漏电保护器测试系统方案

 

关键字：漏电

 保护器 测试系统 

 
引言
据不完全统计，我国每年因漏电而引起的触电事故、火灾造成数千人死亡和数十亿的经济损
失，因此对可以防止漏电火灾及人身触电保护的漏电保护器的性能提出了更高的要求。文章
介绍的漏电保护器动作特性自动测试系统，可测量漏电保护器的漏电动作电流值、分断时间
和漏电不动作电流值，对提高漏电保护器工作的可靠性提供了主要技术参数，检测过程具
有较高的自动化水平，可对在线运行与非在线运行的漏电保护器进行检测。
1 系统硬件设计
表征漏电保护器的参数较多，其中与用电者人身安全关系最为密切的是漏电动作性能，描
述漏电动作性能的主要参数为额定漏电动作电流

(I

△n)和漏电动作时间。额定漏电动作电流

是由制造厂规定的漏电保护器在规定条件下必须动作的漏电动作电流值，它反映了漏电保
护器的漏电动作灵敏度。漏电动作时间指从突然施加漏电动作电流时起，到保护电路切断为
止的时间。为了防止漏电保护器误动作，国家标准规定了漏电不动作电流

(I

△n0)，它是指漏

电保护器在规定条件下必须不动作的漏电电流值

(优先值为 0.5I

△n)，是在电网上投入运行

所必须的技术参数。
系统以

LPC2132 为核心，具有扩展测试电流的产生和调节模块、动作执行单元、电流检测电

路以及键盘等外围设备。

LPC2132 是一个支持实时仿真和跟踪 32 位 ARM7TDMI-S 核的微

控制器，

1 个 10 位 8 路 A/D 转换器，2 个 32 位定时器/计数器，6 路 PWM 单元输出，2 个

硬件

I2C 接口和 47 个 GPIO,2 个 16C550 工业标准 UART,以及多达 9 个边沿或电平触发的外

部中断。

16kB 的片内静态 RAM 和 64kB 的片内 Flash 程序存储器避免了 LPC2132 外扩存储

器，简化了电路，提高了运行速度。漏电保护器的动作特性自动测试系统结构框图如图

1 所

示。

图

1 漏电保护器测试系统框图

1.1 测试电流产生及调节模块
测试电流产生和调节模块如图

2 所示。测试电流的产生是将 50Hz、220V 的正弦交流电经过

220:12 的降压变压器和电动调压器，输出 0~12V 的正弦交流电，再通过回路电阻，产生需
要的测试电流。测试电流的产生分为

3 档，以满足不同的测量范围。继电器 J1 吸合，可产生

0~1000mA 的测试电流;继电器 J2 吸合，可产生 0~500mA 的测试电流;继电器 J1、J2 都不吸
合，可产生

0~100mA 的测试电流。每一档测试电流的调节通过 LPC2132 控制电动调压器实

现。为了使测试电流能均匀地变化，电动调压器采用了交流伺服控制。在测试过程中 ，
LPC2132 对采集到的实时回路中的测试电流值与设定值比较，并计算得到控制量，控制伺
服电动机转动，带动电动调压器的电刷在副边上稳定地滑动，使副边电压变化，从而改变
回路中的电流。

LPC2132 的 P0.2 脚输出脉冲信号控制伺服电动机的运动速度，P0.3 脚输出

高或低的电平信号，控制伺服电动机转动的方向。

图

2 测试电流产生及调节模块

1.2 电流检测电路
电流检测电路如图

3 所示。通过电流互感器对测试电流进行采样，将电流互感器的二次侧输