一种漏电保护的脱扣控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种漏电保护的脱扣控制系统及方法

【技术实现步骤摘要】
一种漏电保护的脱扣控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及漏电流测量领域，具体涉及一种漏电保护的脱扣控制系统及方法
。

技术介绍

[0002]漏电传感器是测量电力线路漏电流并将测量的漏电流与国际标准上规定的漏电流值
(
标准设定门限值
)
进行比较而输出开关脱扣信号的器件
。
然而，漏电流的波形有多种，各种波形的漏电流对应的标准设定门限值是不同的；而且，在多种波形的漏电流中，存在漏电流的波形相似的情况，如果采用现有漏电传感器的计算方法，对不同类型且相似的漏电波形进行计算时，计算出来的结果会出现漏电值错误判断；因而在实际应用中因算法不完善，漏电传感器会经常性产生误报警和误动作，造成线路停电设备停运
。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种漏电保护的脱扣控制系统及方法，来准确输出开关的脱扣信号，防止误动作造成的线路停电设备停运
。
[0004]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种漏电保护的脱扣控制系统
,
包括
:
[0005]振荡调制模块
,
其用于产生磁调制基波信号；
[0006]恒流恒压转换模块
,
其与所述振荡调制模块连接
,
用于将所述振荡调制模块产生的磁调制基波信号转换成恒流恒压信号；
[0007]中心点电压提供模块
,
其用于产生中心点电压信号；
[0008]磁调制线圈模块
,
其分别与所述恒流恒压转换模块以及所述中心点电压提供模块连接
,
用于在所述恒流恒压信号以及所述中心点电压信号的作用下测量待测电力线路中任一波形的漏电流数值；
[0009]低通滤波模块
,
其与所述磁调制线圈模块连接
,
用于滤除所述漏电流数值中的高频干扰波
,
得到漏电流波形；
[0010]MCU
模块
,
其与所述低通滤波模块连接
,
用于采集所述漏电流波形
,
并测量计算所述漏电流波形的有效值和平均值
,
且根据测量计算的有效值和平均值计算出所述漏电流波形的识别值
,
还用于根据所述识别值以及测量计算的有效值和平均值判断出所述漏电流波形的类型并发出相应的脱扣信号以控制脱扣开关动作
。
[0011]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进
。
[0012]进一步，所述振荡调制模块具体为磁调制振荡器
。
[0013]进一步，所述恒流恒压转换模块包括第一运算放大器，所述第一运算放大器的正电源端接入
VCC
电压，所述第一运算放大器的负电源端接地，所述第一运算放大器的同相输入端及反相输入端连接在所述振荡调制模块的输出端上，所述第一运算放大器的输出端用于输出所述恒流恒压信号
。
[0014]进一步，所述中心点电压提供模块包括第二运算放大器；所述第二运算放大器的正电源端接入
VCC
电压，所述第二运算放大器的负电源端接地，所述第二运算放大器的同相
输入端通过第一电阻接入
VCC
电压，所述第二运算放大器的同相输入端还通过第二电阻接地，所述第二运算放大器的反相输入端与所述第二运算放大器的输出端连接，所述第二运算放大器的输出端用于输出
VCC/2
电压并通过第三电阻与所述磁调制线圈模块连接
。
[0015]进一步，所述低通滤波模块包括第三运算放大器；所述第三运算放大器的正电源端接入
VCC
电压，所述第三运算放大器的负电源端接地，所述第三运算放大器的同相输入端通过第四电阻与所述磁调制线圈模块连接，所述第三运算放大器的同相输入端还通过第五电阻接入
VCC/2
电压，所述第三运算放大器的同相输入端与所述第三运算放大器的反相输入端之间连接有第一电容，所述第三运算放大器的反相输入端通过第六电阻接入
VCC/2
电压，所述第三运算放大器的反相输入端与所述第三运算放大器的输出端之间连接有并联的第七电阻和第二电容，所述第三运算放大器的输出端串接有第八电阻，所述第三运算放大器的输出端通过所述第八电阻输出所述漏电流波形并与所述
MCU
模块的
AD
采集端连接，所述第八电阻与所述
MCU
模块连接的一端还通过第三电容接地
。
[0016]进一步，所述
MCU
模块还与所述振荡调制模块连接，所述
MCU
模块还用于获取所述振荡调制模块的振荡频率，并判断所述振荡频率是否正确
。
[0017]进一步，在所述
MCU
模块中，测量计算所述漏电流波形的有效值和平均值的计算模型为：
[0018][0019]其中，
U
rms
为测量计算的有效值，
U
avg
为测量计算的平均值，
T
为所述
MCU
模块的采样周期，
