接地故障保护系统技术方案

一种接地故障保护系统，接地故障保护装置包括：电流互感器模块、检测线圈模块和接地故障保护断路器，接地故障保护断路器连接电流互感器模块和检测线圈模块；电流互感器模块包括：电流互感器；检测线圈模块包括：检测线圈；相线和中线贯穿电流互感器和检测线圈；电流互感器模块，适于在电流互感器和检测线圈形成互感，且与接地故障保护断路器形成电流通路时，输出互感电流至接地故障保护断路器；接地故障保护断路器，适于根据互感电流输出断开相线、中线与负载连接的断开控制信号；检测电路包括：信号产生模块；信号产生模块，适于输出测试信号；在交流信号的一个周期内，测试信号具有至少一个脉冲信号，脉冲信号使电流互感器和检测线圈产生互感。

【技术实现步骤摘要】
接地故障保护系统本申请要求2017年3月21日提交中国专利局、申请号为201710170208.1、专利技术名称为“一种接地故障保护电路”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
本专利技术涉及电子领域，尤其涉及一种接地故障保护系统。
技术介绍
在电力供电系统中，为了应对负载端由于线路老化、故障等引发人体触电的安全问题，在接入负载的节点通常需要安装具有漏电保护功能的剩余电流断路器。剩余电流断路器检测剩余电流，当剩余电流大于设定的阈值时，断路器使得其内部的机械装置脱扣，断开负载的供电，保护人身以及设备的安全。但是更加可靠的保护方法是采用接地故障保护断路器(GFCI)，这类断路器不仅能检测相线对地的漏电故障，同时还能检测中线接地的故障。为了验证接地故障保护断路器的工作状态，现有技术通常在接地故障保护断路器上都安装有测试按钮，通过定期按动测试按钮来检测接地故障保护断路器是否能正常工作。但实际上终端用户很少定期进行这项检测。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：如何实现自动对接地故障保护断路器的自动检测。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种接地故障保护系统，包括：接地故障保护装置和检测电路。所述接地故障保护装置包括：电流互感器模块、检测线圈模块和接地故障保护断路器，所述接地故障保护断路器连接所述电流互感器模块和所述检测线圈模块。所述电流互感器模块包括：电流互感器；所述检测线圈模块包括：检测线圈；相线和中线提供交流信号，所述相线和中线贯穿所述电流互感器和所述检测线圈。所述电流互感器模块，适于在所述电流互感器和所述检测线圈形成互感，且与所述接地故障保护断路器形成电流通路时，输出互感电流至所述接地故障保护断路器。所述接地故障保护断路器，适于根据所述互感电流输出断开所述相线、中线与负载连接的断开控制信号。所述检测电路包括：信号产生模块。所述信号产生模块，适于输出测试信号；在所述交流信号的一个周期内，所述测试信号具有至少一个脉冲信号，所述脉冲信号使所述电流互感器和所述检测线圈产生互感。可选的，所述接地故障保护断路器，适于计算复位放开后接收到的剩余电流或互感电流持续时间，在计算结果大于故障动作延时的时候，输出所述断开控制信号。可选的，所述至少一个脉冲信号的累计持续时间大于所述故障动作延时。所述至少一个脉冲信号包括：对应所述交流信号正半周期的脉冲信号，以及对应所述交流信号负半周期的脉冲信号。对应所述交流信号正半周期的脉冲信号的累计持续时间小于所述故障动作延时。对应所述交流信号负半周期的脉冲信号的累计持续时间小于所述故障动作延时。可选的，所述接地故障保护装置还包括：电源模块。所述电源模块，适于在所述电源模块正常情况下，提供大于或等于电源电压复位阈值的第一电源电压至所述接地故障保护断路器的电源端；在所述电源模块发生故障情况下，提供小于或等于所述电源电压复位阈值的第二电源电压至所述接地故障保护断路器的电源端。所述接地故障保护断路器，适于在所述接地故障保护断路器的电源端接收到所述第二电源电压时，进行复位。可选的，所述接地故障保护装置还包括：电源模块。所述电源模块包括：全桥整流电路和第一RC电路。所述全桥整流电路的第一输入端连接所述相线，所述全桥整流电路的第二输入端连接所述中线，所述全桥整流电路的第一输出端连接所述第一RC电路的第一端，所述全桥整流电路的第二输出端接地。