專利名稱：建筑電氣絕緣泄漏分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種建筑電氣火災(zāi)預(yù)防的分析裝置，具體說(shuō)涉及建筑電氣設(shè)備絕緣泄漏分析裝置。
背景技術(shù)：
在我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的今天，由于人們對(duì)安全規(guī)范用電常識(shí)的深入，使得由電氣故障引發(fā)的人身傷害事故逐年遞減，但是每年由電氣事故引發(fā)的火災(zāi)數(shù)量卻在增加。 一旦發(fā)生火災(zāi)不僅威脅人的生命安全，還會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，而線路絕緣漏電就是導(dǎo)致各類建筑電氣火災(zāi)的主要原因，電流從漏電點(diǎn)到接地點(diǎn)流入大地途中，在電阻較高的部位發(fā)生熱作用引燃附近可燃物而造成火災(zāi)。另外大功率開(kāi)關(guān)合分閘開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)電弧性放電易造成漏電電流，常會(huì)引起火災(zāi)，漏電故障點(diǎn)接觸不實(shí)，似接非接，導(dǎo)致接觸電阻較大，使過(guò)流保護(hù)裝置難以動(dòng)作，同時(shí)會(huì)在故障點(diǎn)處產(chǎn)生電弧。據(jù)測(cè)，僅0. 5A的電流的電弧溫度可達(dá) 2000°C以上，足以引燃所有的可燃物；另外電線或其支架材料的漏電絕緣能力，以致導(dǎo)線之間或?qū)Ь€與大地間有微量的電流通過(guò)，漏電的電火花能成為火災(zāi)的著火源。建筑電氣絕緣泄漏分析儀是將監(jiān)測(cè)、分析、報(bào)警及控制集成一體并實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一管理，由于中心計(jì)算機(jī)的參與使數(shù)據(jù)即時(shí)分析和操作得以實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)由多個(gè)監(jiān)控子系統(tǒng)、專用軟件、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，全面實(shí)現(xiàn)了遙調(diào)、遙測(cè)和遙控，根據(jù)所監(jiān)測(cè)到的線路泄漏電流、開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)電弧溫度及線路線纜溫升監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，可對(duì)每周、每月和每年的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，更好的對(duì)線路設(shè)備的絕緣狀況進(jìn)行分析。對(duì)線路設(shè)備老化，造成的線路絕緣泄露及線路負(fù)荷過(guò)大造成的線路電纜溫升情況進(jìn)行可靠性數(shù)據(jù)分析，并能夠及時(shí)地實(shí)現(xiàn)電氣故障報(bào)警和切斷電源，有效防止電氣火災(zāi)的發(fā)生，從而保護(hù)了整個(gè)低壓電氣系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有電氣火災(zāi)防護(hù)設(shè)備對(duì)電氣火災(zāi)預(yù)警分析存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種對(duì)建筑電氣線路或設(shè)備上出現(xiàn)的電流泄漏故障點(diǎn)進(jìn)行高性能、高精度提前預(yù)警并及時(shí)消除的建筑電氣設(shè)備絕緣泄漏分析裝置。