漏电保护开关、相关操作方法以及供电系统技术方案

本公开的各种实施例提供了漏电保护开关、相关操作方法以及供电系统。漏电保护开关包括：电流感测装置，耦合到供电线路以感测流过所述供电线路的漏电流，其中漏电流为流过所述供电线路的不平衡电流；执行装置，耦合到所述电流感测装置，并被配置为响应于由所述电流感测装置感测到的漏电流，对所述漏电保护开关执行断开操作；漏电流模拟装置，经由整流装置耦合到所述供电线路，所述漏电流模拟装置被配置为基于经整流的供电电压产生第一交流电流，并且所述漏电流模拟装置进一步耦合到所述电流感测装置，使得所述电流感测装置能够感测到所产生的第一AC电流，其中所述第一AC电流用作模拟漏电流，以对所述漏电保护开关的所述断开操作进行测试。

【技术实现步骤摘要】
漏电保护开关、相关操作方法以及供电系统
本公开的各种实施例上涉及漏电保护开关、包括漏电保护开关的供电系统、以及操作漏电保护开关的方法。
技术介绍
当前使用的三相或四相漏电保护开关均满足三相供电。与这种漏电保护开关相关联地，通常需要引入可靠的测试电路对这种漏电保护开关的性能进行测试和分析，例如，测试该漏电保护开关是否能够对漏电流做出及时且准确的反应，以避免不必要的人员或物品的损害。然而，当前使用的测试电路在成本、适用情形和性能方面存在诸多缺陷。
技术实现思路
本公开的第一方面提供了一种漏电保护开关，包括：电流感测装置，耦合到供电线路以感测流过供电线路的漏电流，其中漏电流为流过供电线路的不平衡电流；执行装置，耦合到电流感测装置，并被配置为响应于由电流感测装置感测到的漏电流，对漏电保护开关执行断开操作；漏电流模拟装置，经由整流装置耦合到供电线路，漏电流模拟装置被配置为基于经整流的供电电压产生第一交流电流，并且漏电流模拟装置进一步耦合到电流感测装置，使得电流感测装置能够感测到所产生的第一AC电流，其中第一AC电流用作模拟漏电流，以对漏电保护开关的断开操作进行测试。在某些实施例中，电流感测装置被配置为电流互感器。在某些实施例中，执行装置由脱扣线圈和与其连接的电子开关器件构成。在某些实施例中，整流装置被配置为全桥整流电路装置。在某些实施例中，漏电流模拟装置包括：正弦波发生电路，配置为基于经整流的供电电压来产生具有预定频率和幅值的第一AC电压；以及电阻器，与正弦波发生电路耦合，电阻器被配置为具有与第一AC电压相匹配的电阻值，并且在第一AC电压下产生第一AC电流。在某些实施例中，漏电保护开关还包括：控制装置，耦合在电流感测装置与执行装置之间，控制装置被配置为响应于由电流感测装置感测到的漏电流或作为模拟漏电流的第一AC电流，向执行装置发送控制信号，以引起执行装置对漏电保护开关执行断开操作。在某些实施例中，漏电保护开关还包括：电压调节装置，设置在整流装置与漏电流模拟装置之间，并被配置为对经整流的供电电压进行降压操作。在某些实施例中，漏电保护开关还包括：电源装置，用于向控制装置的操作提供功率。本公开的第二方面提供了一种三相或四相供电系统，系统包括本公开第一方面中所述的漏电保护开关。本公开的第三方面提供了一种操作本公开第一方面中所述的漏电保护开关的方法，方法包括：在漏电保护开关接通的情况下，响应于与漏电流模拟装置相关联的开关的接通，启用漏电流模拟装置，以产生用作模拟漏电流的第一AC电流；以及响应于电流感测装置感测到第一AC电流，由执行装置对漏电保护开关执行断开操作，以对漏电保护开关的断开操作进行测试。根据本公开各种实施例中所描述的漏电保护开关能够使得其测试回路在电源侧缺相的情况下仍能正常使用，并且由于测试回路由DC供电电压供电，并通过直流转交流发生电路提供AC电压供电，因此可以使用较小的AC电压并选用相应较小的电阻，从而实现了较小的封装体积以及较低的成本。应当理解，
技术实现思路
部分并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，亦非旨在用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。附图说明通过对附图中的示例实施例的描述，本公开的特征和优点将易于理解，在附图中：图1示出了根据本公开实施例的漏电保护开关以及包括该漏电保护开关的供电系统的示意性框图；图2示出了根据本公开实施例的漏电保护开关以及包括该漏电保护开关的供电系统的结构图；以及图3示出了操作根据本公开实施例的漏电保护开关方法的流程图。在所有附图中，相同或相似参考数字表示相同或相似元素。具体实施方式现在将参考一些示例实施例描述本公开的原理。可以理解，这些实施例仅出于说明并且帮助本领域的技术人员理解和实施例本公开的目的而描述，而非建议对本公开的范围的任何限制。在此描述的本公开的内容可以以下文描述的方式之外的各种方式实施。如本文中，术语“包括”及其各种变体可以被理解为开放式术语，其意味着“包括但不限于”。术语“基于”可以被理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”可以被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”可以被理解为“至少一个其它实施例”。以四相供电系统为例，图1示出了根据本公开实施例的漏电保护开关100、以及包括漏电保护开关100的供电系统200的示意性框图。如图1所示的四相供电系统200包括火线(L1、L2、L3)以及中性线(N)。供电系统200中的漏电保护开关100(以虚线框标识)包括电流感测装置110以及执行装置120，电流感测装置110耦合到供电线路10用以感测流过所述供电线路10的漏电流IL。在本文中，漏电流IL指代流过供电线路10的不平衡电流。执行装置120耦合到电流感测装置110，并被配置为响应于由电流感测装置110感测到的漏电流IL，将所述漏电保护开关100断开。图1中的漏电保护开关100还包括漏电流模拟装置130，其经由整流装置140耦合到供电线路10，漏电流模拟装置130被配置为基于经整流的供电电压VDC产生第一交流AC电流IAC，并且漏电流模拟装置130进一步耦合到电流感测装置110，使得电流感测装置110能够感测到所产生的第一AC电流IAC。如图1所示，漏电流模拟装置130构成测试回路TC(由粗实线示出)的一部分，并且所产生的第一AC电流IAC在测试回路TC中流动。所产生的笫一AC电流IAC在本文中被用作模拟漏电流，以对漏电保护开关100的断开操作进行测试。具体来说，在使用者激活测试回路TC之后，这一在测试回路TC中产生并流动的AC电流IAC可以用来模拟供电线路10中可能出现的漏电流IL。以此方式，可以测试漏电保护开关100在漏电流IL超过某一预定值时是否能够自动断开漏电保护开关中的开关或触点，以实现漏电保护功能。如图1所示，由于漏电流模拟装置130连接到经整流装置140整流的DC输出处(即，由DC电压供电)，而不是直接连接到AC侧的单相或两相之间，因此根据本公开实施例的漏电流模拟装置130以及测试回路TC可以在AC侧缺相的情况下正常工作，甚至可以在缺失两项的情况下正常工作。相反，在一些传统方案中，由于测试回路TC可能由四项供电电路10中的任意两项(例如，L1和L2、L2和L3、L1和N、L2和N，以此类推)之间的交流(AC)电压供电，因此，在给测试回路TC供电的两相中的任意一项缺失的情况下，测试回路TC是无法正常工作的。此外，由于当前供电线电压为230伏，相应地(以星形接法为例)任意两相之间的相电压约为380伏，因此，这种情况下，为了模拟流过电流感测装置110的漏电流IL，可能需要在测试回路中串联一个电阻值R约为5kΩ的、在2W以上的功率电阻器。这种电阻器不但价格昂贵、封装体积较大，而且在操作者不恰当地使用的情况下，电阻器可能被烧毁。图2示出了根据本公开实施例的包括漏电保护开关100的供电系统200的结构图。如图2所示的实施例，电流感测装置110被配置为电流互感器(CT)，这一电流互感器通过供电线路贯穿其中而与供电线路耦合，并通过电磁感应感测到漏电流。如图2所示的实施例，整流装置140被配置为全桥整流电路装置，并且经由四个电阻器(1011、1012、1013、1014，统称为101)相应地耦合到供电线路的四个相中的每相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种漏电保护开关(100)，包括：电流感测装置(110)，耦合到供电线路(10)以感测流过所述供电线路(10)的漏电流(IL)，其中所述漏电流(IL)为流过所述供电线路(10)的不平衡电流；执行装置(120)，耦合到所述电流感测装置(110)，并被配置为响应于由所述电流感测装置(110)感测到的漏电流(IL)，对所述漏电保护开关(100)执行断开操作；漏电流模拟装置(130)，经由整流装置(140)耦合到所述供电线路(10)，所述漏电流模拟装置(130)被配置为基于经整流的供电电压(VDC)产生第一交流(AC)电流(IAC)，并且所述漏电流模拟装置(130)进一步耦合到所述电流感测装置(110)，使得所述电流感测装置(110)能够感测到所产生的第一AC电流(IAC)，其中所述第一AC电流(IAC)用作模拟漏电流，以对所述漏电保护开关(100)的所述断开操作进行测试。

