自测接地故障断路器及双向接地故障模拟方法与流程

本发明涉及一种接地故障断路器，具体地说，是涉及一种产生正负两个方向模拟泄漏电流以生成模拟接地故障，并检测对所述模拟接地故障的响应的自测接地故障断路器。

背景技术：

在交流电源供电系统中，使用接地故障断路器是必须的，它担负着对使用者人身安全保护之职责。因此，接地故障断路是否正常运行关系到使用者人身安全。虽然，某些标准推荐每月测试一次接地故障断路器，以确保它们正确的操作。这种办法被称为手动测试。然而，在实际使用中，对于很多接地故障断路器，它们的正确运行状况并没有被定期地手动测试。ul943第6.30款已明确强制要求接地故障断路器须带自身测试功能。

接地故障断路器带自身测试功能的要求是：在交流电源供电系统中负载不能断电的前提下，接地故障断路器自我判定是否正常运行。这个过程称为接地故障断路器的自身测试，简称自测。接地故障断路器自测中，需要产生模拟接地故障。

中国专利授权公告号：cn102694364的专利中公开了一种接地故障电路中断器监控器及接地故障模拟方法。请参照图1，图1为现有技术接地故障电路中断器监控器中fan4149的内部结构方框图。如图1所示，在接地故障和模拟接地故障的两个状态，泄漏电流方向是相反的。因此根据接地故障断路器中的集成电路知识，如上述专利中使用的fan4149，由于泄漏电流的方向不同；因此只要达到同样的设定阈值都可以触发可控硅整流器。而所感应的不同方向的泄漏电流进入fan4149，在内部的信号流经过的处理模块是不同的。不同方向的泄漏电流经放大器a1后，分别进入比较器c1或比较器c2；在交流电源的正半周，接地故障发生时，感应电流经放大器a1后，进入比较器c1；而在交流电源的负半周，模拟接地故障产生时，感应电流就经放大器a1后， 则进入比较器c2。假设在手动测试后某时刻，放大器a1的输出端或比较器c1出现故障，使比较器c1输出电平不能翻转。此时，接地故障断路器显示自测功能正常，但当实际接地故障出现时，接地故障断路器的螺线管触点开关就不会断开，因此，针对这种现象可以用一个稳压10v的齐纳二极管并接在fan4149的放大器输出端来模拟这种缺陷。

另外，现有技术的接地故障断路器中需要使用到二极管，由于二极管的作用使得接地故障断路器只能在输入交流电相线的正半周工作。当处于交流电相线的正半周时，接地故障断路器只能产生交流相线的电流i+大于零线的电流i-的泄漏电流。但是接地故障断路器的输入的相线和零线一旦错接，即外部来的交流相线错接在接地故障断路器的零线输入端，而外部来的交流零线错接在接地故障断路器的相线输入端。导致接地故障断路器只能在输入交流电相线的负半周工作，在交流电相线的负半周，接地故障只能产生交流相线的电流i+小于零线的电流i-的泄漏电流。

基于上述分析，由于接地故障发生的泄漏电流方向不能确定，要使模拟接地故障产生的泄漏电流方向与接地故障发生的泄漏电流方向一致，就必须要求实现两个方向泄漏电流的模拟接地故障，故需要开发一种克服上述缺陷的自测接地故障断路器系统及双向接地故障模拟方法已成为一项急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于提供一种自测接地故障断路器，包括感应线圈、中性线圈及与其相连的接地故障断路检测单元，其中，所述自测接地故障断路器还包含：

一模拟泄漏电流绕组，设置于所述自测接地故障断路器的所述感应线圈上，并与所述感应线圈的一感应泄漏电流绕组互耦；以及

一自测单元，电性连接于所述模拟泄漏电流绕组及所述感应泄漏电流绕组，所述自测单元用以在交流电相线的负半周交替产生正负两个方向的模拟泄漏电流以生成模拟接地故障，并检测对所述模拟接地故障的响应。

