端，三极管VI的基极和三极管V2的基极共同连接运算放大器N1B的7脚，运算放大器N1B的6脚连接电阻R12的一端，电阻R12的另一端与电阻R11的一端连接，并共同连接检测绕组的另一端，三极管VI的集电极连接+VCC直流电源，三极管V2的集电极连接-VCC直流电源，电阻R13的另一端和电阻R11的另一端共同接地。所述的电阻R11为采样电阻，该采样电阻连接所述的低通滤波电路。
[0019]由现有技术可知，要准确检测剩余电流就需要将与剩余电流成正比的采样信号分量进行分离，所述的低通滤波电路的作用就是滤除来自激磁振荡信号的采样信号分量。理论上，低压电路中的剩余电流可能是任一种简单波形或者是多种简单波形叠加而成的复杂波形，而要在复杂波形中区分各频率成分是非常困难的，这就导致了通过上述滤波方法得到的剩余电流信号无法精确对应被保护线路中实际出现的剩余电流。为避免上述问题，本实用新型不判定现场故障产生的剩余电流的种类，而将剩余电流信号中的各频率成分进行统一处理，在本实施例中，是采用真有效值的方式对采样数据进行最终处理。另一方面，根据B型剩余电流保护装置的相关标准规范，B型剩余电流保护装置需要在多种剩余电流下确保脱扣，而且GB 22794-2008标准对B型剩余电流动作断路器要求断路器检测保护的剩余电流的最高频率达到1000Hz，因此，本实用新型要求设置的激磁振荡电路的振荡频率要明显大于1000Hz。在本实施例中，将振荡频率设置为6000 Hz ο设置低通滤波电路，需要保证其在对来自激磁振荡信号的采样信号分量进行衰减后，不会使Β型剩余电流保护装置在最小剩余不动作电流时发生误动作，同时还要保证在对剩余电流采样信号分量中的各频率成分进行衰减后，Β型剩余电流保护装置依然能满足GB 22794-2008标准针对不同频率剩余电流的动作要求。
[0020]请参阅图3，所述的低通滤波电路包括电阻R1?电阻R4、电容C1、电容C2以及运算放大器Ν2Β，所述的运算放大器Ν2Β采用0ΡΑ2134。电阻R1的一端连接所述的激磁振荡电路的电阻R11，电阻R1的另一端与电阻R2的一端以及电容C1的一端连接，电阻R2的另一端与电容C2的一端以及运算放大器Ν2Β的5脚连接，运算放大器Ν2Β的6脚与电阻R3的一端以及电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与电容C1的另一端以及运算放大器Ν2Β的7脚连接，并共同连接所述的信号放大处理电路，电阻R3的另一端以及电容C2的另一端共同接地。在本实施例中，所述的低通滤波电路构成为二阶低通滤波电路，但并不仅限于此，低通滤波电路可设置为多阶低通滤波电路，此处不再赘述。经低通滤波电路处理后输出的剩余电流信号通常不能直接输入微处理器的A/D 口进行模数转换，因此在低通滤波电路和微处理器电路之间，还设有信号放大处理电路，用于使处理后的剩余电流信号达到A/D 口的输入要求。
[0021]请参阅图4，所述的信号放大处理电路包括电阻R5?电阻R8以及运算放大器Ν3Β，所述的运算放大器Ν3Β采用0ΡΑ2134。电阻R5的一端连接所述的低通滤波电路，电阻R5的另一端与电阻R7的一端、电阻R8的一端以及运算放大器Ν3Β的6脚连接，电阻R7的另一端连接基准电压Vref，电阻R8的另一端与运算放大器N3B的7脚连接，并共同连接所述的微处理器电路的第一输入端，即A/D 口，运算放大器N3B的5脚连接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接地。信号放大处理电路将低通滤波电路处理过的剩余电流信号进行抬升、放大后送入微处理器的A/D 口，微处理器电路对接收后的剩余电流信号进行计算、分析。
[0022]请继续参阅图1，所述的微处理器电路的一个输出端连接所述的脱扣电路的输入端，用于控制脱扣电路发出脱扣信号。脱扣电路的输出端连接脱扣装置的输入端，脱口装置在接收到脱扣电路发出的脱扣信号后驱动剩余电流保护装置机构动作。本实施例所述的脱扣装置为磁通脱扣器。微处理器电路的第二输入端连接所述的参数设置电路的输出端，通过参数设置电路可对剩余电流保护装置的保护电流和动作时间进行设置。微处理器电路的第三输入端连接所述的测试电路的输出端，测试电路的作用在于向单线圈磁调制互感器施加一个测试电流，通过测试电路可以使微处理器电路发出脱扣命令，从而测试剩余电流保护装置能否正常动作。
【主权项】
1.一种剩余电流保护装置，其特征在于:包括套装于母线上的单线圈磁调制互感器；与所述的单线圈磁调制互感器连接，向单线圈磁调制互感器施加激磁振荡信号的激磁振荡电路；与所述的激磁振荡电路连接，用于滤除激磁振荡信号分量的低通滤波电路；与所述的低通滤波电路连接，用于处理剩余电流信号的信号放大处理电路；与所述的信号放大处理电路连接，用于对处理后的剩余电流信号进行计算、分析，并控制所述的剩余电流保护装置保护动作的微处理器电路；与所述的微处理器电路连接，用于发出脱扣信号的脱扣电路；与脱扣电路连接，用于驱动剩余电流保护装置机构动作的脱扣装置；以及为上述各电路及脱扣装置供电的电源电路。2.根据权利要求1所述的一种剩余电流保护装置，其特征在于还包括用于设置保护参数的参数设置电路，所述的参数设置电路与微处理器电路连接。3.根据权利要求1所述的一种剩余电流保护装置，其特征在于还包括用于试验剩余电流保护功能的测试电路，所述的测试电路与微处理器电路连接。
【专利摘要】一种剩余电流保护装置，属于低压电器技术领域。包括套装于母线上的单线圈磁调制互感器；向单线圈磁调制互感器施加激磁振荡信号的激磁振荡电路；用于滤除激磁振荡信号分量的低通滤波电路；用于处理剩余电流信号的信号放大处理电路；用于对处理后的剩余电流信号进行计算、分析，并控制所述的剩余电流保护装置保护动作的微处理器电路；用于发出脱扣信号的脱扣电路；用于驱动剩余电流保护装置机构动作的脱扣装置；以及为上述各电路及脱扣装置供电的电源电路。优点：能同时对1000Hz频率范围以内的交直流剩余电流进行测量，可对采集到的交直流剩余电流作统一处理，无需判定现场故障产生的剩余电流的种类；整体电路简单、体积小巧。
【IPC分类】H02H3/34
【公开号】CN205092562
【申请号】CN201520894604
【发明人】殷建强, 邵建国, 黄震
【申请人】常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂）
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月11日