继电保护原理

1.继电保护测试仪原理说明：　　仪器分为主回路和辅回路两个回路，主回路采用大旋钮调节，辅回路采用小旋钮调节，主回路通过面板上“输出选择”按键开关控制其输出的各种量，并且每切换一种输出的同时，继电保护测试仪上的数字电压/电流表可自动监视其输出值。辅回路通过输出开关控制直接调节输出，测量可外附万用表测量。　　　　2.继电保护测试仪主回路原理：　　输入的AC220V电源经保险通过输出控制继电器K1进入双碳刷调压器T1输入端，通过T1大旋钮调节的电量进入隔离变压器T2（兼升流器），升流器分三个抽头输出，一个抽头为AC0～250V输出，额定电流为3A;该抽头输出电压经整流滤波后可输出0～350V直流电压；第二个抽为15V（10A），该抽头一路经传感器通过继电器控制输出0～10A交流电流，一路经电阻输出0～500mA交流电流，一路经继电器转换可输出0～10A或0～500mA直流电流；第二个抽头为10V（100A）大电流端，该抽头穿过传感器一次侧直接输出100A电流，该回路带负载能力较强，但输出稍有过载，不能长时间处于大电流状态下。　　　　3.辅回路：　　与主回路一样，AC220V电源经保险进入双碳刷调压器T1小旋钮调节的电压量，通过隔离变压器T4可直接调节输出0～20V或0～250V交流电压或0～350V直流电压，此回路额定电流为1A。按下辅回路“输出控制”开关，调节小旋钮即可输出。　　　　4.测量回路：　　由大旋钮调节的主回路输出量交流“0～250V”﹑“0～500mA”﹑“0～10A”﹑“0～100A”,直流“0～350V”﹑“0～500mA”﹑“0～10A”通过设备内线路板上继电器转换，每切换一个档，便可监视所对应的输出量。其中“0～500mA”档包括在“0～10A”档中。使用时，在“0～10A”两下即是“0～500mA”监视。　　　　5.时间测量：　　设备内置6位数显秒表，电秒表可内部启动，也可外部启动。内部启动时，按下“输出控制”开关，即可启动秒表，通过接点短接设备面板上停表端子即可停止秒表。秒表单独设有电源开关，不用时可将秒表关掉。　　　　6.继电保护测试仪声光提示电：　　路设备内置声光提示电路，在被测断电器接点动作时4可将接点接入试验箱声光提示插孔，试验箱内发出报警声或发光，提示断电器接点动作情况。相关资料搜索来源于：http://www.sute18.com/sute4-Article-120192/

微机继电保护测试仪是一个新型智能化测试仪器，相比以前的以前的继电保护试验工具要轻巧、灵活的多而且精度高，能满足现代微机继电保护的校验工作。为了延长微机继电保护测试仪的使用周期，要做好适当的检查工作，防止仪器出现一些故障。　　在检查过程中微机继电保护测试仪常见的异常现象与处理如下：　　1.如果在测试仪的电流某相插孔间报警灯亮,并有报警声：此相电流开路或负载超过实际输出范围,检查接线及负荷后再试。　　2.功放电源一投或一输出电压立即跳开功放，电源指示灯闪烁红光并有报警声：弹开功放按钮,检查电压回路有否短路或严重过载。　　3.在微机继电保护测试仪的测试过程中，要跳开功放电源：首先软件停止操作输出，然后弹起功放按钮,自保护信号应复归，电源指示灯发有绿光并停止报警声。再按下功放按钮，再继续试验。若弹起面板功放按钮后，不能复归自保护信号，或再次按下按钮后，自保护再次动作，应考虑是否大电流长时间输出。

关于继电保护测试仪，诸位有什么好的推荐

据报道，近日我国最大的电力企业国家电网公司所属国网电力科学研究院成功中标并承担北京地铁9号线交流供电系统继电保护项目，使我国打破外企地铁提供继电保护垄断局面，实现了国内新建地铁线路首次采用全套国产交流供电系统保护装置，为推动我国地铁关键设备国产化提供了重要技术支撑。据介绍，轨道交通交流供电系统继电保护装置主要用于当地铁交流供电系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏以及对相邻供电区域的影响，确保地铁安全可靠运行。自1969年中国第一条地铁开通以来，地铁交流保护装置的市场长期被ABB、西门子、GE和阿海珐等几家跨国公司垄断。而国网电科院自主研发的NSR618R光纤差动保护装置可有效适应地铁双环网交流供电环境，为地铁供电系统提供继电保护，并具有简化系统操作和接线方式等特点，方案易于实现、不增加额外投资，能够显著节省高压电缆成本，降低地铁造价。目前北京地铁9号线是国内首条采用全套国产交流保护设备的地铁线路。此次，我国企业赢得地铁提供继电保护项目，我国打破外企地铁提供继电保护垄断局面。在我城市建设快速发展的情况下，未来城市地铁市场潜力巨大，打破外企地铁提供继电保护垄断局面，不仅成本上可以为我国地铁建设减少投入成本，同时也为未来我国企业技术研发革新提供动力。文章出自：http://www.jonln.com/article.php?id=66

