故障电流检测电路制造技术

本发明专利技术提供了一种故障电流检测电路，包括：电流检测单元，其输出电流检测信号；第一比较电路单元，其将所述电流检测信号与预定的参考电流值进行比较并且输出第一输出信号；微分器，其对所述电流检测信号进行微分以输出所述电流检测信号的变化斜率；第二比较电路单元，其将所述变化斜率与预定的参考变化斜率值进行比较并且输出第二输出信号；第三比较电路单元，其将所述电流检测信号与预定的电流检测极限参考值进行比较并且输出第三输出信号；以及跳闸判定单元，仅仅当持续接收到所述第一输出信号和所述第二输出信号并且未接收到所述第三输出信号时，输出跳闸控制信号。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种断路器或故障电流限制器，并且更特别地涉及一种能够快速地且准确地检测在电力系统中在电路中生成的故障电流并且输出跳闸控制信号的故障电流检测电路。
技术介绍
断路器或者故障电流限制器是被安装连接至电力系统中的电路的电力设备（下文中，称为‘电路’），用于检测诸如发生在电路中的过电流或短路电流的故障电流从而进行跳闸。当检测到故障电流时，断路器被跳闸（即：断路器自动地断开电路）或者限制电流。本专利技术涉及一种能够快速地检测电路中的生成的故障电流并且当浪涌发生时防止故障的故障电流检测电路，从而在断路器或故障电流限制器中增强故障电流检测可靠性和速度。将参照图1和图2描述现有技术的故障电流检测电路的电路配置和操作。首先，将参照图1和图2描述现有技术的故障电流检测电路的配置。现有技术的故障电流检测电路包括电流检测单元200、微分器400、第一比较电路单元300、第二比较电路单元500、以及跳闸判定单元600。电流检测单元200包括：一次电流变流器200a（下文中缩写CT），其被安装在电力电路CL中以检测流入电力电路CL的电流的量；以及次级CT200b，其接收指示初级CT200a所检测的流入电力电路CL的电流的量的检测信号，将所述检测信号转换成作为小电流信号的电流检测信号（请参照图2中的附图标记1-1），以及输出所述电流检测信号。微分器400被连接至电流检测单元200的输出端，并且对从电流检测单元200输出的电流检测信号1-1进行微分，并且输出电流随着时间的变化（di/dt），即电流检测信号1-1的变化斜率（请参照图2中的附图标记2-1）。第一比较电路单元300被连接至电流检测单元200的输出端以将从电流检测单元200输出的电流检测信号1-1与预定的参考电流值（请参照图2中的附图标记1-2）进行比较。当电流检测信号1-1大于或等于参考电流值1-2时，第一比较电路单元200输出指示对应状态的第一输出信号（请参照图2中的附图标记1-3）。第二比较电路单元500被连接至微分器400的输出端以将来自微分器400的变化斜率2-1与预定的参考变化斜率值2-2比较。当变化斜率2-1大于或等于参考变化斜率值2-2时，第二比较电路单元500输出指示对应状态的第二输出信号（请参照图2中的附图标记2-3）。跳闸判定单元600被连接至第一比较电路单元300和第二比较电路单元500以接收第一输出信号1-3和第二输出信号2-3，并且在预定的采样时间（例如，1毫秒）期间当持续接收到第一输出信号1-3和第二输出信号2-3时，跳闸判定单元600输出跳闸控制信号3。同时，将参照图1和图2描述如上所述的现有技术的故障电流检测电路的操作。当由电流检测单元200输出的指示流入电路的电流的量的电流检测信号1-1大于或等于参考电流值（请参照图2中的附图标记1-2）时，第一比较电路单元300输出第一输出信号（请参照图2中的附图标记1-3）。而且，当由微分器400提供的电流检测信号1-1的变化斜率2-1大于或等于参考变化斜率值2-2时，第二比较电路单元500输出指示对应状态的第二输出信号（请参照图2中的附图标记2-3）。然后，从第一次同时接收到第一输出信号1-3和第二输出信号2-3的时间点开始，跳闸判定单元600检查在作为预定的时段的1毫秒（ms）期间是否持续一起接收到第一输出信号1-3和第二输出信号2-3，并且当在1毫秒期间持续一起接收到第一输出信号1-3和第二输出信号2-3时，跳闸判定单元600输出跳闸控制信号3，否则，跳闸判定单元600不输出跳闸控制信号3。此处，输出跳闸控制信号3以磁化断路器的跳闸机构（未显示）的跳闸线圈，并且相应地，由于跳闸线圈的磁化，跳闸机构（未显示）根据电枢（未显示）的旋转和跳闸杆（未显示）的旋转而执行跳闸操作从而将活动接触臂与固定接触臂分离，从而自动地断开电路。然而，在如上所述的现有技术的故障电流检测电路中，尽管同时接收到第一输出信号1-3和第二输出信号2-3，但是因为跳闸判定单元600在经过1毫秒（ms）之后确定输出跳闸控制信号3，在对应的时段期间（即：1毫秒）跳闸控制被延迟。而且，在如上所述的现有技术的故障电流检测电路中，在超出1毫秒的时间期间当浪涌信号持续输入至故障电流检测电路中时，尽管正常电流流入电路中，但还是输出了跳闸控制信号来断开电路。由于不必要的电力切断，这可能造成极大的损坏。