解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的具體技術(shù)措施是一種建筑電氣絕緣泄漏分析儀，其特征是在主控單元①內(nèi)置dsPIC30F6014A數(shù)字信號(hào)處理器，dsPIC30F6014A數(shù)字信號(hào)處理器與各部件裝置的連接關(guān)系是主線路漏電電流監(jiān)測(cè)裝置③外部8路剩余電流變送器采集端連接待測(cè)線路，采用四線穿心方式，剩余電流變送器輸出端連接TLC2264A/D轉(zhuǎn)換芯片，前4路漏電電流輸出端分別連接標(biāo)號(hào)為U6A、U6B、U6C和U6D的TLC2264 A/D轉(zhuǎn)換芯片的 15腳、5腳、10腳及12腳；后4路漏電電流輸出端連接標(biāo)號(hào)為U7A、U7B、U7C和U7D的TLC2264 A/D轉(zhuǎn)換芯片的15腳、5腳、10腳及12腳；標(biāo)號(hào)為U6A、U6B、U6C和U6D的TLC2264 A/D轉(zhuǎn)換芯片的17腳、7腳、8腳、14腳分別連接到dsPIC30F6014A數(shù)字信號(hào)處理器的16腳、21腳、 27腳、28腳、標(biāo)號(hào)為U7A、U7B、U7C和U7D的TLC2264 A/D轉(zhuǎn)換芯片的17腳、7腳、8腳、14腳分別連接到dsPIC30F6014A數(shù)字信號(hào)處理器的29腳、30腳、33腳、36腳；溫度信號(hào)監(jiān)測(cè)裝置②溫度信號(hào)采集模塊PT100溫度傳感器探頭和LM336-2. 5穩(wěn)壓二極管連接R5. 9. 10電阻橋，R5. 9. 10電阻橋連接LM358運(yùn)算放大器，LM358運(yùn)算放大器的7腳連接dsPIC30F6014A 數(shù)字信號(hào)處理器的18腳，其余PT2，PT3及PT4溫度信號(hào)采集模塊連接結(jié)構(gòu)相同，分別聯(lián)接到dsPIC30F6014A數(shù)字信號(hào)處理器的17、15、22腳；主監(jiān)控端④RS485通訊接口連接主監(jiān)控端的中心計(jì)算機(jī)；數(shù)字信號(hào)處理器dsPIC30F6014A的62腳、63腳、66腳聯(lián)接到ULN2003 驅(qū)動(dòng)芯片的14腳、15腳、16腳進(jìn)行控制信號(hào)輸出10腳、11腳、12腳，ULN2003驅(qū)動(dòng)芯片的 10腳、11腳、12腳連接繼電器輸入端；時(shí)鐘模塊⑤PCF8563時(shí)鐘芯片連接主控單元①內(nèi)的 dsPIC30F6014A數(shù)字信號(hào)處理器的46腳、47腳；LED指示燈⑥LED指示燈經(jīng)過(guò)三極管驅(qū)動(dòng)連接數(shù)字信號(hào)處理器dsPIC30F6014A的19腳；電源模塊⑦裝置供電電源，將AC/DC220V電壓經(jīng)變壓整流并連接560VF/450V電容，向A/D運(yùn)放電路、數(shù)字信號(hào)處理器、通訊電路及保護(hù)控制電路裝置提供DC12 V和DC9V的雙路工作電源。本實(shí)用新型的有益效果1、通過(guò)可擴(kuò)展多路漏電電流與溫度信號(hào)采集模塊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信號(hào)傳輸功能，自動(dòng)將報(bào)警信號(hào)以短信方式傳輸?shù)接脩羰謾C(jī)中，使用戶能夠及時(shí)準(zhǔn)確的了解事故情況，避免因漏電與溫升形成的電氣火災(zāi)安全隱患。2、電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器擴(kuò)展模塊，可直接與主控單元擴(kuò)展口相連接，能夠滿足更多回路監(jiān)測(cè)要求，安全便捷。3、為主線路三相四線斷路器，故障時(shí)可根據(jù)情況自動(dòng)切斷回路，防止火災(zāi)事故發(fā)生。4、溫度傳感器溫度測(cè)量精度高，功耗低。5、為RS485通訊接口，值班人員采用遠(yuǎn)程通訊方式在主控臺(tái)即可采取遠(yuǎn)距離操作切斷供電電源或派人到現(xiàn)場(chǎng)排除事故等措施，避免由于供電線路過(guò)載或發(fā)生接地故障而引發(fā)火災(zāi)。