微机继电保护测试仪的功能特点分解如下：　　1、微机继电保护测试仪能满足现场所有试验要求，既可以对传统的各种继电器及保护装置进行试，也可对现代各种微机保护进行各种试验，特别是对变压器差动保护和备自投装置，试验更加的方便和完美。　　2、单机独立运行，内置高性能工控机，主频300－－600MHz，内存512M，硬盘4－－12G，运行WindowsXP操作系统。　　3、微机继电保护测试仪采用进口拉丝不锈钢面板，不锈钢键盘，同时采用触摸式鼠标，克服了轨迹球鼠标操作不灵活、容易损坏的缺点，并选用8.4寸，分辨率为800×600的TFT真彩显示屏，使得单机整体操作方便自如，经久耐用。　　4、主控扳采用DSP+FPGA结构，16位DAC输出，对基波可产生每周2000点的高密度正弦波，大大改善了波形的质量，提高了测试仪的精度。　　5、采用USB接口直接和PC机通讯，无须任何转接线，方便使用。　　6、可连接笔记本电脑运行。笔记本电脑与工控机使用同一套软件，也节省了时间，无须重新学习操作方法。　　7、微机继电保护测试仪它具备GPS同步试验功能。装置可内置GPS同步卡（选配）通过RS232口与PC机相连，实现两台测试仪异地进行同步对调试验。　　8、配有独立专用直流辅助电压源输出，输出电压分别为110V（1A），220V（0.6A）。以提供给需要直流工作电源的继电器或保护装置使用。　　9、功放采用高保真线性功放，既保证了小电流的精度，又保证了大电流的稳定。　　10、微机继电保护测试仪具有软件自校准功能，避免了要打开机箱通过调整电位器来校准精度，从而大大提高了精度的稳定性。

随着科学技术的飞速发展,电气系统自动化程度的不断提高,继电保护器在电气系统中的应用也越来越广泛,它不仅保护着设备本身的安全,而且还保障了生产的正常进行,因此,做好继电保护的整定与复校工作对于保障设备安全和生产的正常进行是十分重要的。本文以直流调速系统各种保护继电器的整定与复校方法为例,详细介绍电气控制系统中电气设备。 1 继保整定与复校的方法 1.1 过流继电器的整定方法: 电路组成:该电路由单相交流低压电源、开关、单相调压器、电流发生器、整流器以及直流电压表、电流表、毫伏表等组成(76为过流继电器线圈) 电路工作原理及继保整定(复校)步骤: 电路工作原理: 从图1可以看出,该电路的工作原理是通过单相调压器改变电流发生器原边电压.由于继保整定电砧所带负载一定,电流发生器付边经整流器整流后的电流将随着调压器的输出电压的改变而大小可调。继保整定(复校)步骤: ●依据过流继电器所保护的电机的额定电流值和电机的过载能力/过载系数计算出所要整定的过流继电器的的整定值。 ●依照电路原理图,断开过流继电器的旁路,并照图接线。 ●对过流继电器所保护回路的高速开关作跳闸试验。 ●在检查接线无误的前提下,将调压器调至电压输出最小位置方可对继保电路进行通电试验。 ●初通电试验时,应先将高速开关断开,对继保整定电路进行升降压试验,观察继保整定电路工作是否正常。 ●待继保整定电路升降压空试正常后,方可合上高速开关,通过调整调压器电压(电压由低向高)做过流继电器的整定或复校,在这个过程中要特别观察电压表、电流表(或毫伏表)的指示和过流继电器的动作,并做好记录。 ●核对过流继电器动作值与整定值,并对过流继电器进行调整。 ●当过流继电器的动作值与整定值达到一致时,须反复做多次,确认动作值准确无误、动作可靠。 1.2 过压继电器的整定方法 过压继电器整定复校电路的组成:该电路由单相交流低压电源、开关、单相调压器、倍压整流型电压发生器以及电压表等组成。见图2: 电路工作原理及继保整定(复校)的步骤:电路工作原理:(45为过压继电器线圈) 从电路原理图(图2)可以看出,过压继电器继保整定电路是由单相调压器和由二极管、电容器组成的倍压整流器组成的,通过改变调压器的输出电压,再经过倍压整流器升压达到调节输出电压的目的。 继保整定(复校)的步骤: ●依据过压继电器所保护的电机或装置的额定电压和允许的过电压系数(一般直流电机取1.1 5)计算过电压继电器的整定值。 ●依照电路原理图,断开过压继电器的旁路,并照图接线。 ●对过压继电器所保护回路的高速开关作跳闸试验。 ●在检查接线无误的前提下,将调压器调至电压输出最小位置方可对继保电路进行通电试验。 ●初通电试验时,应先将高速开关断开,对继保整定电路进行升降压试验,观察继保整定电路工作是否正常,升降压是否平滑。 ●待继保整定电路升降压空试正常后,方可合上高速开关,通过调整调压器电压(电压由低向高)做过压继电器的整定或复校,在这个过程中要特别观察电压表的指示和过压继电器的动作,并做好记录。 ●核对过压继电器动作值与整定值,并对过压继电器进行调整,.当过压继电器的动作值与整定值达到一致时,须反复做多次,确认动作值准确无误、动作可靠。 1.3 欠磁继电器的整定方法 欠磁继电器继保整定的电路见图1,其整定与复校步骤与过流继电器继保整定的步骤基本类同,有所区别的是: 过流继电器的保护动作主要是检验继电器的吸合值,而欠磁继电器的保护动作则是继电器的释放值。 过流继电器的整定值是以所保护电机的额定电流和电机的过载能力确定的;而欠磁继电器的整定值则是以电机允许的最小励磁电流确定的。 2 继保整定工作中应注意的问题 2.1 做直流大电机过流时,使用短接软线时,其软线距过流继电器的平行距离要在1.5～2.0米以上才行,否则由于软线电流产生的磁场对电流继电器的磁场产生作用使吸力减小,增大了整定值的误差,其后果是非常严重的。 2.2 在做直流大电机过流整定时,由于空间母线电流产生的磁场对过流继电器磁场实际存在着一定的影响,故过流继电器的整定(复校)工作应尽可能在现场做,以免由此造成整定值的误差,这种误差对于保护装置也是很危险的。 2.3 在做过流或欠磁继电器的整定(复校)时,对于小电流可用电流表直读,以减小整定误差,对于大电流可采用分流器接表方式。 2.4 无论是做过流、过压还是欠磁继电器的整定或复校时,应尽可能地将保护电器所带的跳闸开关(高速开关)一并联做。 2.5 无论是做过流、过压还是欠磁继电器的整定或复校时,须断开原系统与保护继电器联接的旁路,否则一方面会影响整定值的准确度,另一方面会使继保整定(复校)工作无法开展(例如对过电压继电器的整定,由于采用的电路为倍压整流电路,其带负载能力较小,如有较大负载的旁路存在,将会造成继保整定电路的电压升不-上去)。 3 结论 笔者不仅对继电保护工作的开展过程进行了详尽的论述并且作了相关经验总结,这不仅对保障电器设备的安全运行起到积极的预防作用,并且对同行业或其它的电气设备或控制系统的继电保护器的整定与复校同样有效。