上述的自测接地故障断路器，其中，所述自测单元包含：

一模拟接地故障回路，其两端电性连接于所述模拟泄漏电流绕组，所述模拟接地故障回路在所述交流电相线的负半周产生所述模拟泄漏电流以生成所 述模拟接地故障；

一判别回路，电性连接于所述模拟接地故障回路，所述判别回路用以在所述交流电相线负半周时判断所述自测接地故障断路器的一可控硅的阳极电压是否异常，当所述可控硅的阳极电压异常时则产生一故障信号。

上述的自测接地故障断路器，其中，所述自测单元包含一相位识别回路，电性连接于所述模拟接地故障回路及所述判别回路，所述相位识别回路用以判断所述交流电相线的正、负半周，当处于所述交流电相线的负半周时产生一判断信号，所述模拟接地故障回路根据所述判断信号工作。

上述的自测接地故障断路器，其中，所述模拟泄漏电流在交流电源的相邻两个交流周期内的方向不同。

上述的自测接地故障断路器，其中，所述自测单元还包含一供电回路，其接收整流后的交流电为所述自测单元供电，所述供电回路通过一第二电容c2接地。

上述的自测接地故障断路器，其中，所述模拟泄漏电流绕组的一端通过一电流设定电阻r4电性连接于所述模拟接地故障回路的一端，所述模拟泄漏电流绕组的另一端电性连接于所述模拟接地故障回路的另一端，所述模拟接地故障回路根据其两端的电压或电流的大小确定产生所述模拟泄漏电流的方向。

上述的自测接地故障断路器，其中，所述模拟泄漏电流的大小根据所述感应线圈的绕组匝数比、所述电流设定电阻r4的阻值及所述第二电容c2的电压而设定，所述模拟泄漏电流的峰值为：(vc2/r4)×nm，其中vc2为所述第二电容c2的电压，nm为模拟泄漏电流绕组匝数。

上述的自测接地故障断路器，其中，包含一手动测试开关k1，所述自测单元包还含与所述相位识别回路电性连接的一手动测试回路，所述手动测试开关k1电性连接于所述手动测试回路，所述手动测试回路电性连接于所述模拟接地故障回路，通过触发所述手动测试开关k1启动所述手动测试回路工作，所述手动测试回路工作后复位所述模拟接地故障回路。

上述的自测接地故障断路器，其中，所述自测单元还包括一报警驱动回路，电性连接于所述判别回路，所述报警驱动回路接收所述判别回路输出的所述故障信号产生一失效报警信号，所述报警驱动回路电性连接一报警器，所述报警器接收所述失效报警信号进行报警。

上述的自测接地故障断路器，其中，所述判别回路为一第二窗口比较器。

上述的自测接地故障断路器，其中，所述第二窗口比较器通过一第二电阻r2电性连接于所述可控硅的阳极，所述第二窗口比较器还通过一第三电阻r3电性连接于一第三电容c3的一端，所述第三电容c3的另一端接地；

当所述模拟接地故障产生前所述可控硅的阳极电压值异常时，即所述第二窗口比较器判断所述可控硅的阳极电压值小于所述第三电容c3电压时则产生所述故障信号；

或，当所述模拟接地故障产生后所述可控硅的阳极电压值异常时，即所述第二窗口比较器判断所述可控硅的阳极电压值不小于所述第三电容c3时则产生所述故障信号。

上述的自测接地故障断路器，其中，当所述第二窗口比较器在所述交流电源的相隔两个交流周期内连续两次判断所述可控硅的阳极电压值小于所述第三电容c3电压时或所述可控硅的阳极电压值不小于所述第三电容c3时则产生所述故障信号。

上述的自测接地故障断路器，其中，还包含一第二二极管，其阴极电性连接于所述可控硅的阳极，所述第二二极管的阳极电性连接于所述判别回路，所述相位识别回路电性连接于所述判别回路。

