1在剩余电流装置有供电电压(例如电源7供电)时断开，以使得第三处理电路4不工作。当开关器件11断开时，第三处理电路4的功能被第二处理电路6和第一处理电路8所取代。
[0046]图4示出根据本发明实施方式的第一处理电路的一种示例性结构。在图4中，Vin为来自电压不相关零续互感器3的输入信号。运算放大器U1A、运算放大器U1B、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R8、二极管Dl、二极管D2构成精密整流电路和放大器，其中放大器的放大倍数可通过电阻R4调整，VCC为电源输入。Vin信号经过整流和放大后从运算放大器UlB的输出端输出，并通过电阻R6、电容C2、电阻R7、电容Cl滤波，以取Vin信号的有效值。R9为放电电阻,用于释放电容C1、C2中的电荷。输出信号Vout表不输入信号Vin的有效值。
[0047]以上详细描述了第一处理电路的一种示范性结构。本领域技术人员可以意识到，这种举例仅用于阐述目的，并不用于对本发明实施方式进行限定。基于本发明的上述详细披露，本领域技术人员可以不脱离本发明实施方式的精神，对第一处理电路的结构作出各种替换、删除或变更。
[0048]图5示出根据本发明实施方式第二处理电路的一种示例性结构。如图5所示，该第二处理电路包括激励电路59和检测电路56。激励电路59连接到电源电路7，用于产生激励信号，以使零序电流互感器5振荡于正负饱和区间之中。检测电路56用于获取零序电流互感器5感应出的信号。检测电路56包括峰值检测单元51、积分单元52、低通滤波器53以及比较器54。若比较器54确定剩余电流信号大于一预订的门限值，则发出指示信号到脱扣判断单元9。
[0049]以上详细描述了第二处理电路的一种示范性结构。本领域技术人员可以意识到，这种举例仅用于阐述目的，并不用于对本发明实施方式进行限定。基于本发明的上述详细披露，本领域技术人员可以不脱离本发明实施方式的精神，对第二处理电路的结构作出各种替换、删除或变更。
[0050]图6示出根据本发明实施方式的第三处理电路的一种示例性结构。在图6中，该电路从零序电流互感器(ZCT) 2中获得输入信号和能量。二极管V1、V2对输入电压限幅。ZCT、电容Cl、电阻R2、电容C3以及执行机构(Actuator)构成二阶RLC振荡电路(其中，零序电流互感器和执行机构本身具有电感)。当零序电流互感器的输入信号为工频正弦波或脉动直流时，该RLC振荡电路处于谐振状态。由于谐振时振幅较大，执行机构可以更容易被有限的能量触发。
[0051]以上详细描述了第三处理电路的一种示范性结构。本领域技术人员可以意识到，这种举例仅用于阐述目的，并不用于对本发明实施方式进行限定。基于本发明的上述详细披露，本领域技术人员可以不脱离本发明实施方式的精神，对第三处理电路的结构作出各种替换、删除或变更。
[0052]综上所述，在本发明实施方式中，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。由此可见，应用本发明实施方式之后，第一零序电流互感器以无源方式检测出的信号(比如感应而来)，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高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。
[0053]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。
[0054]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种剩余电流装置，其特征在于，包括: 第一零序电流互感器(101，3)，用于以无源方式检测载流导体上出现的剩余电流信号; 连接到所述第一零序电流互感器(101，3)的第一处理电路(102，8)，用于从所述第一零序电流互感器(101，3)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(102，8)与电源(105，7)连接； 第二零序电流互感器(103，5)，用于以有源方式检测所述载流导体上出现的剩余电流信号; 连接到所述第二零序电流互感器(103，5)的第二处理电路(104，6)，用于从所述第二零序电流互感器(103，5 )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(104，6)与电源(105，7)连接。
2.根据权利要求1所述的剩余电流装置，其特征在于，进一步包括: 连接到所述第一零序电流互感器(101，3)的第三处理电路(106，4)，用于从所述第一零序电流互感器(101，3)获取并处理剩余电流信号，且从所述第一零序电流互感器(101，3)获取电能。
3.根据权利要求2所述的剩余电流装置，其特征在于，还包括开关元件(11)，其设置在第三处理电路(106，4 )与第一零序电流互感器(101，3 )之间； 所述开关元件(11)，用于在所述电源(105)供电时，使得所述第三处理电路(106，4)与所述第一零序电流互感器之间的连接断开。
4.根据权利要求1所述的剩余电流装置，其特征在于，进一步包括: 脱扣判断单元(107，9)，用于当第二处理电路(104，6)的输出信号与第一处理电路(102，8)的输出信号中至少一个大于预先设定的门限值时，向一个脱扣触发器(108，10)发送脱扣指令； 脱扣触发器(108，10)，用于根据所述脱扣指令触发脱扣动作。
5.根据权利要求2所述的剩余电流装置，其特征在于，进一步包括: 与第三处理电路(106，4)连接的脱扣触发器(108)，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。
6.根据权利要求1所述的剩余电流装置，其特征在于，所述第一处理电路(102，8)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。
7.根据权利要求6所述的剩余电流装置，其特征在于，所述第一处理电路(102，8)还包括: 放大器(U1B)，用于对精密整流后的剩余电流信号进行放大。
8.根据权利要求7所述的剩余电流装置，其特征在于，所述第一处理电路(102，8)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。
9.根据权利要求1所述的剩余电流装置，其特征在于，所述电源(105，7)从所述载流导体获取电能。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的剩余电流装置，其特征在于，所述剩余电流装置 为B型电磁式剩余电流装置或B +型电磁式剩余电流装置。
【专利摘要】本发明实施方式公开了一种剩余电流装置。该剩余电流装置包括：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上出现的剩余电流信号；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。该剩余电流装置可以在很宽的频率范围内良好响应，并实现较好的频率响应特性。
【IPC分类】H02H3-32, G01R19-165
【公开号】CN104659742
【申请号】CN201310575032
【发明人】吴笛
【申请人】西门子公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年11月15日
【公告号】EP2874259A1