圖I是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型線路電信號(hào)采集電路原理圖；圖3是本實(shí)用新型微處理器電路原理圖；圖4是本實(shí)用新型應(yīng)用電路工作供電電源原理圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。一種建筑電氣絕緣泄漏分析儀，其結(jié)構(gòu)如圖I、圖2及圖3所示，以DSP微處理器為核心，具有多路電氣線路泄漏電流監(jiān)測(cè)，線路溫升監(jiān)測(cè)、自診斷、故障分析記錄、數(shù)據(jù)通信以及火災(zāi)預(yù)警保護(hù)事件記錄等多種功能，能夠自動(dòng)繪制多年的電氣設(shè)備用電線路泄漏電流曲線及線路負(fù)荷溫升曲線分析趨勢(shì)，及時(shí)提醒建筑電氣設(shè)備的安全性能，為防止建筑電氣火災(zāi)預(yù)警分析提供便利，且具有較高的可靠性。其結(jié)構(gòu)是在主控單元①內(nèi)置dsPIC30F6014A- 16位高速單片機(jī)數(shù)字信號(hào)處理器，dsPIC30F6014A數(shù)字信號(hào)處理器與各部件裝置的連接關(guān)系是主線路漏電電流監(jiān)測(cè)裝置③用于采集主控線路剩余電流監(jiān)測(cè)，防止線路剩余電流過(guò)大影響到主控電網(wǎng)線路安全運(yùn)行。外部8路剩余電流變送器采集端連接待測(cè)線路，剩余電流變送器測(cè)量范圍IOmA 5000 mA,采用四線穿心方式，剩余電流變送器輸出端連接TLC2264A/D轉(zhuǎn)換芯片，前4路漏電電流輸出端分別連接標(biāo)號(hào)為U6A、U6B、U6C和U6D的TLC2264 A/D轉(zhuǎn)換芯片的15腳、5腳、10腳及12腳；后4路漏電電流輸出端連接標(biāo)號(hào)為U7A、U7B、U7C和U7D的TLC2264 A/D 轉(zhuǎn)換芯片的15腳、5腳、10腳及12腳；標(biāo)號(hào)為U6A、U6B、U6C和U6D的TLC2264 A/D轉(zhuǎn)換芯片的17腳、7腳、8腳、14腳分別連接至IJ dsPIC30F6014A數(shù)字信號(hào)處理器的16腳、21腳、27 腳、28腳、標(biāo)號(hào)為U7A、U7B、U7C和U7D的TLC2264 A/D轉(zhuǎn)換芯片的17腳、7腳、8腳、14腳分別連接到dsPIC30F6014A數(shù)字信號(hào)處理器的29腳、30腳、33腳、36腳；通過(guò)可擴(kuò)展多路剩余電流變送器，采集多路漏電電流信號(hào)，實(shí)時(shí)通過(guò)讀取A/D數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)控?cái)?shù)據(jù)采集進(jìn)行比較數(shù)值，采集計(jì)算出相應(yīng)的各相漏電電流大小。溫度信號(hào)監(jiān)測(cè)裝置②用于探測(cè)線纜、開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)及室內(nèi)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)溫度信號(hào)監(jiān)測(cè)，溫度測(cè)量范圍在-200°C +650°C，溫度測(cè)量精度高， 功耗低。溫度信號(hào)監(jiān)測(cè)PT100溫度傳感器探頭和LM336-2. 5穩(wěn)壓二極管連接R5. 9. 10電阻橋，R5. 9. 10電阻橋連接LM358運(yùn)算放大器，LM358運(yùn)算放大器的7腳連接dsPIC30F6014A 數(shù)字信號(hào)處理器的18腳。其余PT2，PT3及PT4溫度信號(hào)采集模塊連接結(jié)構(gòu)相同，分別聯(lián)接到dsPIC30F6014A數(shù)字信號(hào)處理器的17、15、22腳，PT100溫度傳感器探頭的電壓經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓二極管進(jìn)入到R5. 9. 