上述的自测接地故障断路器，其中，在所述交流电相线的一个周期内，所述判别回路判断所述可控硅的阳极电压是否异常，当所述可控硅的阳极电压异常时则产生一故障信号。

上述的自测接地故障断路器，其中，当所述模拟接地故障产生前所述可控硅的阳极电压值异常时，即所述判别回路判断所述可控硅的阳极电压值小于一二极管的阴极电压时则产生所述故障信号；

或，当所述模拟接地故障产生后所述可控硅的阳极电压值异常时，即所述判别回路判断所述可控硅的阳极电压值大于或等于一第二阈值电压时则产生所述故障信号。

上述的自测接地故障断路器，其中，所述自测单元为一集成电路，所述集成电路包含所述接地故障断路检测单元。

本发明还提供一种双向接地故障模拟方法，所述双向接地故障模拟方法应用于上述任一项所述的自测接地故障断路器；其中，包含以下步骤：

产生模拟接地故障步骤：通过设置于一自测接地故障断路器的一感应线圈上的一模拟泄漏电流绕以及所述自测接地故障断路器的一自测单元的一模拟接地故障回路在交流电相线的负半周交替产生正负两个方向的模拟泄漏电流生成模拟接地故障；

检测步骤：通过所述自测单元的一判别回路在所述交流电相线负半周时判断一可控硅的阳极电压是否异常，当所述可控硅的阳极电压异常则产生一故障信号；

报警步骤：通过所述自测单元的一报警驱动回路接收所述判别回路输出的所述故障信号产生一失效报警信号，通过自测接地故障断路器的一报警器接收所述失效报警信号并进行报警。

上述的双向接地故障模拟方法，其中，还包含一相位识别步骤，位于所述产生模拟接地故障步骤之前，所述相位识别步骤通过所述自测单元的一相位识别回路判断所述交流电相线的正负半周，当处于所述交流电相线的负半周时产生一判断信号，所述模拟接地故障回路根据所述判断信号工作。

本发明针对于现有技术其功效在于，自测接地故障断路器系统在不断开供给负载的交流电源的前提下，在其自我测试过程中自身产生正负两个方向的接地故障的泄漏电流，即模拟双向接地故障，并对上述两个方向的模拟接地故障产生前后判断接地故障断路器是否正常工作。

附图说明

图1为现有技术接地故障电路中断器监控器中fan4149的内部结构方框图；

图2为本发明自测接地故障断路器一实施例的示意电路图；

图3为本发明自测接地故障断路器另一实施例的示意电路图；

图4为本发明自测接地故障断路器再一实施例的示意电路图；

图5为本发明自测接地故障断路器手动测试波形图；

图6为本发明自测接地故障断路器的自测过程在半周期的波形图；

图7为本发明自测接地故障断路器的自测过程在一个周期的波形图；

图8为本发明双向接地故障模拟方法流程图。

其中，附图标记为：

c1、c2：比较器

a1：放大器

101：感应线圈

102：中性线圈

103：螺线管

104：交流触点开关

105：整流桥堆

201：自测单元

2011：模拟接地故障回路

2012：判别回路

2013：报警驱动回路

2014：手动测试回路

2015：相位识别回路

2016：供电回路

202：接地故障断路检测单元

2021：运算放大器

2022：第一窗口比较器

2023：可控硅驱动电路

k1：手动测试开关

d1：二极管

d2：第二二极管

q1：可控硅

u1：报警器

r1：第一电阻

r2：第二电阻

r3：第三电阻

r4：电流设定电阻

r5：第五电阻

c1：第一电容

c2：第二电容

c3：第三电容

301、401：集成电路

3011：运算放大器

3012：第一窗口比较器

3013：可控硅驱动电路

3014：模拟接地故障回路

3015：判别回路

3016：报警驱动回路

3017：手动测试回路

3018：相位识别回路

3019：供电回路

具体实施方式

兹有关本发明的详细内容及技术说明，现以一较佳实施例来作进一步说明，但不应被解释为本发明实施的限制。

在本说明书以及权利要求书中使用了某些词汇来指称特定的组件，而所属领域中具有通常知识者应可理解，硬件制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件，本说明书与后续的申请专利范围并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则，在通篇说明书以及权利要求书中所提与的“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包含有但不限定于”，此外，“连接”一词在此是包含任何直接与间接的电性连接手段，因此，若文中描述一第一回路连接于一第二回路，则代表所述的第一回路可以直接电性连接在所述的第二回路，或通过其它电阻等元器件间接地电行连接至所述的第二回路。