继电保护测试仪器

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希望对大家有用[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=26069]继电保护规程汇编[/url]

继电保护测试仪怎么做期间核查？最好能有个模板参考一下！感谢 在线等

不知哪位朋友有GB/T7261-2008继电保护和安全自动装置基本试验方法如果有可以分享一下吗？万分感谢[em0808]

继电保护和安全自动装置技术规程GBT14285-2006

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主要适用于多根母排穿越的继电保护回路，该产品为保护系统检测短路故障而开发，具有不同准确级和准确限值系数，可扩展为不同穿孔尺寸，广泛应用于低压配电保护系统。

电磁式过流继电器 反时限过流继电器具有反时限特性，应用于电机、变压器等主设备以及输配电系统的继电保护回路中；当主设备或输配电系统出现过负荷及短路故障时，该继电器能按预定的时限可靠动作或发出信号，切除故障部分，保证主设备及输配电系统安全；现已为淘汰型产品，聚仁电力所生产的为集成电路式反时限过流继电器和微机综合保护装置；原理　　电磁式过流继电器的工作原理是复合式的，由公用一个线圈的感应式和电磁式的两个元件组成。当继电器的线圈通以交流电流时，则在铁芯的遮蔽与未遮蔽部分产生两个具有一定相位差的磁通。此磁通与其在圆盘中感应的涡流相互作用，在圆盘上产生一转矩。在20%～40%的动作电流整定值下，圆盘开始旋转。此时由于扇齿与蜗杆没有咬合，故继电器不动作。 　　当线圈中的电流增大至整定电流时，电磁力矩大于弹簧的反作用力矩框架转动，使扇齿与蜗杆咬合，扇齿上升。此时继电器的动铁在扇齿顶杆的推动下，使导磁铁右边气隙减少，左边气隙增大，因而动铁被导磁铁吸合，使继电器触点动作。 　　当继电器线圈中的电流为整定值时，感应元件的动作时限与电流的平方成反比。随着电流的增加，导磁体饱和，动作时限逐渐趋于定值。当线圈中的电流大到某一电流倍数时，电磁元件瞬时动作，因而继电器的动作时限具有有限反延时的特性。 　　继电器具有若干抽头，用以调整感应元件与电磁元件的动作电流。另外用倍流螺钉改变动铁与电磁铁之间的气隙来调整电磁元件动作电流。继电器具有调整感应元件动作时间整定值的机构及主触点动作的信号牌。用手旋转返回机构，可使信号牌返回，并不需取下外壳。 技术参数　　1．继电器的额定电流与整定范围。 　　2．继电器线圈的长期允许电流为110%额定电流。 　　3．继电器的返回系数，对于GL-11、12、21、22型应不小于0.85，对于GL-13、14、15、16、17、23、 　　24、25、26型应不小于0.8。 　　5．当电流为继电器的整定电流时，继电器的功率消耗不大于15VA。 触点性能　　a．动合主触点性能 　　动合主触点在电压不大于250V时，能接通直流或交流5A，但是断开它所接通的电路，应当由其它触点担任（例如油开关的辅助触点）。 　　b．动断主触点性能 　　直流有感（τ=5ms）回路，U≤250V，I≤0.5A，为50W；交流（cosФ=0.4）回路；U≤250V，I≤2A，为250VA。 　　如果被控电路系由变流器供电并与继电器主触点并联，且当电流为4A时，其总阻抗不大于4Ω，则继电器的主触点在电流不大于50A情况下能够将这个电路分流接通与分流断开。 　　c．过渡转换主触点性能 　　继电器的过渡转换主触点控制电路由变流器供电，且其阻抗值在电流为3.5A时不大于4.5Ω，当电流增至150A时，继电器主触点能够将这个电路分流接通与分流断开。 　　d．信号触点性能 　　继电器的动合信号触点，在电压不大于250V时能接通或断开电流不大于0.2A的直流无感电路或电流不大于0.5A交流电路。 热性能要求　　当环境温度为40℃时，继电器线圈长期承受110%额定电流，其最高允许温升不超过65℃。 介质强度　　绝缘电阻不小于300MΩ，继电器所有电路对外壳和非带电的金属部分，以及在电气上无联系的各电路之间的应能承受2kV（有效值）50Hz交流试验电压，历时1min，无绝缘击穿或闪络现象。 寿命　　GL-11～14、21～24型继电器机械寿命为5000次，电寿命为500次； 　　GL-15、16、17、25、26型继电器机械寿命为500次，电寿命为50次参考资料来源于传奇商城

