【正文】 P1 口接收輸入的低 8 位地址。它分時(shí)提供 8 位地址總線和 8 位雙向數(shù)據(jù)總線。 對(duì)于片內(nèi)含有 EPROM 的單片機(jī)，在 EPROM 編程期間，該引腳用于接 21V的編程電源PPV。 （ 4） / PPEAV （ 31 腳）： EA 為訪問外部程序存儲(chǔ)控制信號(hào)，低電平有效。 對(duì)于片內(nèi)含有 EPROM 的單片機(jī)，在 EPROM 編程期間，該引腳作為編程脈沖PROG 的輸入端。 ）為內(nèi)部 RAM 供電，以保證 RAM 中的數(shù)據(jù)不丟失。 控制信號(hào)或與其它電源復(fù)用引腳有 / PDRST V 、 /ALE PROG 、 PSEN 、 / PPEAV等 4種形式。當(dāng)采用外部時(shí)鐘時(shí)，對(duì)于 HMOS 單片機(jī)，該引腳接地；對(duì)于 CHMOS 單片機(jī)， 該引腳作為外部振蕩信號(hào)的輸入端。 Vcc 和 Vss Vcc（ 40 腳）：接 +5V電源正端； Vss（ 20 腳）：接 +5V電源地端。 80C51 單片機(jī)采用 40 個(gè)引腳雙列直插封裝（ DIP）形式，因?yàn)槭艿揭_數(shù)目的限制，所以有不少的引腳具有第二功能。存儲(chǔ)器采用哈佛結(jié)構(gòu)，即程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器截然分 開，分別尋址。因此 80C51 系列單片機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用。它保留了 MCS— 48 單片機(jī)的所有特性，內(nèi)部組成基本相同。 可以看出，這一代單片機(jī)主要的技術(shù)特征是為單片機(jī)配置了完善的外部并行總線（ A、 DB、 CB）和具有多機(jī)識(shí)別功能的串行通信接口（ UART），規(guī)范了功能單元的特殊功能寄存器（ SF 控制模式及適應(yīng)控制器特點(diǎn)的布爾處理系統(tǒng)和指令系統(tǒng)，為發(fā)展具有良好兼容性的新一代單片機(jī)奠定了良好的基礎(chǔ)。除法指令的執(zhí)行時(shí)問僅為 4S。這些指令 44%為單字節(jié)指令， 41%為雙字節(jié)指令， 15%為三字節(jié)指令。 （ 4）增強(qiáng)了中斷系統(tǒng)：設(shè)置有 2 級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)，可接受 5 個(gè)中 斷源的中斷請(qǐng)求，中斷優(yōu)先級(jí)別可由用戶定義。其主要的技術(shù)特征是： （ 1）擴(kuò)大了片內(nèi)存儲(chǔ)容量、外部尋址空間：程序存儲(chǔ)器和片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的尋址都增加到 64KB。如以 Intel8單片機(jī)為例，這 H 代的劃分大致如下： 第一代：以 MCS— 48 系列單片機(jī)為代表。由于它的結(jié)構(gòu)和指令功能都是按工業(yè)控制要求設(shè)計(jì)的，特別適合于工業(yè)控制及控制有關(guān)的數(shù)據(jù)處理場(chǎng)合。 假如線路發(fā)生 C 相漏電，則全電網(wǎng) C 相對(duì)地電壓會(huì)降低， A、 B 兩相會(huì)升高。表 31 為 660V電網(wǎng)單相漏電時(shí)的各相電壓。 漏電相選擇原理 當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相漏電時(shí)，在一定的條件下，故障相的對(duì)地電壓總是最低的，利用這一特點(diǎn)而構(gòu)成的選相方法叫最低幅值選相法。 27 當(dāng)被保護(hù)電路發(fā)生漏電或有人觸電時(shí)，由于漏電電流的存在，通過電流互感器一次側(cè)的各相負(fù)荷電流的向量和不再等于零，即產(chǎn)生了剩余電流。這使得電流互感器一次鐵芯中磁通的向量和也為零。這里所接的互感器稱為零序電流互感器，三相電流的相量和不等于零，所產(chǎn)生的電流即 為零序電流。當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)的各相電流的矢量和不為零，故障電流使零序 電流互感器 的環(huán)形鐵芯中產(chǎn)生磁通，零序 電流互感器 的二次側(cè)感應(yīng)電壓使執(zhí)行元件動(dòng)作，帶動(dòng)脫扣裝置，切換供電網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到接地故障保護(hù)的目的。 漏電判斷原理 本課題 實(shí)現(xiàn)了能夠快速判斷電網(wǎng)是否發(fā)生漏電，鑒別漏電相并發(fā)出報(bào)警及切除故障信號(hào)的新型漏電保護(hù)裝置 。執(zhí)行機(jī)構(gòu)多為帶有分離脫扣器的自動(dòng)開關(guān)或交流接觸器。檢測(cè)元件的作用是將漏電電流 信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓或功率信號(hào)輸出給中間環(huán)節(jié)。