10電阻橋，進(jìn)入到LM358運(yùn)算放大器進(jìn)行熱電阻和PT100溫度傳感器探頭的溫度電阻放大比較，對(duì)非線性進(jìn)行修正，二次傳輸?shù)絃M358運(yùn)算放大器調(diào)節(jié)本級(jí)放大電壓輸出的大小，對(duì)零點(diǎn)溫度進(jìn)行調(diào)整，最后將采集到的信號(hào)傳輸?shù)絛sPIC30F6014A 數(shù)字信號(hào)處理器的18腳。主監(jiān)控端④RS485通訊接口連接主監(jiān)控端即中心計(jì)算機(jī)的參與對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行即時(shí)分析和操作，用于火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器實(shí)時(shí)監(jiān)控狀態(tài)。值班人員采用遠(yuǎn)程通訊方式在主控臺(tái)即可采取遠(yuǎn)距離操作切斷供電電源或派人到現(xiàn)場(chǎng)排除事故等措施，避免由于供電線路過(guò)載或發(fā)生接地故障而引發(fā)火災(zāi)。預(yù)留CAN總線接口，可實(shí)現(xiàn)多種通訊連接方式。 內(nèi)置的SIM300模塊，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信號(hào)傳輸功能，自動(dòng)將報(bào)警信號(hào)以短信方式傳輸?shù)接脩羰謾C(jī)中，使用戶能夠及時(shí)準(zhǔn)確的了解事故情況，避免因漏電與溫升形成的電氣火災(zāi)安全隱患。 dsPIC30F6014A數(shù)字信號(hào)處理器的62腳、63腳、66腳聯(lián)接到ULN2003驅(qū)動(dòng)芯片的14腳、15 腳、16腳進(jìn)行控制信號(hào)輸出10腳、11腳、12腳，^^2003驅(qū)動(dòng)芯片的10腳、11腳、12腳連接繼電器輸入端。時(shí)鐘模塊⑤PCF8563時(shí)鐘芯片連接主控單元①內(nèi)的dsPIC30F6014A數(shù)字信號(hào)處理器的46腳、47腳。LED指示燈⑥做為裝置報(bào)警標(biāo)志，LED指示燈經(jīng)過(guò)三極管驅(qū)動(dòng)連接數(shù)字信號(hào)處理器dsPIC30F6014A的19腳，信號(hào)處理器對(duì)其進(jìn)行比較數(shù)值，計(jì)算出相應(yīng)的各相漏電電流以及各相得溫度后后，通過(guò)顯示模塊傳送給顯示屏上實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)量，數(shù)字信號(hào)處理器根據(jù)實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)信息與所設(shè)定的報(bào)警保護(hù)參數(shù)范圍進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)實(shí)時(shí)采集的電量值超過(guò)所設(shè)定的報(bào)警保護(hù)參數(shù)范圍，繼電器實(shí)現(xiàn)控制輸出。電源模塊⑦裝置供電電源，向A/D運(yùn)放電路、數(shù)字信號(hào)處理器、通訊電路及保護(hù)控制電路裝置提供DC12 V和DC9V 的雙路工作電源。將AC/DC220V電壓經(jīng)變壓整流并連接560VF/450V電容，560VF/450V電容可起到延時(shí)斷電的效果，在設(shè)備因火災(zāi)事故等原因失去電源后，可保證在20s內(nèi)正常工作， 依然能準(zhǔn)確無(wú)誤的發(fā)送報(bào)警信號(hào)。
權(quán)利要求1.一種建筑電氣絕緣泄漏分析儀，其特征是在主控單元(①)內(nèi)置dsPIC30F6014A數(shù)字信號(hào)處理器，dsPIC30F6014A數(shù)字信號(hào)處理器與各部件裝置的連接關(guān)系是主線路漏電電流監(jiān)測(cè)裝置(③)外部8路剩余電流變送器采集端連接待測(cè)線路，采用四線穿心方式，剩余電流變送器輸出端連接TLC2264A/D轉(zhuǎn)換芯片，前4路漏電電流輸出端分別連接標(biāo)號(hào)為 U6A、U6B、U6C和U6D的TLC2264 A/D轉(zhuǎn)換芯片的15腳、5腳、10腳及12腳；后4路漏電電流輸出端連接標(biāo)號(hào)為U7A、U7B、U7C和U7D的TLC2264 A/D轉(zhuǎn)換芯片的15腳、5腳、10腳及 12腳；標(biāo)號(hào)為U6A、U6B、U6C和U6D的TLC2264 A/D轉(zhuǎn)換芯片的17腳、7腳、8腳、14腳分別連接至IJ dsPIC30F6014A數(shù)字信號(hào)處理器的16腳、21腳、27腳、28腳、標(biāo)號(hào)為U7A、U7B、U7C 和U7D的TLC2264 A/D轉(zhuǎn)換芯片的17腳、7腳、8腳、14腳分別連接到dsPIC30F6014A數(shù)字信號(hào)處理器的29腳、30腳、33腳、36腳；溫度信號(hào)監(jiān)測(cè)裝置(②)溫度信號(hào)采集模塊PT100 溫度傳感器探頭和LM336-2. 5穩(wěn)壓二極管連接R5. 9. 10電阻橋，R5. 9. 10電阻橋連接LM358 運(yùn)算放大器，LM358運(yùn)算放大器的7腳連接dsPIC30F6014A數(shù)字信號(hào)處理器的18腳，其余 PT2，PT3及PT4溫度信號(hào)采集模塊連接結(jié)構(gòu)相同，分別聯(lián)接到dsPIC30F6014A數(shù)字信號(hào)處理器的17、15、22腳；主監(jiān)控端(④)RS485通訊接口連接主監(jiān)控端的中心計(jì)算機(jī)；數(shù)字信號(hào)處理器dsPIC30F6014A的62腳、63腳、66腳聯(lián)接到ULN2003驅(qū)動(dòng)芯片的14腳、15腳、16 腳進(jìn)行控制信號(hào)輸出10腳、11腳、12腳，ULN2003驅(qū)動(dòng)芯片的10腳、11腳、12腳連接繼電器輸入端；時(shí)鐘模塊(⑤):PCF8563時(shí)鐘芯片連接主控單元(①)內(nèi)的dsPIC30F6014A數(shù)字信號(hào)處理器的46腳、47腳；LED指示燈(⑥):LED指示燈經(jīng)過(guò)三極管驅(qū)動(dòng)連接數(shù)字信號(hào)處理器 dsPIC30F6014A的19腳；電源模塊(⑦):裝置供電電源，將AC/DC220V電壓經(jīng)變壓整流并連接560VF/450V電容，向A/D運(yùn)放電路、數(shù)字信號(hào)處理器、通訊電路及保護(hù)控制電路裝置提供 DC12 V和DC9V的雙路工作電源。
專利摘要一種建筑電氣絕緣泄漏分析儀，在主控單元內(nèi)置dsPIC30F6014A數(shù)字信號(hào)處理器，數(shù)字信號(hào)處理器連接主線路漏電電流監(jiān)測(cè)裝置、溫度信號(hào)監(jiān)測(cè)裝置、RS485通訊接口、ULN2003驅(qū)動(dòng)芯片、時(shí)鐘模塊及LED指示燈。通過(guò)可擴(kuò)展多路漏電電流與溫度信號(hào)采集模塊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程信號(hào)傳輸功能，自動(dòng)將報(bào)警信號(hào)以短信方式傳輸?shù)接脩羰謾C(jī)中，及時(shí)準(zhǔn)確的了解事故情況。電氣火災(zāi)監(jiān)控探測(cè)器擴(kuò)展模塊直接與主控單元相連接，滿足更多回路監(jiān)測(cè)要求，安全便捷。主線路三相四線斷路器，故障時(shí)可根據(jù)情況自動(dòng)切斷回路，防止火災(zāi)事故發(fā)生。溫度傳感器溫度測(cè)量精度高，功耗低。RS485通訊接口，值班人員采用遠(yuǎn)程通訊方式采取遠(yuǎn)距離操作切斷供電電源排除事故，避免供電線路過(guò)載或發(fā)生接地故障而引發(fā)火災(zāi)。
文檔編號(hào)G01R31/02GK202351367SQ20112051101
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者李喜明, 鄭傳杰, 韓陽(yáng) 申請(qǐng)人:丹東華通測(cè)控有限公司