智能漏电断路器状态机的核心在于通过精确监测电气参数，结合预设逻辑实现工作状态的自动切换与管理，其设计需围绕状态定义、转换条件、动作输出及故障处理展开，以下是具体设计要点：

### **一、状态定义与划分**
智能漏电断路器的工作状态需覆盖正常运行、故障保护、自检/待机及特殊模式四大类，具体如下：
1. **正常运行状态**
- 监测电气参数（电压、电流、漏电流）在安全范围内。
- 输出闭合信号，保持电路导通。

2. **故障保护状态**
- **漏电保护**：检测到剩余电流超过阈值（如30mA），触发脱扣机构切断电路。
- **过载保护**：电流超过额定值但未达短路水平，启动延时脱扣（如长延时、短延时）。
- **短路保护**：电流急剧上升至短路水平，立即脱扣。
- **欠压/过压保护**：电压偏离额定范围（如低于165V或高于260V），触发脱扣。

3. **自检/待机状态**
- 设备上电后执行自检程序，验证硬件功能（如传感器、脱扣机构）。
- 自检失败时进入待机模式，禁止合闸并报警。

4. **特殊模式**
- **手动合闸/分闸**：通过操作界面或远程指令强制控制断路器状态。
- **自动重合闸**：故障排除后，按预设逻辑（如延时20-60秒）自动尝试合闸。
- **记忆功能**：记录故障类型、发生时间及操作次数，支持历史数据查询。

### **二、状态转换条件与逻辑**
状态转换需基于实时监测数据与预设阈值比较，结合时间参数实现精准控制：
1. **正常运行→故障保护**
- **漏电触发**：剩余电流≥动作阈值（如30mA），立即脱扣。
- **过载触发**：电流≥1.2倍额定值，启动长延时（如60秒）脱扣；≥5倍额定值，启动短延时（如0.3秒）脱扣。
- **短路触发**：电流≥10倍额定值，瞬时脱扣（<0.1秒）。
- **电压异常触发**：欠压（<165V）或过压（>260V）持续超时（如5秒），脱扣。

2. **故障保护→自动重合闸**
- 故障排除后，延时20-60秒自动合闸；若重合闸失败（如漏电流仍超标），闭锁并报警。

3. **手动操作干预**
- **强制合闸**：在无故障或故障已排除时，通过按键或远程指令合闸。
- **强制分闸**：紧急情况下手动切断电路，优先于自动保护逻辑。

4. **自检/待机→正常运行**
- 自检通过后，允许合闸；自检失败时，保持待机并报警。

### **三、动作输出与反馈机制**
状态机需通过硬件执行机构与软件反馈实现闭环控制：
1. **脱扣机构控制**
- 故障触发时，驱动电磁铁或电机脱扣，切断电路。
- 自动重合闸时，驱动合闸线圈闭合触点。

2. **状态指示与报警**
- **LED/LCD显示**：实时显示电压、电流、漏电流值及状态（如“正常”“漏电”“过载”）。
- **声光报警**：故障发生时触发蜂鸣器与指示灯（如红色闪烁）。
- **通信上报**：通过RS485/Modbus协议将状态数据上传至监控系统。

3. **故障记录与查询**
- 存储最近200条故障记录（类型、时间、参数），支持通过按键或上位机查询。

### **四、关键设计考虑**
1. **抗干扰与可靠性**
- 采用硬件滤波（如RC电路）与软件算法（如移动平均）抑制噪声。
- 设置看门狗定时器防止程序跑飞，确保状态机稳定运行。

2. **多级保护与选择性**
- 分级设置动作阈值（如总保护300-1000mA，二级保护200mA），避免越级跳闸。
- 支持缓变/突变漏电区分，防止误动作。

3. **远程监控与参数配置**
- 通过RS485总线连接上位机，实现远程合闸/分闸、参数修改（如动作阈值、延时时间）。
- 支持Modbus协议，兼容主流监控系统。

### **五、典型应用场景**
1. **建筑配电系统**
- 安装于电源进线处，监测干线漏电与过载，防止电气火灾。

2. **工业设备保护**
- 对电动机、发电机等设备提供短路、过载、漏电综合保护。

3. **农村电网改造**
- 通过自动跟踪定档功能适应负荷变化，提高保护投运率。