一种工频剩余电流高频分量检测装置及其检测方法制造方法及图纸

本专利公开了一种工频剩余电流高频分量检测装置及其检测方法，包括第一端子、第二端子、环形磁路铁芯、高通滤波器以及高频整流器；所述环形磁路铁芯上缠绕有第一线圈、第二线圈以及第三线圈，所述第一线圈与所述第二线圈的绕线方向相反；所述第一线圈以及所述第二线圈的两端均连接第一端子，所述第二线圈旁路连接有所述高通滤波器；所述第三线圈的两端连接所述高频整流器的输入端，所述高频整流器的输出端连接所述第二端子。通过本专利实现能够识别剩余电流的变化的原因，大大降低剩余电流保护器的误动作，充分发挥剩余电流保护在用电过程中的人身安全保护作用。

【技术实现步骤摘要】
一种工频剩余电流高频分量检测装置及其检测方法
本专利涉及剩余电流检测装置领域，具体涉及一种工频剩余电流高频分量检测装置及其检测方法。
技术介绍
在低压配电系统中普遍使用剩余电流保护器，以保证用电过程中的人身安全。剩余电流保护器的保护原理是，如附图1所示，剩余电流互感器连接剩余电流阈值判定脱扣装置，剩余电流互感器对工频电流中的剩余电流进行检测，当剩余电流阈值判定脱扣装置判定出剩余电流的输出幅度超过预先设置的阈值时，则启动跳闸切断电源。基于上述原理，一种经常发生的误动作普遍存在，那就是因为绝缘电阻下降而导致的跳闸切断电源。由于绝缘电阻是随着气象条件随时不断变化的，绝缘电阻下降会引起剩余电流增大，从而导致剩余电流保护器出现频繁的跳闸切断电源。过于频繁的误动作对于剩余电流保护器的实际应用形成很大的阻力。因此亟需一种能够识别剩余电流的变化是由于绝缘电阻下降、还是由于用电过程中有人触电所导致。对于绝缘电阻下降所引起的剩余电流保护器不动作；对于用电过程中有人触电所引起的剩余电流保护器才动作断电。从而大大降低剩余电流保护器的误动作，充分发挥剩余电流保护在用电过程中的人身安全保护作用。专利内容本专利的目的是设计一种工频剩余电流高频分量检测装置及其检测方法，使其实现能够识别剩余电流的变化的原因，大大降低剩余电流保护器的误动作，充分发挥剩余电流保护在用电过程中的人身安全保护作用。为实现上述目的，本专利提供如下技术方案：一种工频剩余电流高频分量检测装置，包括用于连接剩余电流互感器的第一端子、用于连接剩余电流阈值判定脱扣装置的第二端子、环形磁路铁芯、高通滤波器以及高频整流器；所述环形磁路铁芯上缠绕有第一线圈、第二线圈以及第三线圈，所述第一线圈与所述第二线圈的绕线方向相反；所述第一线圈、所述第二线圈以及所述第一端子组成环形回路，所述第二线圈旁路连接有所述高通滤波器；所述第三线圈的两端连接所述高频整流器的输入端，所述高频整流器的输出端连接所述第二端子。进一步的，所述高频整流器为全波桥式整流电路，主要由四个二极管组成，如型号为1N4148的二极管。如此设置，使两对二极管交替工作，输出电流比半波整流器加大了一倍，每只二极管流过的电流仅为负载电流的一半，效率更高。进一步的，所述高频整流器与所述第二端子之间还设有电容储能器，所述电容储能器的时间常数小于0.025秒。如此设置，通过设置电容储能器储存经过高频整流器的能量，并通过恰当的时间常数用来衡量剩余电流的功率大小，以设定适合的脱扣阈值。关于时间常数的具体选择，是根据剩余电流保护器的技术规范，规定动作时间为0.1秒。因此储能电容的时间常数应小于其四分之一的动作时间，即为小于0.025秒。进一步的，所述电容储能器包括并联连接的电容和电阻。如此设置，通过电容与电阻并联形成电容储能器，结构简单实用性强。本专利还保护一种工频剩余电流高频分量检测装置的检测方法，包括以下步骤：步骤1：将所述第一端子连接所述剩余电流互感器，所述第二端子连接所述剩余电流阈值判定脱扣装置；步骤2：通过所述剩余电流互感器检测所述工频电流中的所述剩余电流，所述剩余电流通过所述第一端子流过所述第一线圈和所述第二线圈；其中所述第一线圈中流过的所述剩余电流是高频分量以及低频分量；所述第二线圈旁路连接有所述高通滤波器，能够实现所述剩余电流的高频分量从所述高通滤波器通过，所述剩余电流的低频分量从所述第二线圈通过，使得所述第二线圈中流过的所述剩余电流是低频分量；由于所述环形磁路铁芯上的所述第一线圈与所述第二线圈的绕线方向相反，因此他们在所述环形磁路铁芯上所产生的磁场是相减的关系，相减之后的磁路中仅有所述剩余电流的高频分量，该所述剩余电流的高频分量通过所述第三线圈输出；步骤3：所述第三线圈的所述剩余电流经过所述高频整流器进行整流，使交流信号转变成脉动直流信号，用以驱动剩余电流保护器的脱扣装置；通过所述第二端子输进所述剩余电流阈值判定脱扣装置；步骤4：所述剩余电流阈值判定脱扣装置对步骤3中得到的仅含有高频分量的剩余电流进行判定，若剩余电流的输出幅度超过预先设置的阈值时，则执行步骤5；否则，执行步骤6；步骤5：所述剩余电流保护器启动进行跳闸切断电源；步骤6：所述剩余电流保护器不启动。与现有技术相比，本专利的有益效果：在剩余电流互感器与剩余电流阈值判定脱扣装置之间设置本装置，通过识别剩余电流的变化的原因，大大降低剩余电流保护器的误动作，充分发挥剩余电流保护在用电过程中的人身安全保护作用。附图说明为了更清楚地说明本专利实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术的连接关系图；图2为本专利的连接关系图；图3为本专利的结构示意图；图中所标各部件的名称如下：1、第一端子；2、第二端子；3、环形磁路铁芯；4、高通滤波器；5、高频整流器；6、第一线圈；7、第二线圈；8、第三线圈；9、电容储能器具体实施方式下面将结合本专利中的附图，对本专利中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的仅仅是本专利一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利保护的范围。实施例：一种工频剩余电流高频分量检测装置，包括用于连接剩余电流互感器的第一端子1、用于连接剩余电流阈值判定脱扣装置的第二端子2、环形磁路铁芯3、高通滤波器4以及高频整流器5；环形磁路铁芯3上缠绕有第一线圈6、第二线圈7以及第三线圈8，第一线圈6与第二线圈7的绕线方向相反；第一线圈6、第二线圈7以及第一端子1组成环形回路，第二线圈7旁路连接有高通滤波器4；第三线圈8的两端连接高频整流器5的输入端，高频整流器5的输出端连接第二端子2。高频整流器5为全波桥式整流电路，主要由四个二极管组成，如型号为1N4148的二极管。如此设置，使两对二极管交替工作，输出电流比半波整流器加大了一倍，每只二极管流过的电流仅为负载电流的一半，效率更高。高频整流器5与第二端子2之间还设有电容储能器9，电容储能器9的时间常数小于0.025秒。如此设置，通过设置电容储能器9储存经过高频整流器5的能量，并通过恰当的时间常数用来衡量剩余电流的功率大小，以设定适合的脱扣阈值。关于时间常数的具体选择，是根据剩余电流保护器的技术规范，规定动作时间为0.1秒。因此储能电容的时间常数应小于其四分之一的动作时间，即为小于0.025秒。电容储能器9包括并联连接的电容和电阻。如此设置，通过电容与电阻并联形成电容储能器9，结构简单实用性强。本实施例的工作原理：首先要说明的一点时，关于剩余电流的增大，如果是由于绝缘电阻下降所引起本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工频剩余电流高频分量检测装置，其特征在于：包括用于连接剩余电流互感器的第一端子、用于连接剩余电流阈值判定脱扣装置的第二端子、环形磁路铁芯、高通滤波器以及高频整流器；所述环形磁路铁芯上缠绕有第一线圈、第二线圈以及第三线圈，所述第一线圈与所述第二线圈的绕线方向相反；所述第一线圈、所述第二线圈以及所述第一端子组成环形回路，所述第二线圈旁路连接有所述高通滤波器；所述第三线圈的两端连接所述高频整流器的输入端，所述高频整流器的输出端连接所述第二端子。/n

