一种特殊波形剩余电流保护系统技术方案

技术编号：40095008 阅读：8 留言：0更新日期：2024-01-23 16:48

本发明专利技术涉及剩余电流保护技术领域，特别是涉及一种特殊波形剩余电流保护系统。其包括剩余电流采集机构、主控芯片和分闸动作机构；剩余电流采集机构采集所在电路的剩余电流值；主控芯片对采集的剩余电流值分析处理，并控制分闸动作机构运动；一个剩余电流采集机构、一个主控芯片和一个分闸动作机构组合形成可独立运行的剩余电流保护单元；剩余电流保护单元根据用电负荷和线路分为一级保护单元、二级保护单元和末级保护单元；剩余电流保护单元均设置自动定档控制模块。本发明专利技术设置多个不同等级的保护单元，对电网中不同的支路进行剩余电流保护；当出现触点故障时，立刻进行动作，降低人身危害，并最小化对电网的影响，以免影响正常用电用户。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及剩余电流保护，特别是涉及一种特殊波形剩余电流保护系统。

技术介绍

1、特波保护，又叫特殊波形剩余电流动作保护。接触电流是剩余电流的一种，但又和常规剩余电流不同，是一种非正弦、非线性电流波形。当人(或动物)在接触开始瞬间，电流击穿皮肤时，由于人体阻抗特性，接触电流时一种特殊波形，将这种特殊波形识别和判断出来，就能区别人(或动物)触电和线路设备漏电，从而可靠防止人身触电，同时避免一般跳闸。

2、低压配电线路中各相(含中性线)电流矢量和不为零而产生的电流称为剩余电流。通常所说的接地故障电流即漏电电流就是一种常见的剩余电流。剩余电流保护是利用剩余电流动作保护装置来防止电气事故的一种安全技术措施。

3、人体接触电流波形，其特性受人体电阻特性的制约，在一般条件下，主要取决于人体的皮肤阻抗变化。人体接触电流在很短的时间内(约2至3个周期)，皮肤阻抗为时变网络，其电阻值由大变小，以后转变为非时变网络。皮肤电阻的这一特性，决定了流过人体的接触电流，在起始的一段时间里为递增的周期性函数。

4、特波剩余电流动作保护利用特殊波形识别技术与剩余电流检测技术相结合，把人、畜直接接触电击时所发生的对地电流，用数字电路对这一特殊波形剩余电流进行了辨认和分离，同时保留常规剩余电流检测功能。解决了常规一级剩余电流保护断路器由于定值较高，在二三级失效时或在主干线路上人身触电，不能可靠保护人身安全的问题，也避免了因定值过低频繁跳闸的问题，提高了供电可靠性。因此，产品既有较高的投运率，又在相当程度上保护人、畜生命安全。</p>

5、同时依据实际应用中需求，设备需要检测到低压主干线的剩余电流，根据漏电电流状态，自动定档调整动作定值，也增加剩余电流突变保护特性，避免保护装置的频繁调整，提高供电可靠性，及时确定故障点并确定整改措施，达到对线路设备的有效保护等目的。

技术实现思路

1、本专利技术目的是针对
技术介绍
中存在的问题，提出一种特殊波形剩余电流保护系统。

2、本专利技术的技术方案，一种特殊波形剩余电流保护系统，包括剩余电流采集机构、主控芯片和分闸动作机构；

3、剩余电流采集机构采集所在电路的剩余电流值；

4、主控芯片对采集的剩余电流值分析处理，并控制分闸动作机构运动；

5、分闸动作机构触发则对所在电路进行分闸；

6、一个剩余电流采集机构、一个主控芯片和一个分闸动作机构组合形成可独立运行的剩余电流保护单元；

7、剩余电流保护单元根据用电负荷和线路分为一级保护单元、二级保护单元和末级保护单元；

8、剩余电流保护单元均设置自动定档控制模块；

9、自动定档控制模块自动跟踪线路的实际剩余电流iδ，并根据其大小自动确定iδn；

10、即先测出线路的iδ，当iδ超过iδn的一半，则系统根据线路中iδ的变化情况来将iδn自动向上调整一档，不断向上调整，直到将iδn调整到最高档为止；

11、若iδ小于iδn当前档位的下一档时，则系统根据线路中iδ的变化情况来讲iδn自动向下调整一档，不断向下调整，直到将iδn调整到最小档为止。

12、优选的，剩余电流采集机构通过漏电互感器采集剩余电流，通过电流采样电路将电流值转换成差分的电压值，并输入给主控芯片，通过主控芯片计算，将采集的电压值转换成实际的电流值。