技术实现思路
因此，本详细说明书的方案是提供一种能够缩短用于确定跳闸控制的期间并且最小化相对于浪涌信号的误差操作的可能性的故障电流检测电路。为了实现这些和其他优势并且根据本公开的目的，如在此实施的并且宽泛描述的，故障电流检测电路包括：电流检测单元，其被配置为检测流入电力系统中的电力电路中的电流并且输出电流检测信号；第一比较电路单元，其被配置为将所述电流检测信号与预定的参考电流值进行比较并且当所述电流检测信号大于或等于所述参考电流值时输出第一输出信号；微分器，其被配置为对从所述电流检测单元输出的所述电流检测信号进行微分以输出所述电流检测信号的变化斜率；第二比较电路单元，其被配置为将所述变化斜率与预定的参考变化斜率值进行比较并且当所述电流检测信号的变化斜率大于或等于所述参考变化斜率值时输出第二输出信号；第三比较电路单元，其被配置为将所述电流检测信号与预定的电流检测极限参考值比较并且当所述电流检测信号大于或等于所述电流检测极限参考值时输出第三输出信号；跳闸判定单元，其被连接至所述第一比较电路单元、所述第二比较电路单元、所述第三比较电路单元以接收所述第一输出信号、所述第二输出信号、所述第三输出信号，并且仅仅当在预定的短时段期间持续接收到所述第一输出信号和所述第二输出信号并且未接收到所述第三输出信号时所述跳闸判定单元输出跳闸信号。根据本专利技术的方案，所述预定的短时段可以是100微秒（μs）。根据本专利技术的方案，所述预定的短时段可以被确定为从50微秒（μs）到100微秒（μs）的范围内的值。根据本专利技术的方案，所述电流检测极限参考值可以从大于或等于所述电力系统的最大故障电流值并且小于或等于额定电流140倍的值的范围内选择。本申请的可适用性的进一步范围通过下文给出的详细说明将变得更明显。然而，应当理解的是，所给出的详细的说明书和具体的实例在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种故障电流检测电路，其特征在于所述故障电流检测电路包括：电流检测单元，其被配置为检测流入电力系统中的电力电路中的电流并且输出电流检测信号；第一比较电路单元，其被配置为将所述电流检测信号与预定的参考电流值进行比较并且当所述电流检测信号大于或等于所述参考电流值时输出第一输出信号；微分器，其被配置为对从所述电流检测单元输出的所述电流检测信号进行微分以输出所述电流检测信号的变化斜率；第二比较电路单元，其被配置为将所述变化斜率与预定的参考变化斜率值进行比较并且当所述电流检测信号的变化斜率大于或等于所述参考变化斜率值时输出第二输出信号；第三比较电路单元，其被配置为将所述电流检测信号与预定的电流检测极限参考值比较并且当所述电流检测信号大于或等于所述电流检测极限参考值时输出第三输出信号；跳闸判定单元，其被连接至所述第一比较电路单元、所述第二比较电路单元、所述第三比较电路单元以接收所述第一输出信号、所述第二输出信号、所述第三输出信号，并且仅仅当在预定的短时段期间持续接收到所述第一输出信号和所述第二输出信号并且未接收到所述第三输出信号时所述跳闸判定单元输出跳闸控制信号。

【技术特征摘要】
2012.10.30 KR 10-2012-01215101.一种故障电流检测电路，其特征在于所述故障电流检测电路包括：
电流检测单元，其被配置为检测流入电力系统中的电力电路中的电
流并且输出电流检测信号；
第一比较电路单元，其被配置为将所述电流检测信号与预定的参考
电流值进行比较并且当所述电流检测信号大于或等于所述参考电流值时
输出第一输出信号；
微分器，其被配置为对从所述电流检测单元输出的所述电流检测信
号进行微分以输出所述电流检测信号的变化斜率；
第二比较电路单元，其被配置为将所述变化斜率与预定的参考变化
斜率值进行比较并且当所述电流检测信号的变化斜率大于或等于所述参
考变化斜率值时输出第二输出信号；
第三比较电路单元，其被配置为将所述电流检测信号与预定的电流
检测极限参考值比较并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：房承炫，朴海溶，李京昊，沈政煜，崔源寯，金敃志，
申请(专利权)人：LS产电株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR