[實用新型]一種新型漏電繼電保護器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520135409.4
• 申請日: 2015-03-11
• 公開（公告）號: CN204481460U
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周國賓;張劍峰;高宇;楊光燦
• 申請（專利權(quán)）人: 平頂山中選自控系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: H02H3/16
• 分類號: H02H3/16
• 代理公司: 洛陽公信知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 時國珍

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及電磁學和數(shù)字信號處理技術(shù)，具體說的是一種電流動作型的漏電保護裝置。

背景技術(shù)

目前人們普遍使用漏電保護器，只能對正弦交流漏電信號進行有效保護。但隨著電子技術(shù)的發(fā)展，大量的電子產(chǎn)品及變頻設(shè)備得到應(yīng)用，輸出的電壓波形中含有了大量的諧波，這些諧波會通過電機繞組的對地電容和電機電纜線的對地電容產(chǎn)生對地漏電電流，增加漏電保護器所保護回路中的漏電電流的脈動直流電流，進而降低普通漏電保護器零序電流互感器內(nèi)的感應(yīng)電勢和磁場強度，并可能導致漏電保護器的拒動作和誤動作，造成事故的發(fā)生。

各種類型的漏電保護器只能對相應(yīng)的漏電信號進行有效保護，在含有大量電子設(shè)備和變頻設(shè)備的電路中，因為漏電信號中含有脈動直流信號，普通漏電保護器不能對電路進行有效保護，這時就應(yīng)該用既能夠?qū)ゎl交流信號進行可靠保護，又能對脈動直流信號進行響應(yīng)的剩余電流保護器。

GB1355-25《剩余電流動作保護裝置的安裝和運行》中也明確規(guī)定，對應(yīng)用電子元器件較多的場所，電路發(fā)生漏電故障時會含有脈動直流電流分量，應(yīng)選用剩余電流保護器。

利用數(shù)字信號處理技術(shù)的剩余電流保護器，可以快速有效地對漏電信號進行識別和處理，本實用新型采用DSP芯片，實現(xiàn)對漏電信號的快速響應(yīng)，有效地減少因脈動直流信號造成的漏電保護器拒動和誤動現(xiàn)象。

實用新型內(nèi)容

本實用新型針對現(xiàn)有漏電保護器中存在的缺點和不足進行完善，提供一種電子式的電流動作型漏電保護器。該實用新型具有功耗低，抗干擾能力強，適用溫度范圍寬，溫度穩(wěn)定性好，輸入靈敏度高，外圍元件少等特點，適用于選煤廠等集中區(qū)域具有大量電子元器件的場所，能夠有效提高漏電保護的可靠性。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是：一種新型漏電繼電保護器，包括供電電源、漏電信號預(yù)處理模塊、DSP芯片、I/O端口和漏電信號響應(yīng)模塊，供電電源分別向漏電信號預(yù)處理模塊、DSP芯片、I/O端口和漏電信號響應(yīng)模塊供電，漏電信號預(yù)處理模塊檢測被測電路的漏電電流，將漏電電流的微弱信號轉(zhuǎn)換為直流信號輸出給DSP芯片，DSP芯片對直流信號進行信號識別，判斷直流信號是否為漏電信號，在判定為漏電信號后，DSP芯片通過I/O端口發(fā)出脫扣命令給漏電信號響應(yīng)模塊中的脫扣器電路，使脫扣器完成脫扣動作，進而實現(xiàn)對保護電器的保護。

所述的供電電源為可控硅電源。

所述的漏電信號響應(yīng)模塊還包括復(fù)位電路。

所述的漏電信號預(yù)處理模塊由零序電流互感器、濾波電路、整流及放大電路組成，零序電流互感器依次通過濾波電路、整流及放大電路后，與DSP芯片連接。

一種新型漏電繼電保護器，包括供電電源，漏電信號預(yù)處理模塊，DSP芯片，I/O端口，漏電信號響應(yīng)模塊。供電電源采用可控硅電源，提供四個輸出電壓，即5V，±3.3V，1.8V。其中?5V?為漏電信號預(yù)處理模塊和漏電響應(yīng)模塊供電，±3.3V?為?DSP?芯片的?I/O?端口供電，1.8V?為?DSP?芯片的內(nèi)核供電。漏電信號預(yù)處理模塊包括零序電流互感器，濾波電路，整流及放大電路組成。其中零序電流互感器是用來測量漏電電流的，其材質(zhì)采用坡莫合金，因為坡莫合金在弱磁場下具有高磁導率，低剩磁和低矯頑力的特性，能夠有效提高互感器的靈敏度和線性度。零序電流互感器測量的信號易受外界信號的干擾，濾波電路可以有效減少外界干擾信號造成的信號頻譜混疊現(xiàn)象，維護漏電信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。針對漏電信號較小，普通整流電路發(fā)生的失真現(xiàn)象，本整流電路將微弱信號轉(zhuǎn)換為直流信號，有效防止普通整流電路（二極管整流）中硅二極管的導通電壓對輸出的影響，具有輸出電壓穩(wěn)定、精確的優(yōu)點。漏電信號經(jīng)整流電路整流處理后，再經(jīng)過放大電路放大處理，得到電壓值滿足DSP芯片的?A/D?轉(zhuǎn)換量程的穩(wěn)定的直流信號。DSP芯片利用離散傅立葉算法（DFP）對經(jīng)過放大電路處理的直流信號進行信號識別，判斷是否為漏電信號。在判定為漏電信號后，DSP芯片通過I/O端口發(fā)出脫扣命令給漏電信號響應(yīng)模塊中的脫扣器電路，使脫扣器完成脫扣動作，進而實現(xiàn)對保護電器的保護。漏電信號響應(yīng)模塊中還含有復(fù)位電路，用作漏電繼電保護器的復(fù)位動作。