[实用新型]电气火灾监控探测器及剩余电流传感器故障检测电路

说明书

技术领域

本实用新型属于低压电力电网领域，尤其涉及一种电气火灾监控探测器及其剩余电流传感器故障检测电路。 

背景技术

通过对近些年火灾发生原因的调查，发现50%以上的起因与电气火灾有关。线路老化、漏电、局部温度过高等是造成电气火灾的重要原因。随着对电气火灾进行监控需求的提出，国家也陆续出台了相关产品的标准，各厂家所生产的电气火灾监控产品均需满足国家标准的相关技术要求，而剩余电流传感器的线路故障检测也作为新的要求被提出来。 

传感器属于电气火灾监控系统中最前端的感知器件，目前绝大数传感器与探测器采用外部连线的方式进行组合探测，因安装现场的线路较多，传感器与探测器之间的连线可能会存在短路、断路，线路破损，接触不实等现象，这将直接影响探测的结果，进而影响整个系统的可靠程度。目前正在执行的GB14287-2005《电气火灾监控系统》标准中，未对电气火灾监控探测器的传感器连线故障提出要求，所以绝大多数厂家的产品不具备传感器线路故障检测的功能。从系统的安全性和可靠性上考虑，电气火灾监控探测器应具备检测外部传感器线路故障的功能。 

由于剩余电流传感器属于典型的感性器件，作为被动器件，本身无电流输出，其模型为等效内阻、等效电感和等效分布电容综合在一起的较为纯粹的感 性器件，因此在检测其故障（如连线开路，短路等）问题会出现传统检测方法难以解决的问题。传感器本身的低阻抗和高感抗特性使得其在开路和短路检测时的状态与传感器本身工作在低电流的模式下的状态相差无几，难以区分。如果增加分压检测电路，又会造成电路工作的异常，因此目前市面上还没有出现过带剩余电流传感器故障检测的电气火灾监控探测器。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种剩余电流传感器故障检测电路，以克服现有电气火灾监控探测器缺乏对剩余电流传感器的线路故障检测功能的不足，以提高整个电气火灾监控系统的安全性和可靠性。 

本实用新型是这样实现的，一种剩余电流传感器的故障检测电路，连接在电气火灾监控探测器的MCU电路与所述剩余电流传感器之间，所述故障检测电路包括： 

与所述MCU相连、根据实际需要输出不同幅度和频率的正弦波、加载在所述剩余电流传感器上的正弦波发生器； 

连接在所述剩余电流传感器与所述MCU之间、对剩余电流和故障情况进行检测的检测耦合单元；以及 

连接在所述正弦波发生器与所述检测耦合单元之间、根据故障检查的需要对所述正弦波发生器与检测耦合单元的通断进行控制的模拟切换开关单元。 

具体地，所述正弦波发生器包括供电芯片U1、运算放大器芯片U2、跟随器U3、PNP型三极管Q1、二极管D1、二极管D2、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6和电容C7； 

所述电阻R1的第一端接所述MCU的输出端，所述电阻R1的第二端同时接所述电阻R2的第一端与所述PNP型三极管Q1的基极，所述电阻R2的第二端同时接所述PNP型三极管Q1的发射极与直流电源，所述PNP型三极管Q1的集电极同时接所述电容C1的第一端、所述供电芯片U1的电源端与所述电容C2的第一端，所述电容C1的第二端、所述供电芯片U1的接地端与所述电容C2的第二端都接地，所述电阻R3连接在所述PNP型三极管Q1的集电极与所述运算放大器芯片U2的同相输入端之间，所述运算放大器芯片U2的同相输入端依次通过所述电容C4、电容C3和电阻R4形成正反馈电路接所述运算放大器芯片U2的输出端，所述电阻R6连接在所述运算放大器芯片U2的同相输入端与地之间，所述电阻R5、电容C5分别接在所述电容C4和电容C3的公共连接端与地之间，所述运算放大器芯片U2的反相输入端同时接所述电阻R7、电阻R8的第一端，所述电阻R7的第二端通过所述电容C6接地，所述电阻R8的第二端同时接所述电阻R9的第一端、所述二极管D1的阳极和所述二极管D2的阴极，所述电阻R9的第二端、所述二极管D1的阴极和所述二极管D2的阳极共接在所述运算放大器芯片U2的输出端上，所述运算放大器芯片U2的输出端同时接所述跟随器U3的同相输入端，所述跟随器U3的反相输入端与输出端共接在一起后接所述电容C7的第一端，所述电容C7的第二端为所述正弦波发生器的输出端。 

进一步地，所述模拟切换开关单元包括：模拟开关切换芯片U7和电容C18；