请参照图2，图2为本发明自测接地故障断路器一实施例的示意电路图。如图2所示，本发明的自测接地故障断路器包含：感应线圈101、中性线圈102、螺线管103、交流触点开关104、手动测试开关k1、整流桥堆105、二极管d1、可控硅q1、自测单元201及接地故障断路检测单元202，接地故障断路器的交流电相线l和零线n穿过中性线圈102、感应线圈101，经交流触点开关104到交流电相线l和零线n输出端，输出端耦接外部负载；二极管d1 的阳极电性连接于交流电相线l，二极管d1的阴极通过螺线管103电性连接于可控硅q1的阳极；可控硅q1的阴极接地，可控硅q1的控制极通过一第四电容c4接地；手动测试开关k1一端电性连接于自测单元201，其另一端接地。进一步地，感应线圈101包含一模拟泄漏电流绕组1011及一感应泄漏电流绕组1012；感应泄漏电流绕组1012耦接于模拟泄漏电流绕组1011；模拟泄漏电流绕组1011及感应泄漏电流绕组1012电性连接于所述自测单元201。自测单元201用以在交流电相线l的负半周交替产生正负两个方向的模拟泄漏电流以生成模拟接地故障，并检测对所述模拟接地故障的响应。

其中，接地故障断路检测单元202包含依次电性连接的一运算放大器2021、一第一窗口比较器2022及一可控硅驱动电路2023；运算放大器2021的两个输入端还电性连接于感应线圈101的感应泄漏电流绕组1012，运算放大器2011的输出端电性连接于第一窗口比较器2022的输入端；第一窗口比较器2022的输出端还电性连接于中性线圈102，第一窗口比较器2012的输出端还电性连接于可控硅驱动电路2023的输入端；可控硅驱动电路2023的输出端电性连接于可控硅q1的控制极。

其中自测单元201包含：一模拟接地故障回路2011、一判别回路2012及一报警驱动回路2013；模拟接地故障回路2011的两端电性连接于感应线圈101的模拟泄漏电流绕组1011，模拟接地故障回路2011在交流电相线l的负半周产生模拟泄漏电流以生成模拟接地故障；判别回路2012电性连接于模拟接地故障回路2011，判别回路2012用以在交流电相线l负半周时判断可控硅q1的阳极电压是否异常，当可控硅q1的阳极电压异常时则产生一故障信号；报警驱动回路2013的输入端电性连接于判别回路2012的输出端，报警驱动回路2013的输出端电性连接于一报警器u1的输入端，报警器u1的输出端接地，报警驱动回路2013接收判别回路输出2015的故障信号并产生一失效报警信号，报警器u1接收失效报警信号后进行报警。

进一步地，自测单元201还包含一手动测试回路2014、一相位识别回路2015及一供电回路2016；手动测试回路2014的一端电性连接于模拟接地故障回路2011，手动测试回路2014的另一端电性连接于手动测试开关k1的一端，手动测试开关k1另一端接地，通过触发手动测试开关k1启动手动测试回路2014工作，手动测试回路2014工作后复位模拟接地故障回路2011(请参照图 5，图5为本发明自测接地故障断路器手动测试波形图)；相位识别回路2015电性连接于模拟接地故障回路2011、判别回路2012及手动测试回路2014，相位识别回路2015用以判断交流电相线l的正、负半周，当处于交流电相线l的负半周时产生一判断信号，模拟接地故障回路2011根据所述判断信号工作；供电回路2016通过一第一电阻r1电性连接于整流桥堆105，第一电阻r1与供电回路2016之间的连接通路还通过一第一电容c1接地，供电回路2016还通过一第二电容c2接地，供电回路2016为自测单元供电。

本实施例中，在不断开供给负载的交流电源的情况下，当处于交流电相线l的负半周时，模拟接地故障回路2011在交流电源的相邻两个交流周期内分别产生不同方向的模拟泄漏电流。模拟泄漏电流绕组1011的一端通过一电流设定电阻r4电性连接于模拟接地故障回路2011的一端，模拟泄漏电流绕组011的另一端电性连接于模拟接地故障回路2011的另一端，模拟接地故障回路2011根据其两端的电压或电流的大小确定产生模拟泄漏电流的方向，即模拟泄漏电流从电压高或电流大的一端流出经模拟泄漏电流绕组1011流入至电压低或电流小的一端，或相反；其中，模拟泄漏电流的大小根据感应线圈101的绕组匝数比、电流设定电阻r4的阻值及所述第二电容c2的电压而设定，所述模拟泄漏电流的峰值为：(vc2/r4)×nm，其中vc2为所述第二电容c2的电压，nm为模拟泄漏电流绕组匝数。举例来说，感应线圈101的绕组匝数比为1:1000:10，其中1为输入的交流电相线l和零线n绕组匝数，1000为感应泄漏电流绕组匝数，10为模拟泄漏电流绕组匝数，模拟泄漏电流峰值为第二电容c2电压除以泄漏电流设定电阻r4乘以10。

再进一步地，判别回路2012为一第二窗口比较器，第二窗口比较器的一输入端通过一第二电阻r2电性连接于可控硅q1的阳极，第二窗口比较器的另一输入端还通过一第三电阻r3电性连接于二极管d1的阴极，第三电阻r3与二极管d1的阴极之间的连接通路还通过一第三电容c3接地，可控硅q1的阳极电压及第三电容c3的电压由于第二电阻r2及第三电阻r3分压作用而降压进入第二窗口比较器进行比较，即当模拟接地故障产生前可控硅q1的阳极电压小于第三电容c3的电压时则判定控硅q1的阳极电压异常并产生故障信号或当模拟接地故障产生后可控硅q1的阳极电压不小于第三电容c3的电压时则判定控硅q1的阳极电压异常并产生故障信号。

再请参照图2及图6，图6为本发明自测接地故障断路器的自测过程在半周期的波形图。由于二极管d1的作用，此自测接地故障断路器系统的接地故障断路器只能在输入交流电相线l的正半周工作，自测接地故障断路器系统的自我测试过程将在输入交流电相线l的负半周完成。在输入交流电相线l的负半周，模拟接地故障产生前，由于二极管d1的作用，第三电容c3的电压保持输入交流电压的峰值，此电压通过螺线管103连接可控硅q1的阳极，第三电容c3的电压和可控硅q1的阳极电压分别由于第二电阻r2及第三电阻r3分压作用而降压进入第二窗口比较器进行比较，当第二窗口比较器判别第三电容c3上的电压和可控硅q1的阳极电压近似相等，则自测接地故障断路器未有故障；第二窗口比较器判别可控硅q1的阳极电压小于第三电容c3上的电压，则认为自测接地故障断路器有故障，并产生故障信号；在输入交流电相线l线的负半周，模拟接地故障产生后，模拟泄漏电流超过自测接地故障断路器预先设定的泄漏电流阈值，当第二窗口比较器判别可控硅q1的阳极电压小于第三电容c3上的电压，则自测接地故障断路器未有故障，可控硅q1将导通；当第二窗口比较器判别可控硅q1的阳极电压大于或等于第三电容c3上的电压，则认为自测接地故障断路器有故障，并产生故障信号。

