剩余电流发生装置和剩余电流动作保护器测试仪制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施方式公开了剩余电流发生装置和剩余电流动作保护器测试仪。剩余电流发生装置包括：过零检测模块，用于在检测到交流电压的零点时生成过零信号；控制模块，与所述过零检测模块连接，用于基于所述过零信号生成触发命令；第一直接数字式频率合成器，与所述控制模块连接，用于基于所述触发命令生成与所述交流电压相位同步的第一交流电压；电压‑电流转换模块，用于将所述第一交流电压转换为电流。本实用新型专利技术实施方式可以限制波形失真，而且可以方便地调节剩余电流的相位角度。

Residual current generator and Residual Current Operated Protector tester

【技术实现步骤摘要】
剩余电流发生装置和剩余电流动作保护器测试仪
本技术涉及电子元器件
，特别是剩余电流发生装置和剩余电流动作保护器测试仪。
技术介绍
电线路由于某种原因(如机械损伤、绝缘老化等)导致电线绝缘性能下降，电线与大地之间有不正常的电流通过，这种现象称为漏电。剩余电流(ResidualCurrent)即漏电电流，是指低压配电线路中各相(含中性线)电流矢量和不为零的电流。剩余电流动作保护器是在规定条件下，当剩余电流达到或超过给定值时，自动断开电路的机械开关电器或组合电器，又叫漏电保护器。剩余电流动作保护器是防止电击事故的有效手段之一，也是防止漏电引起电气火灾和电气设备损坏事故的重要技术措施。目前，在对剩余电流动作保护器产品执行功能测试时，通常需要提供与输入电压同步的剩余电流。另外，剩余电流的相位角度应该是可设置的，比如相位角度通常包括：AC；+0°；-0°；+90°；-90°；+135°；-135°；等等。图1为现有技术中与输入电压同步的剩余电流的发生过程示意图。在图1中，过零检测(ZeroCheck)模块11与交流电压的火线L和零线N分别连接。过零检测模块11在检测到交流电压的零点时生成过零信号；微处理器(MCU)12基于过零信号产生与交流电压同步的、数字格式的电压信号；数字-模拟转换器13将数字格式的电压信号转换为模拟格式的电压信号；电压-电流转换器14将模拟格式的电压信号转换为电流信号，即为与输入电压同步的剩余电流。然而，在这种方式中，受限于微处理器12的时钟资源和数字-模拟转换器12的转换速率，剩余电流的波形失真较为严重。而且，在这种方式中，难以调节剩余电流的相位角度。
技术实现思路
本技术实施方式提出剩余电流发生装置和剩余电流动作保护器测试仪。本技术实施方式的技术方案如下：剩余电流发生装置，包括：过零检测模块，用于在检测到交流电压的零点时生成过零信号；控制模块，与所述过零检测模块连接，用于基于所述过零信号生成触发命令；第一直接数字式频率合成器(DirectDigitalSynthesizer，DDS)与所述控制模块连接，用于基于所述触发命令生成与所述交流电压相位同步的第一交流电压；电压-电流转换模块，用于将所述第一交流电压转换为电流。可见，本技术实施方式不由微处理器产生电压信号，而是由善于数字化处理的DDS基于控制模块的触发命令产生与交流电压保持同步的第一交流电压，因此可以限制剩余电流的波形失真。而且，本技术实施方式采用具有数字-模拟转换功能的DDS，无需再布置额外的数字-模拟转换器，剩余电流发生装置还具有紧凑的结构，并由此节约布置空间。在一个实施方式中，还包括：第二DDS，与所述控制模块连接，用于基于所述触发命令生成与所述交流电压相位同步且幅值固定的第二交流电压；相位调节模块，布置在所述第一DDS与所述电压-电流转换模块之间，用于基于所述第二交流电压调节所述第一交流电压的相位角度。可见，本技术实施方式基于与交流电压相位同步且幅值固定的第二交流电压调节第一交流电压的相位角度，剩余电流发生装置所提供的剩余电流不但与交流电压保持同步，且剩余电流的相位角度是可设置的。在一个实施方式中，所述相位调节模块包括：瞬时幅值检测单元，用于检测所述第二交流电压的瞬时幅值；比较器，与所述瞬时幅值检测单元连接，用于将所述瞬时幅值与设置值进行比较，当所述瞬时幅值与所述设置值相同时，生成开关触发命令；模拟开关，与所述比较器连接，用于基于所述开关触发命令调节所述第一交流电压的相位角度。因此，本技术实施方式还提出了相位调节模块的具体结构，可以基于第二交流电压的瞬时幅值检测结果设置剩余电流的相位角度。在一个实施方式中，所述相位调节模块还包括：设置值调整模块，与所述比较器连接，用于接收包含更新值的相位角度调整指令，并基于所述更新值调整所述设置值。因此，本技术实施方式还可以调整设置值，并由此改变剩余电流的相位角度。在一个实施方式中，还包括：幅值调制模块，与所述第一DDS连接，用于调制所述第一交流电压的幅值。因此，通过幅值调制模块调节第一交流电压的幅值，剩余电流的电流值也可以获得相应调整，从而可以输出多个电流值级别的剩余电流。在一个实施方式中，所述控制模块包括MCU、中央处理器(CPU)或现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray，FPGA)。可见，控制模块具有多种实施方式，便于应用。在一个实施方式中，还包括：电流输出模块，与所述电压-电流转换模块连接，用于输出所述电流。因此，基于电流输出模块，可以便利地输出剩余电流。剩余电流动作保护器测试仪，包括如上所述的剩余电流发生装置。因此，本技术实施方式还提出一种具有剩余电流发生功能的剩余电流动作保护器测试仪。基于该剩余电流动作保护器测试仪，可以方便地对剩余电流动作保护器执行测试。附图说明图1为现有技术中与输入电压同步的剩余电流的发生过程示意图。图2为本技术的剩余电流发生装置的第一示范性结构图。图3为本技术的剩余电流发生装置的第二示范性结构图。图4为本技术的相位控制模块的示范性结构图。图5为本技术的剩余电流动作保护器测试仪的示范性结构图。其中，附图标记如下：标号含义11过零检测模块12微处理器13数字-模拟转换器14电压-电流转换器20剩余电流发生装置21过零检测模块22控制模块23第一DDS24电压-电流转换模块25电流输出模块26幅值调制模块27相位调节模块28第二DDS271瞬时幅值检测单元272比较器273模拟开关30剩余电流动作保护器测试仪具体实施方式为了使本技术的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以阐述性说明本技术，并不用于限定本技术的保护范围。为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本技术的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本技术的方案。但是很明显，本技术的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本技术的方案，一些实施方式没有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.剩余电流发生装置(20)，其特征在于，包括：/n过零检测模块(21)，用于在检测到交流电压的零点时生成过零信号；/n控制模块(22)，与所述过零检测模块(21)连接，用于基于所述过零信号生成触发命令；/n第一直接数字式频率合成器(23)，与所述控制模块(22)连接，用于基于所述触发命令生成与所述交流电压相位同步的第一交流电压；/n电压-电流转换模块(24)，用于将所述第一交流电压转换为电流。/n