u(t)
为所述漏电流波形在采样周期
T
内
t
时刻的电压值
。
[0020]进一步，在所述
MCU
模块中，根据测量计算的有效值和平均值计算出所述漏电流波形的识别值的计算模型为：
[0021][0022]其中，
rate
为所述识别值，
U
rms
为测量计算的有效值，
U
avg
为测量计算的平均值
。
[0023]进一步，漏电流波形的类型包括正弦交流漏电波形
、
纯直流波形和脉动波形，其中所述脉动波形的具体类型包括
A0
°
脉动波
、A90
°
脉动波
、A135
°
脉动波
、DC
‑
2P
波形
、DC
‑
3P
波形；
[0024]在所述
MCU
模块中，根据所述识别值以及测量计算的有效值和平均值判断出所述漏电流波形的类型并发出相应的脱扣信号的具体过程为：
[0025]根据测量计算的平均值和有效值判断所述漏电流波形的类型是属于正弦交流漏电波形和纯直流波形中的一种，还是属于脉动波形；
[0026]若所述漏电流波形的类型属于正弦交流漏电波形，则将测量计算的有效值与正弦交流漏电波形的标准设定门限有效值作比较，当测量计算的有效值不大于正弦交流漏电波形的标准设定门限有效值时，输出无效的脱扣信号，当测量计算的有效值大于正弦交流漏电波形的标准设定门限有效值时，输出有效的脱扣信号；
[0027]若本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种漏电保护的脱扣控制系统
,
其特征在于
,
包括
:
振荡调制模块
,
其用于产生磁调制基波信号；恒流恒压转换模块
,
其与所述振荡调制模块连接
,
用于将所述振荡调制模块产生的磁调制基波信号转换成恒流恒压信号；中心点电压提供模块
,
其用于产生中心点电压信号；磁调制线圈模块
,
其分别与所述恒流恒压转换模块以及所述中心点电压提供模块连接
,
用于在所述恒流恒压信号以及所述中心点电压信号的作用下测量待测电力线路中任一波形的漏电流数值；低通滤波模块
,
其与所述磁调制线圈模块连接
,
用于滤除所述漏电流数值中的高频干扰波
,
得到漏电流波形；
MCU
模块
,
其与所述低通滤波模块连接
,
用于采集所述漏电流波形
,
并测量计算所述漏电流波形的有效值和平均值
,
且根据测量计算的有效值和平均值计算出所述漏电流波形的识别值
,
还用于根据所述识别值以及测量计算的有效值和平均值判断出所述漏电流波形的类型并发出相应的脱扣信号以控制脱扣开关动作
。2.
根据权利要求1所述的漏电保护的脱扣控制系统
,
其特征在于
,
所述振荡调制模块具体为磁调制振荡器
。3.
根据权利要求1所述的漏电保护的脱扣控制系统
,
其特征在于
,
所述恒流恒压转换模块包括第一运算放大器，所述第一运算放大器的正电源端接入
VCC
电压，所述第一运算放大器的负电源端接地，所述第一运算放大器的同相输入端及反相输入端连接在所述振荡调制模块的输出端上，所述第一运算放大器的输出端用于输出所述恒流恒压信号
。4.
根据权利要求1所述的漏电保护的脱扣控制系统
,
其特征在于
,
所述中心点电压提供模块包括第二运算放大器；所述第二运算放大器的正电源端接入
VCC
电压，所述第二运算放大器的负电源端接地，所述第二运算放大器的同相输入端通过第一电阻接入
VCC
电压，所述第二运算放大器的同相输入端还通过第二电阻接地，所述第二运算放大器的反相输入端与所述第二运算放大器的输出端连接，所述第二运算放大器的输出端用于输出
VCC/2
电压并通过第三电阻与所述磁调制线圈模块连接
。5.
根据权利要求1所述的漏电保护的脱扣控制系统
,
其特征在于
,
所述低通滤波模块包括第三运算放大器；所述第三运算放大器的正电源端接入
VCC
电压，所述第三运算放大器的负电源端接地，所述第三运算放大器的同相输入端通过第四电阻与所述磁调制线圈模块连接，所述第三运算放大器的同相输入端还通过第五电阻接入
VCC/2
电压，所述第三运算放大器的同相输入端与所述第三运算放大器的反相输入端之间连接有第一电容，所述第三运算放大器的反相输入端通过第六电阻接入
VCC/2
电压，所述第三运算放大器的反相输入端与所述第三运算放大器的输出端之间连接有并联的第七电阻和第二电容，所述第三运算放大器的输出端串接有第八电阻，所述第三运算放大器的输出端通过所述第八电阻输出所述漏电流波形并与所述
MCU
模块的
AD
采集端连接，所述第八电阻与所述
MCU
模块连接的一端还通过第三电容接地
。6.
根据权利要求1所述的漏电保护的脱扣控制系统
,
其特征在于
,
所述
MCU
模块还与所述振荡调制模块连接，所述
MCU
模块还用于获取所述振荡调制模块的振荡频率，并判断所述振荡频率是否...

【专利技术属性】
技术研发人员：师金柱，何雪莲，赵磊，宋子豪，张二伟，
申请(专利权)人：安阳霍远科技有限公司，
类型：发明
国别省市：