【技术特征摘要】
1.一种漏电保护开关(100)，包括：电流感测装置(110)，耦合到供电线路(10)以感测流过所述供电线路(10)的漏电流(IL)，其中所述漏电流(IL)为流过所述供电线路(10)的不平衡电流；执行装置(120)，耦合到所述电流感测装置(110)，并被配置为响应于由所述电流感测装置(110)感测到的漏电流(IL)，对所述漏电保护开关(100)执行断开操作；漏电流模拟装置(130)，经由整流装置(140)耦合到所述供电线路(10)，所述漏电流模拟装置(130)被配置为基于经整流的供电电压(VDC)产生第一交流(AC)电流(IAC)，并且所述漏电流模拟装置(130)进一步耦合到所述电流感测装置(110)，使得所述电流感测装置(110)能够感测到所产生的第一AC电流(IAC)，其中所述第一AC电流(IAC)用作模拟漏电流，以对所述漏电保护开关(100)的所述断开操作进行测试。2.根据权利要求1所述的漏电保护开关(100)，其中所述电流感测装置(110)被配置为电流互感器。3.根据权利要求1所述的漏电保护开关(100)，其中所述执行装置(120)由脱扣线圈(121)和与其连接的电子开关器件(122)构成。4.根据权利要求1所述的漏电保护开关(100)，其中所述整流装置(140)被配置为全桥整流电路装置。5.根据权利要求1所述的漏电保护开关(100)，其中所述漏电流模拟装置(130)包括：正弦波发生电路(131)，配置为基于经整流的供电电压(VDC)来产生具有预定频率和幅值的第一AC电压(VAC)；以及电阻器(132)，与所述正弦波发生电路(131)耦合，所述电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：马锋，周磊，
申请(专利权)人：施耐德电气工业公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR