自恢复式过欠压保护器设计及其应用_开题报告

一、选题背景：

随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，各种自动化、数字化的高档家用电器进入普通百姓家庭，例如空调、电冰箱、洗衣机等等。这一类家用电器属于电网电压敏感负荷设备，对电网的电压质量提出了很高的要求。但是电网或用电线路经常发生由于中心线断线、相线与中心线接反和三相负载严重不平衡现象会引起的单相供电过电压或欠电压情况，给用户造成重大的经济损失，甚至人身安全。

鉴于此，我国于2011 年制定的JGJ 242—2011《住宅建筑电气设计规范》明确规定了低压配电系统TN-C-S、TN-S 和TT 接地型式中的每套住宅应设置自恢复式过、欠电压保护电器。并且工业与信息化部于2015年10月10日发布了行业标准JB/T 12762-2015《自恢复式过欠压保护器》，并于2016年3月1日开始实施。

设计规范和标准的相继实施，自恢复式过欠压保护器的研究与设计将进入快速的良性的发展。

发展现状：

自恢复式过欠压保护器适用于单相交流电压220V，频率50Hz,额定工作电流60A及以下的用户或负载。作为由中性线故障引起的单相线路过欠电压对单相用电设备的保护。主要用于住宅分户箱进线或需要保护单相用电设备的配电线路的保护。目前国内过电压、欠电压保护类产品主要有以下几种形式：

第一类是单一电器的电压保护器。该类保护器的主要保护对象是空调、冰箱。在电压过低、过高或者短时断电的情况下，它能自动保护。但是在经常性的电压不稳定的情况下，将缩短空调，冰箱的寿命，甚至损坏它们所用的压缩机或者电动机。这类保护器输入采用插头，输出采用插座，额定功率一般较小，输出电流一般小于或等于10 A。

第二类是小型断路器附加欠电压和过电压脱扣器附件。其优点是方案实施容易，能耗低，安装方便，成本也相对降低。但该方案在保护动作后电网恢复正常不能自动合闸，需人工操作，降低了供电系统的连续性。这类保护器虽然易于实现，往往在手动复位时用户对配电线路情况未知，贸然复位可能再次把危险电压送入用户线路，造成用户的经济损失。

第三类是自恢复式电压保护器。用于实时监测电网电压，当低压配电线路发生过电压或欠电压时自动切断线路; 当低压配电线路电压恢复正常时自动接通线路，从而达到保护用电设备的目的。目前，市场上这类保护器多采用简单的模拟器件来实现，采样精度低、延时不够精准，也不能实现如反时限等复杂控制算法；而且该类保护器正常工作状态下为了使继电器保持导通状态，需要消耗大量电能，造成极大的资源浪费。并且此类继电器的触头间隙小于1.0mm，介质耐压特性差。不利于客户安全使用。

本文中设计的自恢复过欠压保护器采用高速微低功耗处理器为核心、磁保持继电器为主电路、模数化标准设计，当供电线路出现过电压、欠电压时，保护器能在持续高压冲击下迅速、安全地切断电路，避免异常电压送入终端电器造成事故的发生，当电压恢复正常值，保护器将在规定时间内自动接通电路，确保终端电器在无人值守情况下正常运行。具体特性参数如下：

单相线路发生过欠电压时切断线路，单相线路电压恢复正常经延时后自动复位接通线路，无需人工操作。 

线路出现瞬态或暂态过电压时，保护器不产生误动作。 

线路由于接点不实等故障出现电压不稳,或突然断电又突然来电时，保护器不立即接通线路。 

线路故障电压为440V最高时，保护器自身不会被损坏。

保护器呈反时限动作特性，符合JB 12762-2015要求。 

耐受冲击电压：4kV（符合Ⅲ类电器的安全标准）。 

保护器有发光二极管指示工作状态，绿色亮―正常电压指示，红色亮－过欠电压指示，绿灯闪烁—反时限延时中，红灯闪烁—复位延时中。 

外形模数化设计，导轨式安装。

具备实验装置，可自主检测产品功能。

自锁功能：连续发生3次过欠压脱扣后，产品自锁，线路停止供电，需用户解锁功能。

解锁装置：可解锁产品自锁模式，恢复产品过欠压检测及自复位功能。 

三、^范文提纲

1.绪论

1.1选题背景

1.2发展现状

自恢复式过欠压工作原理

自恢复式过欠压保护器设计参数

3.1保护电压参数

3.2 工作指示

3.3符合标准JB 12762-2015要求

硬件电路设计

4.1电源模块设计

4.2电压采样模块设计

4.3驱动模块设计

4.4控制模块设计

4.5指示模块设计

软件电路设计

结论

参考文献

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