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基于51单片机的漏电检测保护装置.doc
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基于51单片机的漏电检测保护装置.doc
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基于 51 单片机的电源漏电检测保护装置硬件设计
摘要:本设计采用的是 ATEML 公司生产的 AT89C51 单片机为核心来设计智能
电源漏电检测保护装置。本文在分析了漏电检测模块工作原理的根底上,设计
出一种基于单片机实时采样漏电信号并可接收上一级控制系统的参数要求,自
动检测漏电参数,一旦检测到漏电就能到达实时断电的功能。在软件方面,采
用的是 C 语言编程,具有良好的可移植性。
关键词:AT89C51 单片机;漏电检测;保护;硬件
- .word.zl.
- .
Based On 51 Single-chip Power Leakage
Detection andProtection Device Hardware
Design
Abstract:This design uses the AT89C51 microcontroller as the core
the ATEML pany to design intelligent power leakage detection
protection device. In this paper, analyzed on the basis of the
principle of the leakage detection module, design a microcontroller-
based real-time sampling leakage signal can be received on the
parameters of a control system requirements, automatic detection
of leakage parameters, upon detection of leakage can achieve real-
time power function. On the software side, using the C programming
language, has good portability.
Key words:AT89C51 single-chip
;
Leakage detection
;
Protection
;
Hardware
- .word.zl.
- .
目 录
1 绪论............................................................................................................................................. 1
1.1 背景、目的及意义........................................................................................................... 1
1.1.1 接地电阻值应符合设计要求................................................................................1
1.1.2 保护措施................................................................................................................ 2
1.1.3 安装漏电保护器.................................................................................................... 2
1.1.4 安装漏电报警系统................................................................................................ 2
1.1.5 实施等电位联结.................................................................................................... 2
1.3 研究思路和设计方案....................................................................................................... 5
2 系统设计..................................................................................................................................... 6
2.1 系统设计要求................................................................................................................... 6
2.2 系统研究思路................................................................................................................... 6
2.3 系统设计图...................................................................................................................... 6
3 系统硬件设计............................................................................................................................. 8
3.1 过零比拟器...................................................................................................................... 8
3.2 漏电信号检测................................................................................................................... 9
3.3 断电保护.......................................................................................................................... 9
3.4 报警电路........................................................................................................................ 10
4 元器件功能介绍....................................................................................................................... 11
4.1AT89C51 单片机.............................................................................................................. 11
4.1.1 功能特性描述...................................................................................................... 11
4.1.2 管脚描述.............................................................................................................. 12
4.1.3 引脚功能.............................................................................................................. 14
4.2 过零比拟器.................................................................................................................... 15
4.3 继电器............................................................................................................................ 15
4.3.1 继电器的工作原理和特性.................................................................................. 15
4.3.2 继电器主要产品技术参数.................................................................................. 16
4.4 稳压电源........................................................................................................................ 16
5 程序设计................................................................................................................................... 17
总结和展望.................................................................................................................................. 20
[参考文献]................................................................................................................................... 21
致................................................................................................................................................. 22
- -可修编.
- .
1 绪论
漏电保护在电气平安领域属还未完全成熟的技术。最近的几十年来,随着电
子技术的开展,快速动作、高灵敏度型漏电保护装置取得了令人满意的进步。
美国、日本、德国、法国、英国等国乃至国际电工委员会都先后关于漏电建立
和修订了关于漏电保护装置中不同产品的标准及其关联标准和法规。由于我国
的漏电保护装置生产厂家和产品的数量很多,所以说国家因此制订了国家标准?
漏电电流动作保护器?〔GB6829-86〕,这个标准对漏电保护器的特性、分类、
构造与性能要求、试验方法、检验规那么、工作条件和安装条件等方面作出了
明确的规定。因此,我们为了提高其性能的稳定性,就需要对漏电的检测级报
警保护进展相关的研究。
1.1 背景、目的及意义
产生漏电的原因有很多,但主要原因可以归为以下几种:配电系统的安装人
员不专业,素质高地不齐,所以很难保证质量,表现在:当在酸碱腐蚀性或潮
湿的环境中,电线直接外露,且未做直接保护的设备进展安装;设备或电气线
路长时间未检修,使用年限较长或者因超负荷等原因绝缘劣化;选用不合格的
伪劣或者假冒电气商品;当人员进展安装布线时,锤、钳、刀等的绝缘层损坏
后没有处理;安装不规,绝缘层的质量有问题和导线的包扎有漏洞;外部因素:
腐蚀、潮湿、水份浸人、挤压等。漏电的防措施:按照规章制度办事,非电气
专业人员不准从事其工作,平时要多注意检查漏洞。
严格执行相关的规定,尽量不用易燃易爆的材料,当电气线路不可防止的
经过可燃物的时候,一定要阻燃硬塑料管或者穿金属管对其进展相关的保护,
为防止漏电;采用相关金属管布线的时候,一定不能把绝缘层刮伤。配电装置
如配电
箱、开关、插座等装置和易燃物与用电设备要保持较远的的平安距离,但当确
实不可分开或者远离的时候,我们就应具体问题具体分析,做好相关的隔热保
护措施,防止意外发生。
1.1.1 接地电阻值应符合设计要求
所用设备的相关的接地电阻尽量不应超过 4Q 这个值,但是为了解决某些
- -可修编.
- .
电设备的熔体的熔断电流较大、容量也较大的这个问题,我们应并联接地体以
充分减小接地电阻值或者增加接地线截面这两种类似的方法解决,增大漏电短
路电流,这样就对于保护装置的动作产生有利作用。
1.1.2 保护措施
必须通过相关的计算后才能确定保护所接地及保护接零的有效截面积,并
用用相关的方法对其校正。保证其接线所有相关的端子具有可靠性,保证它们
不会轻易松动,最后我们要经常对其进展检查,及时的发现问题。
1.1.3 安装漏电保护器
现在我国的的配电系统中设置的过流和过零相关的保护装置等措施不能保
证完全的有效性以防止事故的发生,因此,我们应该设置专用的漏电保护器在
建筑物电源的总进线处。但是又为防止一旦一家漏电就导致大面积的停电,所
以我们必须在各个用户分别设置自己的漏电保护器,要求相关的动作额定电流
和额定动作时间应合理配合,让他们具有分级保护的能力。
1.1.4 安装漏电报警系统
在低压电气线路上安装漏电报警就就是一种很好的保护方法。可以通过漏
电报警系统,准确地监控电气线路的故障和异常状态,还可以提早预警发现漏
电的隐患,及时报警提醒人员去消除这些隐患,防止漏电给国家经济和人民生
命财产造成巨大损失,消灭其平安隐患。
1.1.5 实施等电位联结
考虑到漏电保护器对于单相的 220V 线路只提供相关接触保护,所以还有
很多其他方面的隐患会导致漏电保护装置的失灵,如因接触不良,质量不稳定、
机件磨损、寿命较短等相关的原因,所以说不能让它成为一种单独的、可靠的
保护方式,我们必须实施等电位联结,这样才能才能保证可靠地消除漏电的设
备或者电气线路与金属的器件之间产生电火花和电弧,消除因为各种漏电电压
而引起可能发生的事故。将保护接零的总线与各个用户里其他管道的线连接的
措施称其电位联结。如总煤气管、总水管、暖通管等一些容易产生电火花的金
属管道或设备,这样我们就能使各个用户的点位均衡,对易燃易爆场所更为重
要。
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