其次，還有輔助電源和試驗(yàn)裝置 圖 31 漏電保護(hù)器組成框圖 檢測(cè)元件 它是一個(gè)零序電流互感器。電流型漏電保護(hù)裝置得到了迅速的發(fā)展，并占據(jù)了主導(dǎo)地位。 24 第三章 漏 電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)及原理 漏電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu) 電氣設(shè)備漏電時(shí)，將呈現(xiàn)出異常的電流和電壓信號(hào)。 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定漏電保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間如表（ 21）所示，表中額定電流≧ 40A的一欄適用于組合型漏電保護(hù) 裝置?？焖傩瓦m用于單級(jí)保護(hù)，用于直接接觸觸電擊防護(hù)時(shí)必須選用快速型的漏電保護(hù)裝置。為了防止誤動(dòng)作，漏電保護(hù)裝置的額定不動(dòng)作電流不得低于額定動(dòng)作電流的 1/2。其中， 30mA 及其以 下者屬高靈敏度，主要用于防止各種人身觸電事故； 30mA 以上至 1000mA 者屬于中靈敏度，用于防止觸電事故和漏電火災(zāi)； 1000mA 以上者屬低靈敏度，用于防止漏電火災(zāi)和監(jiān)視一相接地事故。 ）。 0 的條件下不要片面追求過高的 r 值，而應(yīng)將其控制在使 錯(cuò)誤 !未找到引用源。的最小值并不出現(xiàn)在 r=錯(cuò)誤 !未找到引用源。在 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 系統(tǒng)漏電電流的大小是影響系統(tǒng)安全性的重要指標(biāo)，他決定了觸電事故發(fā)生時(shí)，觸電者的安全性，也決定了漏電時(shí)電弧能量的大小，漏電電流按下式確定。 21 圖 26 電壓相位關(guān)系圖 當(dāng) 0?dx? 時(shí)， ?01I? 滯后 ??1800U 到 ?90 ，因此， ?01I? 滯后 0U? 的角度隨系統(tǒng)參數(shù) r和 C 的變化，在 90176。 由于 dxZ 為容性，阻抗角 dx? 在 0176。 零序電流 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ，則 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 零序電流是漏電保護(hù)中使用的重要參數(shù)之一，其具有下列特征： （ 1）由于零序電流不能經(jīng)變壓器的中性點(diǎn)構(gòu)成回路 ，因此各支路中的零序電流將流過漏電點(diǎn)； （ 2）漏電支路測(cè)得的零序電流不含該支路對(duì)地阻抗所產(chǎn)生的零序電流，而為非故障線路零序電流之和，即 (225) 非故障線路測(cè)得的零序電流為該支路自身漏阻抗所產(chǎn)生的零序電流，即 20 tIIi 030? (226) 其中 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 當(dāng) A 相發(fā)生漏電故障時(shí)，由于零序電壓 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ，錯(cuò)誤 !未找到引用源。 雙曲線規(guī)律減小， 錯(cuò)誤 !未找到引用源。此時(shí)兩圓交于縱坐標(biāo) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 角隨R 變化規(guī)律為： 19 電故障發(fā)生時(shí)， R 值是變化的。 。 至 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 即當(dāng) C 和 R 為定值時(shí)， r 在 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ，與向量 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ， 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 變化范圍為： 當(dāng) C=0 時(shí)， 錯(cuò)誤 !未找到引用源。但所有圓的直徑都通過向量 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 隨參數(shù) r、 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 Φ角度，其中Φ值為： Φ =錯(cuò)誤 !未找到引用源。 為： (217) 將 錯(cuò)誤 !未找到引用源。設(shè)第 i 條支路的對(duì)地電容為 錯(cuò)誤 !未找到引用源。單相漏電故障約占 85%左右，而且有相當(dāng)一部分（約 15 30%以上）單相漏電若不及時(shí)切除，將發(fā)展成更嚴(yán)重的短路故障，所以單相漏電是低壓電網(wǎng)漏電故障的主流 ,因此本課題主要對(duì)單相漏電進(jìn)行研究，所設(shè)計(jì)出的漏電保護(hù)器主要針對(duì)單相漏電。 ，而故障處的各相對(duì)地電壓則分別等于各相正常時(shí)的相電壓與零序電壓 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 (214) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 (211) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 所組成的三相星形負(fù)載的對(duì)稱性。 兩相發(fā)生了經(jīng)過過渡電阻錯(cuò)誤 !未找到引用源。 (26) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 各相零序電流 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =錯(cuò)誤 !未找到引用源。 組成的三相星形負(fù)載的對(duì)稱性。 當(dāng)發(fā)生單相漏電時(shí)，相當(dāng)于在 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 是電網(wǎng)每相對(duì)地絕緣電阻 r 和電容容抗 錯(cuò)誤 !未 找到引用源。由于電網(wǎng)為中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)，入地的漏電電流 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 的三相星形負(fù)載， 根據(jù)公式（ 21）可得 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 為大地，設(shè)在 錯(cuò)誤 !未找到引用源。顯然當(dāng)未發(fā)生單相 接地時(shí)，電路相當(dāng)于三項(xiàng)對(duì)地接有一阻抗為 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 圖 21 利用節(jié)電電壓法分析單項(xiàng)漏電的電路圖 N 點(diǎn)為變壓器二次側(cè)中性點(diǎn)， 錯(cuò)誤 !未找到引用源。發(fā)生單相漏電或兩相漏電時(shí)，相 10 當(dāng)于在漏電相的零序阻抗上并聯(lián)了過渡電阻 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ,可以忽略。 相漏電的過渡電阻，其變化范圍約為 0~11KΩ,錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ，進(jìn)而根據(jù)邊界條件和回路電壓定律求得其他故障參數(shù)的表達(dá)式 [4]。 組成，故構(gòu)成一具有一個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)。 —— 節(jié)點(diǎn)內(nèi)各支路的電動(dòng)勢(shì) 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =錯(cuò)誤 !未找到引用源。 9 考慮到低壓電網(wǎng)與其各相對(duì)地的絕緣阻抗可以構(gòu)成一具有一個(gè)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，故采用節(jié)點(diǎn)電壓法來進(jìn)行漏電分析較為方便，但這種分析方法要用到的零序電壓、零序電流及零序阻抗的概念，出自對(duì)稱分量法的理論。 漏電分析 電網(wǎng)一旦發(fā)生漏電故障，原來三相對(duì)稱的運(yùn)行狀態(tài)就要發(fā)生變化，絕大部分情況下其對(duì)地的對(duì)稱性遭到破壞，因而各相對(duì)地電壓不再對(duì)稱，并產(chǎn)生零序電壓和零序電流等新的參數(shù)。 （ 1）不需要輔助電源的漏電保護(hù)裝置 （ 2）需要輔助電源的漏電保護(hù)裝置。漏電繼電器本身不具備直接斷開主電路的功能。這種保護(hù)器有的還建有短路保護(hù)及過載保護(hù)。但電子式漏電保護(hù)裝置對(duì)使用條件要求嚴(yán)格，抗電磁干擾性能較差，當(dāng)主電路缺相時(shí)，可能會(huì)因缺失輔助電源而喪失保護(hù)功能。 （ 2）電子式漏電保護(hù)裝置。 （ 1）電磁式漏電保護(hù)裝置。長(zhǎng)期集中性漏電是指電網(wǎng)中的某一設(shè)備或電纜，由于某種原因使絕緣擊穿或帶電導(dǎo)體碰殼而造 成的漏電故障，如果沒有相應(yīng)的保護(hù)裝置，或者保護(hù)裝置 拒動(dòng) ，這種漏電故障將長(zhǎng)期存在。 漏電的種類 根據(jù) 低壓 電網(wǎng)的實(shí)際情況，漏電故障可分為其中性漏電和分散性漏電兩類。由于電網(wǎng)對(duì)地阻抗很大，故 入 地電流也常不足 1A，過流保護(hù)裝置不動(dòng)作，這種情況屬于漏電故障。 