超过这一范畴，则认定为零线火线不正确。

　　2.2.4 RS485总线硬件配置电源电路

　　全智能漏电保护器与上位机软件选用RS485总线通讯，一台服务器能够操纵高达250台隔离开关，RS485通信系统选用主从关系式构造，从机不主动推送指令或数据信息，一切都由服务器操纵。因而在一个通信系统中，仅用一台上位机软件做为服务器，其他各台从机中间不可以通讯，即便 有信息交换也需要经过服务器分享。与上位机软件通讯硬件配置电源电路如图所示5所显示。

　　智能化隔离开关与上位机软件中间通讯选用Modbus通讯协议，Modbus通讯协议是现在国际性智能化系统仪表盘广泛采取的流行通讯协议之一。彼此之间选用主从关系式通信方式，当上位机软件推送通讯指令至隔离开关时，合乎相对应地址码的从机接受通讯指令，并依据作用码及相应规定载入信息内容。假如CRC校验准确无误，则实行对应的每日任务，随后把实行結果返赠给服务器。

　　3 智能化隔离开关的软件开发

　　手机软件进行全部隔离开关的作用，选用模块化设计结构型的C语言程序方案设计。关键包含的程序流程：

　　1）系统软件源程序。关键进行操作系统的端口号、计时器、A/D转化器等控制模块的重置工作中、与此同时进行LCD桌面显示工作中。

　　2）按时终断服务项目程序段及A/D变换程序段，关键进行A/D变换每日任务及功能键解决作用，单片机设计必须在一个周期时间（20ms）取样36次，并对取样暑期开展储存。

　　3）数据处理方法程序段，关键进行走电电流量的测算，走电电流量的分辨，跳电是否的处置等工作中。

　　4）功能键解决程序段，关键给予一个人机对换安全通道，客户还可以根据按键设置漏电保护器的整时间常数、延迟跳电時间等，其主要参数的改动有密码设置。

　　关键的手机软件系统结构图如图所示6所显示。

　　编写评价：智能化漏电保护器IRCCB是在配网中广泛运用的一种低压电气关键用来避免人身安全触电事故和机器设备走电常见故障，其运行的准确性立即危害供电系统的安全系数和稳定性，选用 PIC单片机设计开展全智能漏电保护器的智能化系统，品质靠谱，抗干扰能力强，并可以根据系统总线通讯技术的使用完成隔离开关操纵的科学化和数字化。
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