看5750.10-2006，对溴化钾的作用和乙二胺做保护剂的作用的原理是什么？

数字双钳相位伏安表是专为现场测量电压、电流及相位而设计的一种高精度、低价位、便携手持式、双通道输入测量仪器。数字双钳相位伏安表是电力部门、工厂和矿山、石油化工、冶金系统进行二次回路检查的理想仪表。尤其适用于继电保护、电能计量、电力建设和变送电工程。 数字双钳相位伏安表可以很方便地在现场测量U-U、I-I及U-I之间的相位，判别感性、容性电路及三相电压的相序，检测变压器的接线组别，测试二次回路和母差保护系统，读出差动保护各组CT之间的相位关系，检查电度表的接线正确与否等。 数字双钳相位伏安表采用钳形电流互感器转换方式输入被测电流，因而测量时无需断开被测线路。测量U1-U2之间相位时，两输入回路完全绝缘隔离，因此完全避免了可能出现的误接线造成的被测线路短路、以致烧毁测量仪表。

现在市场上多数的电动移液器，都是使用镍氢充电电池，作为电能的储存和供应，即实现充电和放电的过程。因镍氢充电池的记忆效应小，几乎可以忽略不记，并且技术比较成熟，而且，污染小，因而得以被广泛采用！但，这不是本文要讨论的重点。本文要讨论的重点是带有充电保护的电动移液器，在充电过程中应注意哪些事项？笔者以为，通常应注意回避以下错误或不当操作的发生，以延长电池的使用寿命。其一，什么是充电保护？ 众所周知，充电电池在充电过程中，必须对其充电环境、时常及电流大小进行控制，否则，极容易损坏电池，这里所说的充电保护，即某些品牌的电动移液器在其主板电路中，就已经设计了一种具有自我保护的电路，以确保移液器能够自我避免超长时间充电，即过充电。其工作原理通常是，当电动移液器使用配套的充电器，充电到一定程度（完全充满）后，便会自动切断充电回路，从而即使移液器还和充电线路连在一起，但是，因充电回路被切断，实际上已经不再充电，从而达到防止过充电；其二，什么情况下充电保护功能是有效的？ 根据上述描述，显而易见的是充电保护回路，其实也是靠电路上的一些列元器件，包括中央控制器来实现判断、切断回路的，因此，要想该保护功能有效，前提是，电动移液器必须处于开机状态，即在开机状态下充电，电动移液器才具有自我保护功能，才能有效防止过充电；其三，关机状态下会造成过充电吗？ 答案显然是肯定的，当电动移液器处于关机状态，其保护电路的功能是关闭的，自然保护电路的功能也就无从发挥，那么，如果充电时间过长，发生过充电情况将是必然的。其道理很简单，就好比对手机进行充电，如果是开机状态对手机直接充电，假设手机里面也设置了防止过充电的自我保护电路，那么当充满电后，该保护电路将自行判断，并切断充电回路；但，如果将电池从手机里面取出来，放在充电器上进行充电，自然就是去了保护电路的保护。除非，对其进行充电的充电器自身就带有防止过充电的保护电路，否则，过充的现象无法避免；其四，电动移液器在充电时，可以使用吗？ 这个，其实并没有什么一致的说法，理论上说，是可以使用的，且不会影响其电池的使用寿命，因为，镍氢充电电池几乎是没有记忆效应的，但实际上却并非如此！试问，充电中的手机是否可以使用呢？当然可以，但如果长时间使用，你将会发现手机的电板位置特别烫手，毫无疑问，高温对其电池的寿命肯定有影响。那么，电动移液器也是一样，如果长期的一边充电，一边使用，那么势必会对电池的寿命造成影响，具体影响多大，现在还没有确切的数据。 因此，对于电动移液器，要想最大限度的发挥其电池的使用效率，必须严格按照厂家付的说明书进行使用，切不可图方便，随心所欲的去使用。

