漏电继电器是一种可在被维护线路漏电电流到达设定值后堵截被维护线路供电电源的维护设备，在电力体系中起着非常重要的效果，是保证供电可靠性的根底。跟着电子技能和计算机技能的开展，电力体系的继电维护突破了传统的数字式维护继电器，呈现了以微处理器为中心的智能维护继电器[1-2]。本文使用PIC18F6585型单片机规划了一款智能型漏电继电器，具有自确诊、毛病记载、数据通讯等多种功用，为毛病剖析供给便当，且具有较高的可靠性。
1 PIC系列单片机特色
PIC18F6585是由Microchip公司开发、研发和出产的PIC系列单片机，该系列单片机的技能功用具有以下长处[3]:
(1)哈佛总线结构。PIC系列单片机在架构上选用了异乎寻常的哈佛总线结构，在芯片内部将数据总线和指令总线别离，而且选用不同的宽度，便于完结指令提取、流水作业和悉数指令的单字节化、单周期化，然后有利于进步CPU履行指令的速度，并能保证数据的安全性。
(2)精简指令集(RISC)技能。指令体系只要35条指令，简略学习、回忆、了解，也给程序的编写、阅览、调试、修正、沟通带来了极大的便当，可谓易学好用。
(3)寻址方法简略。只要寄存器直接寻址、当即数寻址、直接寻址和位寻址4种寻址方法，比较简略了解与把握。
(4)运转速度高。因为选用了哈佛总线结构，指令的读取和履行选用流水作业方法，使得运转速度大大进步。PIC系列单片机的运转速度远远高于其他相同层次的单片机，在一切8 bit单片机中，PIC系列单片机是现在世界上运算速度最快的种类之一。
(6) PIC18F6585芯片具有ADC、I2C和SPI串行总线端口等，并有外接电路，简练、开发便利，可用C言语编程，程序保密性强等特色。
2 继电器硬件结构与作业原理
(1)硬件结构
漏电继电器的CPU中选用了PIC18F6585芯片，漏电信号的检测由零序电流互感器来完结，它可将检测到的被维护线路的漏电电流转化成毫伏级的沟通电压信号，再经过信号整流、扩大和滤波得到一个直流电压，合作相应的操控电路来驱动履行回路，以完结堵截维护线路供电电源的操控意图。完结进程是：信号检测→滤波→二级扩大→操控电路→驱动履行回路→堵截被维护线路电源，其硬件结构框图如图1所示。
图1中各部分功用别离为：
①零序电流互感器回路。本设备的电流互感器选用高功用的坡莫合金作为铁芯的磁性材料，以保证电流互感器输出在必定的范围内具有杰出的线性。
②信号处理。影响体系可靠性的要素首要是线路工频奇数倍谐波电流，故本电路选用一组有源低通滤波器，该滤波器首要滤去奇次谐波沟通重量，然后进行交直流改换处理，以保证漏电继电器的正确动作。
③CPU。这是本设备的中心部件，PIC18F6585首要包括FLASHROM、RAM、TM2RX、A/D转化、串行通讯等，是整个体系的中央处理单元，体系的取指、判别、履行都由它完结。其间、A/D转化器为10 bit转化器，20 MHz主频时，其一次转化时刻为16μs；FlashROM、RAM为存储空间，用来寄存程序和数据。
④数码显现及操作回路。数码显现用来显现线路漏电流和体系跳闸的延时时刻，首要由数码驱动电路和LED数显构成，履行回路首要由光电阻隔及继电器驱动电路构成。
⑤串行通讯接口电路。选用MAXIM公司的MAX422扩展出串行通讯口。
⑥人机接口电路。人机接口电路首要完结维护整定值及体系延时跳闸时刻的设定。
⑦电源电路。为单片机体系供给作业电源，其间有一组为阻隔电源。
(2)继电器作业原理
体系开机运转后，体系设置TMR0守时中止，每2 ms发生一次守时中止信号，单片机呼应这个中止信号，转入中止处理子程序。中止处理子程序判别是RB口中止，仍是TMR0中止，然后别离调用守时中止A/D处理子程序或键盘处理子程序。体系把A/D转化成果与预订的整定值比较，假如大于整定值，则进行跳闸、事端报警等处理。一切成果都送主程序显现。
3 软件规划
3.1 软件规划流程图
本单片机体系选用20 MHz主频，每1 ms进行一次守时中止处理，软件结构简略。软件规划包括主程序、RB口中止服务子程序、守时中服务子程序、A/D转化子程序、数据处理子程序、显现子程序，选用C言语进行规划。
(1)体系主程序。首要完结体系的端口、守时器、A/D转化器、常量、变量及其他量的初始化作业，一起完结漏电流循环显现作业。主程序流程图如图2所示。
(2)中止服务子程序。首要依据INTCON寄存器的T0IF位的数据判别TMR0是否溢出，如溢出则转入TMR0中止进口子程序；依据INTCON寄存器的RBIF位的数据判别RB是否有输入改变，如改变则转入键盘中止进口子程序。中止服务程序流程如图3所示。
(3)守时中止服务子程序及A/D转化子程序。首要完结A/D转化使命，1 ms进行1次处理，每回接连6次采样，采样成果存入指定内存单元。守时中止服务子程序流程如图4所示，A/D转化子程序流程如图5所示。
(4)数据处理子程序。首要完结数字滤波，进步体系抗干扰功用，求A/D转化数据平均值，进行数据比较，确认是否跳闸与报警等。数据处理子程序流程如图6所示。
(5)键盘处理子程序。首要为人机对话供给一个通道，用于设置维护的维护整定值、延时跳闸时刻等。
3.2 程序规划
程序选用C言语规划，下面给出A/D转化子程序和数据处理子程序中的中心句子[4]。
(1)A/D转化子程序
规划的智能继电器功用远远优于传统的继电器产品，规划体系以PIC18F6585单片机为中心构成一个实时数据收集体系，可将收集的数据进行实时剖析、运算和处理，取得各种不同的维护特性，易于修正，选择性和合作性好。集丈量、监控和维护于一身，可经过通讯接口与计算机联网构成智能化的监控维护与信息管理体系，具有较高的工业使用价值。
