[發明專利]信號低損調理的選擇性漏電保護電路及漏電保護方法

在審

• 申請號: 201910665151.1
• 申請日: 2019-07-23
• 公開（公告）號: CN110350476A
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 鄭慶樂;李瑞;榮相;楊帆;陳江;王海王;孔慶吉;高瑤;張子齊
• 申請（專利權）人: 天地（常州）自動化股份有限公司;中煤科工集團常州研究院有限公司
• 主分類號: H02H3/32
• 分類號: H02H3/32;G01R31/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種信號低損調理的選擇性漏電保護電路，其特征在于：包括信號低損調理電路、單相電能計量電路、核心處理電路及執行電路；

所述信號低損調理電路用于抑制零序電壓與零序電流信號輸入端口的高頻干擾信號；

所述單相電能計量電路與信號低損調理電路電連接，用于實時處理差分信號，計算出電壓有效值、電流有效值、功率因數、基波無功功率，并存入對應的寄存器；

所述核心處理電路與單相電能計量電路電連接實現數據交互，用于濾除隔離后側數據總線高頻干擾、隔離前側數據總線高頻干擾、隔離后側電源濾波去耦、隔離前側電源濾波去耦；

所述執行電路與核心處理電路電連接，用于輸出信號。

2.根據權利要求1所述的信號低損調理的選擇性漏電保護電路，其特征在于：所述信號低損調理電路包括電流信號低損調理電路及電壓信號低損調理電路，所述電流信號低損調理電路或電壓信號低損調理電路包括依次電連接的高壓電容、磁珠、雙向瞬變二極管、電流互感器、RC低通濾波器及濾波電容。

3.根據權利要求1所述的信號低損調理的選擇性漏電保護電路，其特征在于：所述單相電能計量電路包括單相電能計量芯片、晶振起振電容、計量芯片模擬電源濾波電容、計量芯片數字電源濾波電容及計量芯片片內基準濾波電容，所述晶振起振電容、計量芯片模擬電源濾波電容、計量芯片數字電源濾波電容及計量芯片片內基準濾波電容分別與單相電能計量芯片電連接。

4.根據權利要求3所述的信號低損調理的選擇性漏電保護電路，其特征在于：所述單相電能計量芯片采用CS5463。

5.根據權利要求1所述的信號低損調理的選擇性漏電保護電路，其特征在于：所述核心處理電路包括CPU、RC濾波電路、數字隔離器及濾波去耦電容，所述CPU與數字隔離器電連接，所述數字隔離器的進線端和出線端分別電連接有RC濾波電路及濾波去耦電容。

6.根據權利要求5所述的信號低損調理的選擇性漏電保護電路，其特征在于：所述CPU采用LPC1768。

7.根據權利要求1所述的信號低損調理的選擇性漏電保護電路，其特征在于：所述執行電路包括CPU、驅動芯片、光耦、繼電器驅動芯片、RC濾波電路及繼電器觸點滅弧，所述CPU與驅動芯片之間通過RC濾波電路電連接，所述驅動芯片通過光耦與繼電器驅動芯片電連接，所述繼電器驅動芯片與繼電器觸點滅弧電連接。

8.根據權利要求7所述的信號低損調理的選擇性漏電保護電路，其特征在于：所述CPU采用LPC1768。

9.一種如權利要求1-8任一項所述的信號低損調理的選擇性漏電保護電路的漏電保護方法，其特征在于，包括如下步驟：

一、零序電壓和零序電流分別經信號低損調理電路得到差分信號，差分信號分別接入單相電能計量電路的對應接口；

二、單相電能計量電路實時處理差分信號，分別計算出電壓有效值、電流有效值、功率因數、基波無功功率，并存入對應的寄存器；

三、核心處理電路通過數據總線讀取單相電能計量電路的電壓有效值寄存器、電流有效值寄存器、功率因數寄存器、基波無功功率寄存器，得到零序電壓有效值、零序電流有效值、功率因數、基波無功功率，判斷是否超出設定值；

四、執行電路輸出執行信號。

10.根據權利要求9所述的信號低損調理的選擇性漏電保護電路的漏電保護方法，其特征在于，所述步驟三具體包括如下步驟：

(1)系統初始化；

(2)CPU通過數據總線讀取單相電能計量電路的零序電壓有效值、零序電流有效值、功率因數、基波無功功率，計算過程相位差；

(3)由過程相位差與基波無功功率，計算零序電壓與零序電流相位差；

(4)判斷零序電壓有效值、零序電流有效值是否超出設定值，如果未超出設定值，則返回步驟(2)，如果超出設定值，則進入下一步；

(5)判斷零序有功功率是否滿足接地保護原理，如果未超出接地保護原理，則返回步驟(2)，如果超出設定值，則輸出執行信號。