所述第一RC电路包括：第一电阻和第一电容，所述第一电阻的第一端连接所述第一RC电路的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述第一电容的第一端和所述接地故障保护断路器的电源端，所述第一电容的第二端接地。所述接地故障保护断路器，适于在所述接地故障保护断路器的电源端的电压小于或等于电源电压复位阈值时，进行复位。可选的，所述全桥整流电路包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管。所述第一二极管的阳极连接第二二极管的阴极和所述全桥整流电路的第二输入端，所述第一二极管的阴极连接第四二极管的阴极和所述全桥整流电路的第一输出端。所述第二二极管的阳极连接所述第三二极管的阳极和所述全桥整流电路的第二输出端。所述第三二极管的阴极连接所述第四二极管的阳极和所述全桥整流电路的第一输入端。可选的，所述接地故障保护装置还包括：脱扣模块。所述脱扣模块包括：可控硅、第五二极管、脱扣线圈和触点开关。所述可控硅的控制极适于接收所述断开控制信号，所述可控硅的阳极连接第五二极管的阴极，所述可控硅的阴极接地。所述第五二极管的阳极连接脱扣线圈的第一端。所述脱扣线圈的第二端连接所述相线。所述触点开关设置在相线和中线上，所述触点开关适于在所述脱扣线圈通电时断开所述相线和中线与负载的连接。可选的，所述检测电路还包括：判决模块。所述判决模块，适于判断所述接地故障保护断路器是否输出了所述断开控制信号。可选的，所述判决模块，适于在所述交流信号的负半周期内输出探测电流，以判断所述接地故障保护断路器是否输出所述断开控制信号。可选的，所述接地故障保护装置还包括：脱扣模块。所述脱扣模块包括：可控硅、第五二极管、脱扣线圈和触点开关。所述可控硅的控制极适于接收所述断开控制信号，所述可控硅的阳极连接第五二极管的阴极和探测引脚，所述可控硅的阴极接地。所述第五二极管的阳极连接脱扣线圈的第一端。所述脱扣线圈的第二端连接所述相线。所述触点开关设置在相线和中线上，所述触点开关适于在所述脱扣线圈通电时断开所述相线和中线与负载的连接。所述探测引脚适于接收所述探测电流。可选的，所述判决模块，适于通过所述探测电流获得所述探测引脚的负载电阻状态，并根据所述探测引脚的负载电阻状态判断所述接地故障保护断路器是否输出所述断开控制信号。可选的，所述检测电路还包括：报警模块。所述报警模块，适于在所述判决模块确定所述接地故障保护断路器未输出所述断开控制信号时，进行报警提示。可选的，所述信号产生模块包括：过零检测模块和信号发生器。所述过零检测模块，适于在检测到所述相线相对于所述中线的过零点时，输出过零脉冲信号。所述信号发生器，适于在接收到所述过零脉冲信号后，产生所述至少一个脉冲信号。可选的，所述检测电路还包括：判决模块。所述判决模块，适于输出探测电流，以判断所述接地故障保护断路器是否输出所述断开控制信号。可选的，所述检测电路还包括：可控开关和信号传输线。所述可控开关的控制端适于接收所述测试信号，所述可控开关的第一连接端连接所述信号传输线的第一连接点，所述可控开关的第二连接端接地。所述信号传输线的第二连接点连接所述可控开关的第二连接端。所述第一连接点和第二连接点之间的信号传输线贯穿所述电流互感器和所述检测线圈。可选的，所述信号传输线复用所述中线。本专利技术的信号产生模块产生模拟故障发生的测试信号，电流互感器和所述检测线圈在该测试信号的驱动下形成互感。当电流互感器模块、检测线圈模块和接地故障保护断路器中的各个组成部分未发生故障时，测试信号使得电流互感器、检测线圈和接地故障保护断路器形成正反馈环路，所述接地故障保护断路器内部产生自激振荡，电流互感器模块输出互感电流至接地故障保护断路器。接地故障保护断路器可以根据所述互感电流输出断开控制信号。