浅谈ARD3电动机保护器设计原理 安科瑞 蔡昀羲摘 要：本文着重介绍ARD3电动机保护器的具体设计方法，给出硬件原理图和软件流程图。文章按照产品的各硬件功能模块进行展开说明，介绍硬件功能模块时，对硬件功能模块原理图进行详细分析，结合各种实际应用的情况说明此处硬件是怎样设计的，为什么这样设计以及这样设计的优缺点。通常电动机保护器工作的条件比较恶劣，为使产品性能方面更加稳定可靠，需要使用一些抗干扰措施，文中介绍的这些抗干扰措施在实际使用中被证明是成功的。关键词：电动机保护器；ARD3；保护功能；ModBus0　 引言　　随着电子技术的发展，电动机保护器正向基于现场总线的智能型方向发展。我公司设计的ARD3电动机保护器立足于国内先进水平，是具有智能保护和可通信功能的电动机保护器。产品系列电流范围齐全，产品系列额定电流范围1.6～800A；可测量的电流范围宽，可以达到10倍电机额定电流；采用先进的软件算法和可靠的硬件设计，对电动机的过载、断相、三相不平衡、堵转、阻塞、过压、欠压等故障进行有效判断和可靠保护，过载保护采用计算分析当前电动机的热容量的方法，根据热容情况判断电动机的过载状态，此种方法可以最大发挥电动机的过载能力；配有可编程开关量输入、继电器输出，用于实现远程主站对电动机运行状态的遥信监视和直接起动、自耦降压、星-三角等起动方式；带有标准RS-485接口ModBus通讯协议实现计算机联网。1　 硬件设计 　　ARD3电动机保护器用H8/3687FP单片机实现电动机的保护功能。在硬件方面主要由三相电流信号采样、漏电流采样、电压信号采样、键盘接口、显示部分、控制输出、报警输出、通信接口等几部分构成，下面分别对其中的关键部分作简要介绍。1.1 信号采集单元　　ARD3电动机保护器采用交流采样算法计算被测信号。采样方式是按一定周期（称为采样周期）连续实时采样被测信号一个完整的波形（对于正弦波只需采样半个周期即可），然后将采样得到的离散信号进行真有效值运算，从而得到被测信号的真有效值，这样就避免了被测信号波形畸变对采样值的影响。　　信号采集单元的功能取样、整流、放大互感器二次测的输出信号，将这些信号转换为单片机可处理的信号。ARD3电动机保护器中处理三相电流信号、剩余电流信号、电压信号的信号采集放大电路原理都相同，现以一路电流信号采集放大电路为例说明电路工作原理。 　　信号采集放大电路如图1所示。在图中二极管A1、A7是双向二极管，对后级电路起到过压保护作用。当输入的信号在正常范围内，A1、A7不起作用，当输入信号超出正常范围（或有脉冲干扰信号出现）时，A1、A7导通，防止超出后级电路端口范围的信号进入后级电路，破坏后级A/D电路。CR1为取样电阻，将从CT1输出的电流信号转变为电压信号。LM324和CR4，CR7，CR10，CR13组成同相放大电路将电压信号放大后输入A/D转换电路。　　图1中LM324采用双电源供电，这样可以保证LM324输出电压达到5V充分利用A/D转换提高显示精度。图1中通过运放将输入信号进行分档处理，小信号从P1.0输出大信号从P1.1输出。这样处理是因为：电动机保护器要处理的电流范围很宽（要从电动机1倍额定电流到10倍额定电流），分档处理可以提高测量精度。1.2 I/O单元　　开关量输入处理电路如图2所示。电路开关量由IN1～IN7输入，通过光藕后产生IS1～IS7，并行信号IS1～IS7输入到74HC165，通过74HC165将并行信号转换为串行信号传送给CPU。电阻R11～R18起到限流作用保护光耦中的二极管不被损坏。RS1～RS8是上拉电阻与电容CS～CS8配合使用既可以稳定光耦输出电平又可以在上电时对光耦起到保护作用。Fig.2 Switching input circuit　　继电器控制电路如图3所示。JDQ1～JDQ4与CPU连接，三极管QJ11～QJ14的供电电压是+5V，三极管QJ1～QJ4的供电电压是+24V。现以QJ11，QJ1这路控制电路来说明电路工作原理，当CPU输出高电平时三极管QJ11不导通，OUT11不会输出电流光藕不会导通，JT1也输出高电平，QJ1不会导通继电器不会动作。当CPU输出低电平时三极管QJ11导通，OUT1输出高电平使光耦导通， JT1变为低电平，三极管QJ1导通OUT1输出低电平使继电器发生动作。图3中二极管DJ1～DJ4作为继电器续流二极管。Fig.3 Relay control circuit　　控制输出部分可采用机电式继电器或固体继电器。前者价格便宜，市场产品丰富，驱动线路也比较简单，但可靠性和使用寿命有限，且在触点动作时会产生“火花”，严重时可影响系统的正常工作。因此，在PCB板布局时应将继电器尽量远离单片机并靠近仪表的输出端口。另外，在继电器线圈两端应并联续流二极管，否则在继电器线圈断电瞬间会产生较高的感应电压，从而破坏电路。固态继电器具有寿命长、性能稳定，无火花等特点，本产品中考虑到产品的可靠性要求采用固态继电器。1.3 通讯单元　　通讯电路如图4所示。通讯电路实现将CPU串口输出电平转换到RS485电平。本电路的巧妙之处在于数据收发直接由硬件来控制，不用CPU参与控制，这样可以节省CPU资源简化程序设计。Fig.4 Communications circuit1.4 CPU单元　　CPU单元是电机保护器的核心单元。信号采集，各种报警处理，通信功能，显示功能……都是由它来完成的。本产品采用的CPU芯片是瑞萨公司的H8/3687芯片，该芯片功能如下：62条基本指令； RTC（片上实时时钟，可作为自由运算计数器使用），SCI（异步或者时钟同步串行通信接口）2路，1路IIC接口，8路10位A/D，８位定时器２个（Timer B1,TimerV），16位定时器１个（TimerZ），看门狗定时器，14位PWM，45个I/O引脚（H8/3687N有43个I/O引脚），包括8个可直接驱动LED的大电流引脚（IOL=20mA,@VOL=1.5V），片上复位电源POR电路，片上低电压检测电路（LVD）。该芯片有两种封装形式：LQFP-64（10mm×10mm）FP-64(14mm×14mm) 。CPU单元电路如图5所示。　　因为A/D功能，IIC功能，RTC，定时器，看门狗等功能都已经集成到芯片内部，所以CPU单元的外围电路十分简洁，各引脚只需外接增加端口驱动能力的上拉电阻和稳定信号的滤波电容即可。2　 软件设计　　系统软件要完成三相电流、1路剩余电流、三路电压A/D，各种保护量计算，保护功能判断处理，显示电压、电流，故障记录，按键处理，通讯，变送等功能。只有合理安排程序流程来完成这些功能，保护器才能可靠工作。程序流程图如图6所示：3　 抗干扰措施　　电动机保护器作为保护电动机装置要具有很强的抗干扰性。在本产品软硬件设计过程中采取如下措施提高产品的抗干扰性：1硬件方面：电源部分加EMC滤波器，高频变压器次级与初级加高压电容，输出部分加滤波电路；信号采集部分增加滤波电路；在作信号处理的各芯片输入口处加端口保护电路；在各芯片电源输入处加去藕电容；继电器两端并联续流二极管，加光耦与CPU端口隔离；不使用的CPU端口定义为输出状态；PCB板布局时模拟部分与数字部分作分区处理，模拟信号在模拟区域内布线，数字信号数字区域内布线，二者不进入彼此区域内；布线时尽量加粗电源线与地线，信号线走线时走145º线，不走直角线；使用CPU内部看门狗监控程序运行。2软件方面：各路信号采集都使用软件滤波，增加采样值的准确性。通过采取一系列的措施，产品的抗干扰性能大幅提高，本产品一次性顺利通过3C安全认证型式试验。4　 结论　　ARD3电动机保护器采用先进的设计方案，集测量、保护、控制、通讯于一身，产品性能安全可靠，可以对电动机实施可靠有效的保护。ARD3电动机保护器在实际使用中完全可以替热继电器、温度继电器等传统的电动机保护产品，替代各种指针式电量表、信号灯、电量变送器等常规元件，简化电动机控制电路，减少柜内电缆连接及现场施工量。

