一种剩余电流装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电气技术领域，特别是涉及一种剩余电流装置。
【背景技术】
[0002]剩余电流(Residual Current),又称为过剩电流,残余电流或漏电流，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。剩余电流具有极大的危害性。在电气火灾事故中由于过剩电流所导致事故约占电气火灾事故的1/2，可见过剩电流的严重性与普遍性。
[0003]剩余电流装置(Residual Current Device, RCD)是在正常工作条件下接通、负载和断开电流，而当电路的剩余电流超出正常范围时，引起动作而断开主电路的一种保护器。剩余电流装置实质上是一种漏电流保护装置，其作用包括:用于防止由漏电引起的单相电击事故；用于防止由漏电引起的火灾和设备烧毁事故；用于检测和切断各种一相接地故障；过载、过压、欠压和缺相保护，等等。剩余电流装置可以是检测剩余电流和接通及断开主电路电流的各种元件的组合体。
[0004]B型剩余电流装置需要对平滑直流、工频交流以及高频交流等波型的剩余电流敏感。B型剩余电流装置一般包含有对工频交流剩余电流敏感的处理电路以及对平滑直流剩余电流敏感的处理电路。在公开号为CN202093967U、名称为“电流互感器组件和断路器”及公开号为CN202796414U、名称为“一种电流互感器端子排”等文献中，有分别利用这两种处理电路来尝试检测高频率交流剩余电流的技术尝试。然而，这些尝试普遍存在电路设计复杂，功耗大等各种问题。
【发明内容】
[0005]本发明实施方式提出一种剩余电流装置，以提高交流波型剩余电流的检测频率。
[0006]根据本发明一个实施例，剩余电流装置包括:第一零序电流互感器，用于以无源方式检测载流导体的剩余电流信号；连接到所述第一零序电流互感器的第一处理电路，用于从所述第一零序电流互感器获取所述剩余电流信号，并且采用有源方式处理所述剩余电流信号，其中所述第一处理电路与电源连接；第二零序电流互感器，用于以有源方式检测所述载流导体的剩余电流信号；连接到所述第二零序电流互感器的第二处理电路，用于从所述第二零序电流互感器获取剩余电流信号，并且采用有源方式处理所述剩余电流信号，其中所述第二处理电路与电源连接。
[0007]优选地，连接到所述第一零序电流互感器的第三处理电路，用于从所述第一零序电流互感器获取剩余电流信号，并且利用所述剩余电流信号获取能量。
[0008]更为优选地，在第三处理电路与第一零序电流互感器之间具有开关元件。所述开关元件，用于将所述第三处理电路与所述第一零序电流互感器相连接或断开。特别是在剩余电流装置无电源供电时使得第三处理电路与所述第一零序电流互感器相连接，而在剩余电流装置有电源供电时，使得使得第三处理电路与所述第一零序电流互感器之间的连接断开。
[0009]在一个实施例中，剩余电流装置进一步包括:脱扣判断单元，用于当第二处理电路的输出信号与第一处理电路的输出信号中至少一个大于预先设定的门限值时，向脱扣触发器发送脱扣指令；脱扣触发器，用于根据脱扣指令触发脱扣动作。
[0010]在另一个实施例中，脱扣触发器与第三处理电路连接，用于当第三处理电路的输出信号大于预先设定的门限值时触发脱扣动作。优选地，所述第一处理电路包括精密整流电路，用于对所述剩余电流信号进行精密整流。可选地，所述第一处理电路还包括放大器，用于对精密整流后的剩余电流信号进行放大。可选地，所述第一处理电路还包括滤波器，用于对放大器输出的剩余电流信号进行滤波。
[0011]优选地，所述电源与所述载流导体相连接，用于从所述载流导体获取能量。
[0012]优选地，所述剩余电流装置为B型电磁式剩余电流装置或B +型电磁式剩余电流
>J-U ρ?α装直。
[0013]从上述技术方案可以看出，在本发明实施方式中，由于第一零序电流互感器以无源方式检测出剩余电流信号(比如感应而来)，且输出到具有有源工作特性的第一处理电路，可以在很宽的频率范围内良好响应，因此针对交流波型剩余电流的最闻检测频率可以被提升至数百千赫兹，并实现较好的频率响应特性。