因此，当检测到断开控制信号时，表明包括接地故障保护断路器在内的接地故障保护装置未发生故障，由此实现了对接地故障保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接地故障保护系统，其特征在于，包括：接地故障保护装置和检测电路；所述接地故障保护装置包括：电流互感器模块、检测线圈模块和接地故障保护断路器，所述接地故障保护断路器连接所述电流互感器模块和所述检测线圈模块；所述电流互感器模块包括：电流互感器；所述检测线圈模块包括：检测线圈；相线和中线提供交流信号，所述相线和中线贯穿所述电流互感器和所述检测线圈；所述电流互感器模块，适于在所述电流互感器和所述检测线圈形成互感，且与所述接地故障保护断路器形成电流通路时，输出互感电流至所述接地故障保护断路器；所述接地故障保护断路器，适于根据所述互感电流输出断开所述相线、中线与负载连接的断开控制信号；所述检测电路包括：信号产生模块；所述信号产生模块，适于输出测试信号；在所述交流信号的一个周期内，所述测试信号具有至少一个脉冲信号，所述脉冲信号使所述电流互感器和所述检测线圈产生互感。

【技术特征摘要】
2017.03.21 CN 20171017020811.一种接地故障保护系统，其特征在于，包括：接地故障保护装置和检测电路；所述接地故障保护装置包括：电流互感器模块、检测线圈模块和接地故障保护断路器，所述接地故障保护断路器连接所述电流互感器模块和所述检测线圈模块；所述电流互感器模块包括：电流互感器；所述检测线圈模块包括：检测线圈；相线和中线提供交流信号，所述相线和中线贯穿所述电流互感器和所述检测线圈；所述电流互感器模块，适于在所述电流互感器和所述检测线圈形成互感，且与所述接地故障保护断路器形成电流通路时，输出互感电流至所述接地故障保护断路器；所述接地故障保护断路器，适于根据所述互感电流输出断开所述相线、中线与负载连接的断开控制信号；所述检测电路包括：信号产生模块；所述信号产生模块，适于输出测试信号；在所述交流信号的一个周期内，所述测试信号具有至少一个脉冲信号，所述脉冲信号使所述电流互感器和所述检测线圈产生互感。2.如权利要求1所述的接地故障保护系统，其特征在于，所述接地故障保护断路器，适于计算复位放开后接收到的剩余电流或互感电流持续时间，在计算结果大于故障动作延时的时候，输出所述断开控制信号。3.如权利要求2所述的接地故障保护系统，其特征在于，所述至少一个脉冲信号的累计持续时间大于所述故障动作延时；所述至少一个脉冲信号包括：对应所述交流信号正半周期的脉冲信号，以及对应所述交流信号负半周期的脉冲信号；对应所述交流信号正半周期的脉冲信号的累计持续时间小于所述故障动作延时；对应所述交流信号负半周期的脉冲信号的累计持续时间小于所述故障动作延时。4.如权利要求2所述的接地故障保护系统，其特征在于，所述接地故障保护装置还包括：电源模块；所述电源模块，适于在所述电源模块正常情况下，提供大于或等于电源电压复位阈值的第一电源电压至所述接地故障保护断路器的电源端；在所述电源模块发生故障情况下，提供小于或等于所述电源电压复位阈值的第二电源电压至所述接地故障保护断路器的电源端；所述接地故障保护断路器，适于在所述接地故障保护断路器的电源端接收到所述第二电源电压时，进行复位。5.如权利要求2所述的接地故障保护系统，其特征在于，所述接地故障保护装置还包括：电源模块；所述电源模块包括：全桥整流电路和第一RC电路；所述全桥整流电路的第一输入端连接所述相线，所述全桥整流电路的第二输入端连接所述中线，所述全桥整流电路的第一输出端连接所述第一RC电路的第一端，所述全桥整流电路的第二输出端接地；所述第一RC电路包括：第一电阻和第一电容，所述第一电阻的第一端连接所述第一RC电路的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述第一电容的第一端和所述接地故障保护断路器的电源端，所述第一电容的第二端接地；所述接地故障保护断路器，适于在所述接地故障保护断路器的电源端的电压小于或等于电源电压复位阈值时，进行复位。6.如权利要求5所述的接地故障保护系统，其特征在于，所述全桥整流电路包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；所述第一二极管的阳极连接第二二极管的阴极和所述全桥整流电路的第二输入端，所述第一二极管的阴极连接第四...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝树森，刘阳，于学球，
申请(专利权)人：上海复旦微电子集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31