目前，世界上比较流行的熄灭保护方式是热电偶式，其工作原理是热电偶受热时，它会产生热电势，这一电势可使电磁阀工作。具体燃气灶的工作原理为：当按旋钮，小火点燃时，热电偶受其火焰加热，产生热电势。热电势通过导线导入电磁线圈，产生磁场使电磁阀吸合，燃气阀开启，燃烧通路打开，维持其正常燃烧，一旦遇到大风或汤水等溢出，扑灭火焰，热电偶的热电势很快下降到零，线圈失电，电磁阀失效，在弹簧作用下迅速复位，阀门关闭燃气通路，终止供气，保证安全。 灶具热电偶保护装置，应注意保持热电偶与火盖之间的距离。一般来说，热电偶的高度应与火盖高度基本持平，允许误差为1±0.5mm，热电偶与火盖距离不能太远，一般保持在4±0.5mm的距离最佳，如果安装位置太低，热电偶受热不足，产生热电势不够，不会使电磁阀吸合，安装位置太高，火苗接触太大，容易烧坏热电偶，同样的道理，太远，也会热电势不够，不会使电磁阀吸合。

[font=宋体]换电柜广泛应用于公共建筑，为电动汽车提供充电服务，其户外安装特性使得设备在恶劣天气条件下也需保持安全和可靠。特别是在暴雨等情况下，地面水位上升可能导致换电柜长期浸泡在水中，给设备带来电路损坏等安全隐患。为了防止这种情况，换电柜配备了浸水断电保护系统，以保障设备的正常运行和用户的安全。[/font] [font=宋体] [/font] [font=宋体][font=宋体]浸水断电保护主要通过安装光电水位传感器来实现。光电水位传感器采用光学反射原理，通过发射光束并接收其反射来检测水位。当水位上升到一定高度时，光束的反射会被水面改变，传感器能够实时监测到这一变化并输出相应的信号。与其他类型的水位传感器相比，光电水位传感器具有更高的可靠性和重复精度，其液位检测精度可以达到正负[/font][font=宋体]1mm，这对于保护系统的准确性至关重要。[/font][/font] [align=center][font=宋体] [/font][img=光电液位传感器,690,454]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/08/202408271757439397_9568_6058139_3.png!w690x454.jpg[/img][/align] [font=宋体]光电水位传感器的优势在于其高精度和稳定性。与探针式传感器相比，光电式传感器在检测液位时不受液体杂质和粘性影响。这是因为光电传感器通过光学原理工作，不容易受到液体成分的干扰，而探针式传感器则容易因液体中的杂质或寒冷天气下的热胀冷缩影响其准确性。探针式传感器结构简单、成本低，但在长时间使用或恶劣环境中，可能会出现堵塞或可靠性降低的问题。[/font] [font=宋体] [/font] [font=宋体][font=宋体]在实际应用中，当光电水位传感器检测有水时，会在一秒钟内发出警报信号。换电柜系统接收到这一信号后，会立即采取保护措施，如断开电源、发出远程报警通知或通过计算机[/font][font=宋体]/APP进行控制。这种及时响应机制能够有效防止水进入电路系统，避免因浸水导致的电路故障或安全事故。[/font][/font] [font=宋体] [/font] [font=宋体][url=http://www.eptsz.com]光电水位传感器[/url]由于其高精度和优越的抗干扰能力，在换电柜的浸水断电保护中表现出色。通过将这一传感器应用于设备底部，换电柜能够在恶劣天气条件下保持良好的安全性和可靠性，确保设备在户外环境中的正常运作。[/font]

浅谈ARD3电动机保护器设计原理 安科瑞 蔡昀羲摘 要：本文着重介绍ARD3电动机保护器的具体设计方法，给出硬件原理图和软件流程图。文章按照产品的各硬件功能模块进行展开说明，介绍硬件功能模块时，对硬件功能模块原理图进行详细分析，结合各种实际应用的情况说明此处硬件是怎样设计的，为什么这样设计以及这样设计的优缺点。通常电动机保护器工作的条件比较恶劣，为使产品性能方面更加稳定可靠，需要使用一些抗干扰措施，文中介绍的这些抗干扰措施在实际使用中被证明是成功的。关键词：电动机保护器；ARD3；保护功能；ModBus0　 引言　　随着电子技术的发展，电动机保护器正向基于现场总线的智能型方向发展。我公司设计的ARD3电动机保护器立足于国内先进水平，是具有智能保护和可通信功能的电动机保护器。产品系列电流范围齐全，产品系列额定电流范围1.6～800A；可测量的电流范围宽，可以达到10倍电机额定电流；采用先进的软件算法和可靠的硬件设计，对电动机的过载、断相、三相不平衡、堵转、阻塞、过压、欠压等故障进行有效判断和可靠保护，过载保护采用计算分析当前电动机的热容量的方法，根据热容情况判断电动机的过载状态，此种方法可以最大发挥电动机的过载能力；配有可编程开关量输入、继电器输出，用于实现远程主站对电动机运行状态的遥信监视和直接起动、自耦降压、星-三角等起动方式；带有标准RS-485接口ModBus通讯协议实现计算机联网。1　 硬件设计 　　ARD3电动机保护器用H8/3687FP单片机实现电动机的保护功能。在硬件方面主要由三相电流信号采样、漏电流采样、电压信号采样、键盘接口、显示部分、控制输出、报警输出、通信接口等几部分构成，下面分别对其中的关键部分作简要介绍。1.1 信号采集单元　　ARD3电动机保护器采用交流采样算法计算被测信号。采样方式是按一定周期（称为采样周期）连续实时采样被测信号一个完整的波形（对于正弦波只需采样半个周期即可），然后将采样得到的离散信号进行真有效值运算，从而得到被测信号的真有效值，这样就避免了被测信号波形畸变对采样值的影响。　　信号采集单元的功能取样、整流、放大互感器二次测的输出信号，将这些信号转换为单片机可处理的信号。ARD3电动机保护器中处理三相电流信号、剩余电流信号、电压信号的信号采集放大电路原理都相同，现以一路电流信号采集放大电路为例说明电路工作原理。 http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/24/144022tl.jpg图1　信号采集放大电路　　信号采集放大电路如图1所示。在图中二极管A1、A7是双向二极管，对后级电路起到过压保护作用。当输入的信号在正常范围内，A1、A7不起作用，当输入信号超出正常范围（或有脉冲干扰信号出现）时，A1、A7导通，防止超出后级电路端口范围的信号进入后级电路，破坏后级A/D电路。CR1为取样电阻，将从CT1输出的电流信号转变为电压信号。LM324和CR4，CR7，CR10，CR13组成同相放大电路将电压信号放大后输入A/D转换电路。　　图1中LM324采用双电源供电，这样可以保证LM324输出电压达到5V充分利用A/D转换提高显示精度。图1中通过运放将输入信号进行分档处理，小信号从P1.0输出大信号从P1.1输出。这样处理是因为：电动机保护器要处理的电流范围很宽（要从电动机1倍额定电流到10倍额定电流），分档处理可以提高测量精度。1.2 I/O单元　　开关量输入处理电路如图2所示。电路开关量由IN1～IN7输入，通过光藕后产生IS1～IS7，并行信号IS1～IS7输入到74HC165，通过74HC165将并行信号转换为串行信号传送给CPU。电阻R11～R18起到限流作用保护光耦中的二极管不被损坏。RS1～RS8是上拉电阻与电容CS～CS8配合使用既可以稳定光耦输出电平又可以在上电时对光耦起到保护作用。http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/28/921bm.jpg图2　开关量输入电路Fig.2 Switching input circuit　　继电器控制电路如图3所示。JDQ1～JDQ4与CPU连接，三极管QJ11～QJ14的供电电压是+5V，三极管QJ1～QJ4的供电电压是+24V。现以QJ11，QJ1这路控制电路来说明电路工作原理，当CPU输出高电平时三极管QJ11不导通，OUT11不会输出电流光藕不会导通，JT1也输出高电平，QJ1不会导通继电器不会动作。