【技术特征摘要】
1.一种工频剩余电流高频分量检测装置，其特征在于：包括用于连接剩余电流互感器的第一端子、用于连接剩余电流阈值判定脱扣装置的第二端子、环形磁路铁芯、高通滤波器以及高频整流器；所述环形磁路铁芯上缠绕有第一线圈、第二线圈以及第三线圈，所述第一线圈与所述第二线圈的绕线方向相反；所述第一线圈、所述第二线圈以及所述第一端子组成环形回路，所述第二线圈旁路连接有所述高通滤波器；所述第三线圈的两端连接所述高频整流器的输入端，所述高频整流器的输出端连接所述第二端子。


2.根据权利要求1所述的工频剩余电流高频分量检测装置，其特征在于：所述高频整流器为全波桥式整流电路，主要由四个二极管组成。


3.根据权利要求1所述的工频剩余电流高频分量检测装置，其特征在于：所述高频整流器与所述第二端子之间还设有电容储能器，所述电容储能器的时间常数小于0.025秒。


4.根据权利要求3所述的工频剩余电流高频分量检测装置，其特征在于：所述电容储能器包括并联连接的电容和电阻。


5.一种工频剩余电流高频分量检测装置的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将所述第一端子连接所述剩余电流互感器，所述第二端子...

【专利技术属性】
技术研发人员：张前进，皮秋如，皮冬如，谢明泉，皮旭梅，
申请(专利权)人：广东港博新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44