[發明專利]一種工頻剩余電流高頻分量檢測裝置及其檢測方法

在審

• 申請號: 202010789994.5
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111796136A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 張前進;皮秋如;皮冬如;謝明泉;皮旭梅
• 申請（專利權）人: 廣東港博新能源科技有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00;G01R15/18
• 代理公司: 廣州浩泰知識產權代理有限公司 44476
• 代理人: 李巍

本專利公開了一種工頻剩余電流高頻分量檢測裝置及其檢測方法，包括第一端子、第二端子、環形磁路鐵芯、高通濾波器以及高頻整流器；所述環形磁路鐵芯上纏繞有第一線圈、第二線圈以及第三線圈，所述第一線圈與所述第二線圈的繞線方向相反；所述第一線圈以及所述第二線圈的兩端均連接第一端子，所述第二線圈旁路連接有所述高通濾波器；所述第三線圈的兩端連接所述高頻整流器的輸入端，所述高頻整流器的輸出端連接所述第二端子。通過本專利實現能夠識別剩余電流的變化的原因，大大降低剩余電流保護器的誤動作，充分發揮剩余電流保護在用電過程中的人身安全保護作用。

技術領域

本專利涉及剩余電流檢測裝置領域，具體涉及一種工頻剩余電流高頻分量檢測裝置及其檢測方法。

背景技術

在低壓配電系統中普遍使用剩余電流保護器，以保證用電過程中的人身安全。剩余電流保護器的保護原理是，如附圖1所示，剩余電流互感器連接剩余電流閾值判定脫扣裝置，剩余電流互感器對工頻電流中的剩余電流進行檢測，當剩余電流閾值判定脫扣裝置判定出剩余電流的輸出幅度超過預先設置的閾值時，則啟動跳閘切斷電源。

基于上述原理，一種經常發生的誤動作普遍存在，那就是因為絕緣電阻下降而導致的跳閘切斷電源。由于絕緣電阻是隨著氣象條件隨時不斷變化的，絕緣電阻下降會引起剩余電流增大，從而導致剩余電流保護器出現頻繁的跳閘切斷電源。過于頻繁的誤動作對于剩余電流保護器的實際應用形成很大的阻力。

因此亟需一種能夠識別剩余電流的變化是由于絕緣電阻下降、還是由于用電過程中有人觸電所導致。對于絕緣電阻下降所引起的剩余電流保護器不動作；對于用電過程中有人觸電所引起的剩余電流保護器才動作斷電。從而大大降低剩余電流保護器的誤動作，充分發揮剩余電流保護在用電過程中的人身安全保護作用。

專利內容

本專利的目的是設計一種工頻剩余電流高頻分量檢測裝置及其檢測方法，使其實現能夠識別剩余電流的變化的原因，大大降低剩余電流保護器的誤動作，充分發揮剩余電流保護在用電過程中的人身安全保護作用。

為實現上述目的，本專利提供如下技術方案：

一種工頻剩余電流高頻分量檢測裝置，包括用于連接剩余電流互感器的第一端子、用于連接剩余電流閾值判定脫扣裝置的第二端子、環形磁路鐵芯、高通濾波器以及高頻整流器；所述環形磁路鐵芯上纏繞有第一線圈、第二線圈以及第三線圈，所述第一線圈與所述第二線圈的繞線方向相反；所述第一線圈、所述第二線圈以及所述第一端子組成環形回路，所述第二線圈旁路連接有所述高通濾波器；所述第三線圈的兩端連接所述高頻整流器的輸入端，所述高頻整流器的輸出端連接所述第二端子。

進一步的，所述高頻整流器為全波橋式整流電路，主要由四個二極管組成，如型號為1N4148的二極管。如此設置，使兩對二極管交替工作，輸出電流比半波整流器加大了一倍，每只二極管流過的電流僅為負載電流的一半，效率更高。

進一步的，所述高頻整流器與所述第二端子之間還設有電容儲能器，所述電容儲能器的時間常數小于0.025秒。如此設置，通過設置電容儲能器儲存經過高頻整流器的能量，并通過恰當的時間常數用來衡量剩余電流的功率大小，以設定適合的脫扣閾值。關于時間常數的具體選擇，是根據剩余電流保護器的技術規范，規定動作時間為0.1秒。因此儲能電容的時間常數應小于其四分之一的動作時間，即為小于0.025秒。

進一步的，所述電容儲能器包括并聯連接的電容和電阻。如此設置，通過電容與電阻并聯形成電容儲能器，結構簡單實用性強。

本專利還保護一種工頻剩余電流高頻分量檢測裝置的檢測方法，包括以下步驟：

步驟1：將所述第一端子連接所述剩余電流互感器，所述第二端子連接所述剩余電流閾值判定脫扣裝置；