在中性點(diǎn)直接接地的低壓供電系統(tǒng)中，如果一相帶電導(dǎo)體直接與大地接觸，這時(shí)流入地中的電流通過大地，接地極、供電變壓器繞組及導(dǎo)線構(gòu)成回路，由于各元件的阻抗都很小，因而 回路中將產(chǎn)生很大的電流，可達(dá)數(shù)百、數(shù)千安培，此時(shí)，有關(guān)的過流保護(hù)裝置將動(dòng)作，切斷故障線路的電源。具體的，當(dāng)入地電流由于某種原因增大至數(shù)十毫安、數(shù)安培甚至數(shù)十安培時(shí)，線路或電氣設(shè)備就可能已發(fā) 生了漏電故障。 5 第二章 漏電原理及分析 漏電故障的基本概念 漏電的定義 在電力系統(tǒng)中，當(dāng)帶電導(dǎo)體對(duì)大地的絕緣阻抗降低到一定程度，使經(jīng)該阻抗流入大地的電流增大到一定程 度，我們就說該帶電導(dǎo)體發(fā)生了漏電故障，或者說該供電系統(tǒng)發(fā)生了漏電故障。具體工作主要有： ，了解漏電保護(hù)器的歷史、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)； 、兩相漏電故障的原理及參數(shù)變化； ，以零序電流法和最低幅值選相法為判據(jù)的新型智能漏電保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)方案； ，結(jié)合本裝置的硬件電路圖對(duì)漏電保護(hù)裝置進(jìn)行軟件編程及調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了能夠快速判斷電網(wǎng)是否發(fā)生漏電，鑒別漏電相并發(fā)出報(bào)警及切除故障信號(hào)的新 型漏電保護(hù)裝置； 5. 通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M低壓電網(wǎng)發(fā)生單相漏電故障的電路。 4 主要種類有：家用及類似用途剩余電流斷 路器、剩余電流斷路器（主要由低壓塑殼斷路器派生而成）、移動(dòng)式剩余電流保護(hù)器和剩余電流繼電器等 [3]。經(jīng)過80 年代和 90 年代的自行研制、開發(fā)，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，取得了較大的進(jìn)展，已形成一個(gè)品種完善，規(guī)格齊全，負(fù)荷 IEC 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的漏電電流保護(hù)器產(chǎn)品系列。 進(jìn)入二十世紀(jì)七十年代以后，我國(guó)用電量逐年增加，觸電事故也逐年增加，因此引起各部門的重視。 國(guó)內(nèi)研究狀況 我國(guó)研究漏電保護(hù)器起步晚于國(guó)外，前蘇聯(lián) 1949 年研制的用于中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)的漏電保護(hù)裝置于 20 世紀(jì) 50 年代初被引進(jìn)我國(guó)，并在全國(guó)的礦井中推廣使用，大量的在國(guó)內(nèi)放置的產(chǎn)品（ JY82 型）還一直延續(xù)使用到現(xiàn)在，對(duì)我國(guó) 供電安全和安全技術(shù)研究起了重要作用。西德在 50 年代就開始批量生產(chǎn)漏電開關(guān)，但是將漏電保護(hù)裝置真正作為觸電保護(hù)手段用于實(shí)際工程則是在 60年代以后的事情。因此在第二次世界大戰(zhàn)之前，漏電保護(hù)器未能大批量生產(chǎn)并用于工程實(shí)際中去。 英國(guó)早在 1930 年就開始在磁力起動(dòng)機(jī)里裝設(shè)漏電保護(hù)裝置，由于當(dāng)時(shí)采用的是變壓器中性點(diǎn)直接接地的供電系統(tǒng)。漏電保護(hù)裝置的發(fā)展大約經(jīng)歷了三個(gè)階段，即初始階段、發(fā)展階段和成熟階段。后兩種保護(hù)原理為選擇性漏電保護(hù)，可以判斷出故障支路，有選擇 地將故障支路切除。漏電保護(hù)裝置是一種低壓安全保護(hù)電器，主要用于單相電擊保護(hù)，也用于防止由漏電引起的火災(zāi)，還可用于檢測(cè)和切斷各種單相接地故障。所以在五花八門的電器接踵而來的同時(shí)，也誕生了各式各樣的保護(hù)器。觸電死亡事故在各類傷亡事故中占相當(dāng)大的比重，當(dāng)時(shí)與先進(jìn)國(guó)家及發(fā)展中國(guó)家相比，我國(guó)安全用電處于低水平。該裝置完善了傳統(tǒng)的漏電保護(hù)器，能快速判斷出電網(wǎng)是否發(fā)生漏電及具體是哪一相漏電，并發(fā)出用于切除故障的信號(hào)。低壓電網(wǎng)的漏電保護(hù)已經(jīng)引起我國(guó)各用電部門及勞動(dòng)保護(hù)部門的高度重視，建立科學(xué)的完善的漏電保護(hù)體系已迫在眉睫。用電量迅速增長(zhǎng)，安全用電這一問題顯得尤為重要。以單片機(jī)為核心進(jìn)行軟硬 件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)漏電的檢測(cè)、快速處理和顯示，設(shè)計(jì)出了可靠?jī)r(jià)