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一、本课题设计（研究）的目的：

随着家庭用电负荷和用电量的逐渐增加，家庭电气安全事故和电气火灾事故的隐

患增大，当前以空气开关和漏电保护器为主的保护装置再安全要求。近年来

围绕家庭配电智能化保护展开的讨论逐渐得到重视，却鲜有实用性的研究成果。本文

利用成单片机技术，进行了“家庭配电智能化保护装置”的研究和设计。在现阶

段研究水平的基础上，增添了电气故障的预检保护功能，克服了电气故障预检中涉及

到的强电和弱电的问题；集故障预检和检等两种故障检测方式于一体，利用

单片机技术实现了智能化统一控制；部分硬件电路的功能由纯软件实现并且在继电器

的控制上巧妙利用了电容的充放电原理，节约成本的同时简化了硬件结构。对防止家

庭电气安全事故和电气火灾事故具有重要的意义。文章针对每种保护了

matlab/模型，仿真结果表明，“家庭配电智能化保护装置”能对家庭配电线

路和设备在通电运行中和合闸通电前进行全方位的预检和检保护，从而验证了此

保护装置的有效性。

二、设计（研究）现状和发展趋势（文献综述）：(3000字左右)

研究现状

智能化配电保护技术是从二十世纪初在西欧国家发展起来的，主要围绕着漏电保

护器、控制与保护开关以及配电智能化安全装置等智能化配电安全保护产品发展起来

的。

(1)漏电保护器

漏电保护器的发展大约经历了三个阶段[1]，即初始阶段、发展阶段和成熟阶段。

1921年德国正式发明了电压动作型漏电保护器，主要保护设备外壳漏电，自此，德国

的VOE规程及英国的BS规程均制定了有关电压动作型漏电保护器的标准。随着电气

化进程的加快，电气设备用量日趋增加，触电及电气火灾的可能性也与日俱增。因此，

人们对漏电保护器寄予很大的希望。1930年－1960，西方国家先后发明了电流

保护器、电流型漏电保护器、快速型漏电保护器。60年代后期，西欧各国漏电

保护器的发展已趋于完善。到二十世纪七十年代各国开始制定规程强制在一些场所安

装漏电保护器。

我国漏电保护器的研究及应用起步较晚[2]，进入二十世纪七十年代，我国用电量

逐年增加，触电事故也逐年增加，因此引起相当重视。在的努力下，开

始研制漏电保护器。经过80年代和90年代的自行研制、开发，引进国外先进技术，

取得了较大的进展，己形成一个品种完善，规格齐全，符合IEC国际标准的漏电电流

保护器的产品系列。在低压电网的安全保护中，尤其是农村低压电网的安全保护中发

挥了重要的作用.我国生产的剩余电流保护器绝大部分为电子式的，约占剩余电流保

护器总产量的90%左右。电磁式剩余电流保护器因制造成本高、价格贵，使用量较少，

日前仅占10%左右。主要种类有:家用及类似用途剩余电流断路器、剩余电流断路器(土

[3]

要由低压塑壳断路器派生而成)、移动式剩余电流保护器和剩余电流继电器等。

(2)控制与保护开关

[4]

国际上关于控制与保护开关电器的研制始于60年代初，是由法国MG公司开始

的，它在转动式接触器上安装了电磁式瞬时脱扣器和热双金属片式延时过载脱扣器，

构成“Stangard”系列高分断能力的接触器。70年代初，户上公司生产出“组合

型”结构的UNK系列的交流接触器，它把塑壳断路器与接触器组合起来，具有较高的

分断能力。这两种产品被认为是CPS产品的雏形。由于受到当时工业发展水平和技术

水平的限制，市场对这类产品的不大，又因CPS在技术、工艺、材料等方面的要求都

相当高，难度很大，所