[0014]此外，在本发明实施方式中，当利用第二零序电流互感器以有源方式检测剩余电流信号，且输出到具有有源工作特性的第二处理电路时，可以对剩余电流信号低频或接近直流信号加以精确处理，同时也可以对高频率的剩余电流信号进行处理。而且，第三处理电路和第二处理电路由于不用检测较高频率的电流，可以保持相对简化。
【附图说明】
[0015]图1为根据本发明的剩余电流装置结构图。
[0016]图2为根据本发明第一实施方式的剩余电流装置结构图。
[0017]图3为根据本发明第二实施方式的剩余电流装置结构图。
[0018]图4为根据本发明实施方式第一处理电路的结构图。
[0019]图5为根据本发明实施方式第二处理电路的结构图。
[0020]图6为根据本发明实施方式第三处理电路的结构图。
【具体实施方式】
[0021]为了使本发明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，对本发明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发明，并不用于限定本发明的保护范围。
[0022]图1为根据本发明的剩余电流装置结构图。如图1所示，该剩余电流装置包括第一零序电流互感器101和第一处理电路102，其中第一处理电路102连接到第一零序电流互感器101。在第一零序电流互感器101的铁心中可以穿过一或多根用于承载电流的载流导体(图中没有示出)，例如供电线路中的相线和中性线。第一零序电流互感器101适于以无源方式检测载流导体的剩余电流信号。第一处理电路102与电源105连接，用于获取第一零序电流互感器101所感测到的剩余电流信号，并且采用有源方式处理剩余电流信号。
[0023]在图1中，第一零序电流互感器101可以在没有外界激励信号的情形下(即无源情况下)，检测到所述一或多根载流导体上出现的剩余电流信号。第一零序电流互感器101可以直接根据剩余电流感应出输出信号，因此第一零序电流互感器101不需要任何功耗即可以产生输出信号。采用第一零序电流互感器101的输出信号来检测较高频率的交流漏电，具有功耗低、频率响应范围宽以及技术难度低的优点。
[0024]同时，第一零序电流互感器101感应出的输出信号的功率有限。若希望对第一零序电流互感器101所感应出的剩余电流信号实现宽带频响处理，一般需要例如运算放大器的半导体器件置于后续信号处理电路之中，而半导体器件通常需要较大的功率来驱动。。
[0025]为此，在图1所示的实施方式中，第一零序电流互感器101将检测到的剩余电流信号发送到第一处理电路102，而且，该第一处理电路102连接到电源105。由于可以从电源105获取能量，第一处理电路102可以通过电压相关的方式(如采用运算放大器等半导体器件)或称有源方式处理源自第一零序电流互感器101的输入信号。
[0026]例如，在一个实施方式中，第一处理电路102可以包括如运算放大器等有电源供电的器件。通过采用运算放大器等有源半导体器件，源自第一零序电流互感器101的微弱剩余电流信号可以在第一处理电路102中较为容易地放大和处理，并实现较好的宽带频率响应特性。
[0027]更为优选地，由于第一处理电路102连接到电源105，因此第一处理电路102中可以使用各种运算放大器对输入信号进行精密的运算。
[0028]如,第一处理电路102中可以包含精密整流电路、放大器和滤波器。其中:利用精密整流电路对源自第一零序电流互感器101的输入信号取绝对值(或称精密整流)。在精密整流后，可以进一步利用放大器对精密整流后信号进行放大，然后通过滤波器对精密整流后的放大信号进行滤波，最后得到近似于DC电压的直流信号。该直流信号用来表示剩余电流有效值的近似值。该直流信号电压越大，说明剩余电流有效值的近似值越大。可选地，也可以在精密整流后不执行放大处理，而是直接通过滤波器进行滤波。
[0029]在