当CPU输出低电平时三极管QJ11导通，OUT1输出高电平使光耦导通， JT1变为低电平，三极管QJ1导通OUT1输出低电平使继电器发生动作。图3中二极管DJ1～DJ4作为继电器续流二极管。http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/28/9147j9.jpg图3　继电器控制电路Fig.3 Relay control circuit　　控制输出部分可采用机电式继电器或固体继电器。前者价格便宜，市场产品丰富，驱动线路也比较简单，但可靠性和使用寿命有限，且在触点动作时会产生“火花”，严重时可影响系统的正常工作。因此，在PCB板布局时应将继电器尽量远离单片机并靠近仪表的输出端口。另外，在继电器线圈两端应并联续流二极管，否则在继电器线圈断电瞬间会产生较高的感应电压，从而破坏电路。固态继电器具有寿命长、性能稳定，无火花等特点，本产品中考虑到产品的可靠性要求采用固态继电器。1.3 通讯单元　　通讯电路如图4所示。通讯电路实现将CPU串口输出电平转换到RS485电平。本电路的巧妙之处在于数据收发直接由硬件来控制，不用CPU参与控制，这样可以节省CPU资源简化程序设计。http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/28/9133sh.jpg图4　通讯电路Fig.4 Communications circuit1.4 CPU单元　　CPU单元是电机保护器的核心单元。信号采集，各种报警处理，通信功能，显示功能……都是由它来完成的。本产品采用的CPU芯片是瑞萨公司的H8/3687芯片，该芯片功能如下：62条基本指令； RTC（片上实时时钟，可作为自由运算计数器使用），SCI（异步或者时钟同步串行通信接口）2路，1路IIC接口，8路10位A/D，８位定时器２个（Timer B1,TimerV），16位定时器１个（TimerZ），看门狗定时器，14位PWM，45个I/O引脚（H8/3687N有43个I/O引脚），包括8个可直接驱动LED的大电流引脚（IOL=20mA,@VOL=1.5V），片上复位电源POR电路，片上低电压检测电路（LVD）。该芯片有两种封装形式：LQFP-64（10mm×10mm）FP-64(14mm×14mm) 。CPU单元电路如图5所示。http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/28/9112xc.jpg图5　CPU电路Fig.5 Cpu circuit　　因为A/D功能，IIC功能，RTC，定时器，看门狗等功能都已经集成到芯片内部，所以CPU单元的外围电路十分简洁，各引脚只需外接增加端口驱动能力的上拉电阻和稳定信号的滤波电容即可。2　 软件设计　　系统软件要完成三相电流、1路剩余电流、三路电压A/D，各种保护量计算，保护功能判断处理，显示电压、电流，故障记录，按键处理，通讯，变送等功能。只有合理安排程序流程来完成这些功能，保护器才能可靠工作。程序流程图如图6所示：http://www.acrel.cn/cn/download/common/upload/2011/02/28/9059hv.jpg图6　程序流程Fig.6 Flow chart of software3　 抗干扰措施　　电动机保护器作为保护电动机装置要具有很强的抗干扰性。在本产品软硬件设计过程中采取如下措施提高产品的抗干扰性：1硬件方面：电源部分加EMC滤波器，高频变压器次级与初级加高压电容，输出部分加滤波电路；信号采集部分增加滤波电路；在作信号处理的各芯片输入口处加端口保护电路；在各芯片电源输入处加去藕电容；继电器两端并联续流二极管，加光耦与CPU端口隔离；不使用的CPU端口定义为输出状态；PCB板布局时模拟部分与数字部分作分区处理，模拟信号在模拟区域内布线，数字信号数字区域内布线，二者不进入彼此区域内；布线时尽量加粗电源线与地线，信号线走线时走145º线，不走直角线；使用CPU内部看门狗监控程序运行。2软件方面：各路信号采集都使用软件滤波，增加采样值的准确性。通过采取一系列的措施，产品的抗干扰性能大幅提高，本产品一次性顺利通过3C安全认证型式试验。4　 结论　　ARD3电动机保护器采用先进的设计方案，集测量、保护、控制、通讯于一身，产品性能安全可靠，可以对电