13、优选的，互感器的匝数比为1200：1。

14、优选的，主控芯片允许的最大采样电压峰值不能超过1000mv，则最大采样电流有效值为：

15、i＝1000mv/(1.414*200ω*2)*1200＝2122ma。

16、优选的，一级保护单元安装在变压器低压侧，对电网中出现的间接接触触电进行保护并对在架空线路发生断线、过负荷、短路情况时动作与跳闸。

17、优选的，二级保护单元安装在供电支路上，将剩余电流引起的故障控制在该供电支路上。

18、优选的，末级保护单元安装在用户侧，对直接接触电击进行保护。

19、优选的，末级保护单元的保护范围内出现大于额定剩余动作电流30ma时，切断电源。

20、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益的技术效果：

21、本专利技术设置多个不同等级的保护单元，对电网中不同的支路进行剩余电流保护；当出现触点故障时，立刻进行动作，降低人身危害，并最小化对电网的影响，以免影响正常用电用户。同时本专利技术具备自动定档功能，在危险解除后能够快速合闸复位，降低断电的影响；而对于持续性故障，则不进行合闸动作，以免造成更大的人身伤害。

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【技术保护点】

1.一种特殊波形剩余电流保护系统，其特征在于，包括剩余电流采集机构、主控芯片和分闸动作机构；剩余电流采集机构采集所在电路的剩余电流值；主控芯片对采集的剩余电流值分析处理，并控制分闸动作机构运动；分闸动作机构触发则对所在电路进行分闸；一个剩余电流采集机构、一个主控芯片和一个分闸动作机构组合形成可独立运行的剩余电流保护单元；剩余电流保护单元根据用电负荷和线路分为一级保护单元、二级保护单元和末级保护单元；剩余电流保护单元均设置自动定档控制模块；自动定档控制模块自动跟踪线路的实际剩余电流IΔ，并根据其大小自动确定IΔn；即先测出线路的IΔ，当IΔ超过IΔn的一半，则系统根据线路中IΔ的变化情况来将IΔn自动向上调整一档，不断向上调整，直到将IΔn调整到最高档为止；若IΔ小于IΔn当前档位的下一档时，则系统根据线路中IΔ的变化情况来讲IΔn自动向下调整一档，不断向下调整，直到将IΔn调整到最小档为止。

2.根据权利要求1所述的一种特殊波形剩余电流保护系统，其特征在于，剩余电流采集机构通过漏电互感器采集剩余电流，通过电流采样电路将电流值转换成差分的电压值，并输入给主控芯片，通过主

3.根据权利要求2所述的一种特殊波形剩余电流保护系统，其特征在于，互感器的匝数比为1200：1。

4.根据权利要求2所述的一种特殊波形剩余电流保护系统，其特征在于，主控芯片允许的最大采样电压峰值不能超过1000mV，则最大采样电流有效值为：I＝1000mV/(1.414*200Ω*2)*1200＝2122mA。

5.根据权利要求1所述的一种特殊波形剩余电流保护系统，其特征在于，一级保护单元安装在变压器低压侧，对电网中出现的间接接触触电进行保护并对在架空线路发生断线、过负荷、短路情况时动作与跳闸。

6.根据权利要求1所述的一种特殊波形剩余电流保护系统，其特征在于，二级保护单元安装在供电支路上，将剩余电流引起的故障控制在该供电支路上。

7.根据权利要求1所述的一种特殊波形剩余电流保护系统，其特征在于，末级保护单元安装在用户侧，对直接接触电击进行保护。

8.根据权利要求7所述的一种特殊波形剩余电流保护系统，其特征在于，末级保护单元的保护范围内出现大于额定剩余动作电流30mA时，切断电源。

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【技术特征摘要】

1.一种特殊波形剩余电流保护系统，其特征在于，包括剩余电流采集机构、主控芯片和分闸动作机构；剩余电流采集机构采集所在电路的剩余电流值；主控芯片对采集的剩余电流值分析处理，并控制分闸动作机构运动；分闸动作机构触发则对所在电路进行分闸；一个剩余电流采集机构、一个主控芯片和一个分闸动作机构组合形成可独立运行的剩余电流保护单元；剩余电流保护单元根据用电负荷和线路分为一级保护单元、二级保护单元和末级保护单元；剩余电流保护单元均设置自动定档控制模块；自动定档控制模块自动跟踪线路的实际剩余电流iδ，并根据其大小自动确定iδn；即先测出线路的iδ，当iδ超过iδn的一半，则系统根据线路中iδ的变化情况来将iδn自动向上调整一档，不断向上调整，直到将iδn调整到最高档为止；若iδ小于iδn当前档位的下一档时，则系统根据线路中iδ的变化情况来讲iδn自动向下调整一档，不断向下调整，直到将iδn调整到最小档为止。

2.根据权利要求1所述的一种特殊波形剩余电流保护系统，其特征在于，剩余电流采集机构通过漏电互感器采集剩余电流，通过电流采样电路将电流值转换成差分的电压值，并输入给主控芯片，通过主控芯片计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建，
申请(专利权)人：深圳腾明技术有限公司，
类型：发明
国别省市：

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