【技术特征摘要】
1.剩余电流发生装置(20)，其特征在于，包括：
过零检测模块(21)，用于在检测到交流电压的零点时生成过零信号；
控制模块(22)，与所述过零检测模块(21)连接，用于基于所述过零信号生成触发命令；
第一直接数字式频率合成器(23)，与所述控制模块(22)连接，用于基于所述触发命令生成与所述交流电压相位同步的第一交流电压；
电压-电流转换模块(24)，用于将所述第一交流电压转换为电流。


2.根据权利要求1所述的剩余电流发生装置(20)，其特征在于，还包括：
第二直接数字式频率合成器(28)，与所述控制模块(22)连接，用于基于所述触发命令生成与所述交流电压相位同步且幅值固定的第二交流电压；
相位调节模块(27)，布置在所述第一直接数字式频率合成器(23)与所述电压-电流转换模块(24)之间，用于基于所述第二交流电压调节所述第一交流电压的相位角度。


3.根据权利要求2所述的剩余电流发生装置(20)，其特征在于，所述相位调节模块(27)包括：
瞬时幅值检测单元(271)，用于检测所述第二交流电压的瞬时幅值；
比较器(272)，与所述瞬时幅值检测单元(271)连接，用于将所述瞬时幅值与设置值进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈智，杨志，
申请(专利权)人：上海西门子线路保护系统有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31