进一步地，，如果是同一方向的模拟泄漏电流产生的模拟接地故障产生后，若可控硅q1阳极电位连续两次异常，第二窗口比较器输出故障信号。举例来说，在四个交流周期中，第一和第三周期产生一个方向泄漏电流的模拟接地故障，第二和第四周期产生另一个方向泄漏电流的模拟接地故障，若在第一和第三周期内第二窗口比较器判别可控硅q1阳极电位均异常则产生并输出故障信号至报警驱动回路2013；或若在第二和第四周期内第二窗口比较器判别可控硅q1阳极电位均异常则产生并输出故障信号至报警驱动回路2013，报警驱动回路2013根据故障信号产生并输出失效报警信号至报警器u1，报警器u1接收到失效报警信号后会发出声响进行报警。

请参照图3，图3为本发明自测接地故障断路器另一实施例的示意电路图。如图3所示，本发明自测接地故障断路器系统包含一集成电路301，集成电路301包含自测单元及接地故障断路检测单元，即包含：一运算放大器3011、一第一窗口比较器3012、一可控硅驱动电路3013、一模拟接地故障回路3014、一判别回路3015、一报警驱动回路3016、一手动测试回路3017、一相位识别 回路3018及一供电回路3019。集成电路301内的电性连接关系与上一实施例基本相同，在此就不再赘述了，现将本实施例与上一实施例的不同部分进行具体说明：运算放大器3011的两个输入端分别通过集成电路301的第14脚及第15脚电性连接于感应线圈101，运算放大器3011的输出端通过集成电路301的第16脚电性连接于中性线圈102；可控硅驱动电路3013通过集成电路301的第1脚电性连接于可控硅q1的控制极；模拟接地故障回路3014通过集成电路301的第8脚电性连接于电流设定电阻r4的一端，电流设定电阻r4的另一端电性连接于感应线圈101，模拟接地故障回路3014通过集成电路301的第9脚电性连接于感应线圈101；判别回路3015的一个输入端通过集成电路301的第11脚电性连接于第二电阻r2，判别回路3015的另一个输入端通过集成电路301的第10脚电性连接于第二电阻r2；报警驱动回路3016通过集成电路301的第7脚电性连接于报警器u1；手动测试回路3017通过集成电路301的第5脚电性连接于手动测试开关k1；相位识别回路3018通过集成电路301的第12脚电性连接于一第五电阻r5的一端，第五电阻r5的另一端电性连接于整流桥堆105；供电回路3019通过集成电路301的第2脚电性连接于第一电阻r1及第一电容c1的一端，第一电容c1的另一端电性连接于集成电路301的第3脚并接地，供电回路3019还通过集成电路301的第2脚电性连接于第二电容c2。其中在本实施例中，泄漏电流的方向是由集成电路301的第8脚和第9脚的电压大小来确定，但本发明并不以此为限，在其他实施例中，泄漏电流的方向是由集成电路301的第8脚和第9脚的电流大小来确定。

请参照图4，图4为本发明自测接地故障断路器再一实施例的示意电路图，与图2及图3所示出的实施例的最大区别在于，图4所示出的自测接地故障断路器的自我测试过程能够在交流周期的一个周期内完成，即自测接地故障断路器的自我测试过程可在输入交流电相线l的正半周完成对模拟接地故障产生前的系统测试；在输入交流电相线l的负半周完成对模拟接地故障产生后的系统测试。以下就图4与图3的不同之处进行详细说明，图4的自测接地故障断路器省略了第三电容c3及第五电阻r5的设置；增加了一第二二极管d2，第二二极管d2的阴极电性连接于可控硅q1的阳极，第二二极管d2的阳极电性连接于集成电路401的第11脚，第二二极管d2的阴极电性连接于螺线管103；相位识别回路3018的输入端与判别回路3015的一输入端均通过集成电 路301的第10脚电性连接于第三电阻r3。

请参照图4及图7，图7为本发明自测接地故障断路器的自测过程在一个周期的波形图；以下结合图4及图7具体说明自测接地故障断路器系统的工作过程。在本实施例中自测接地故障断路器的自我测试过程在输入交流电相线l线的正半周完成对模拟接地故障产生前的自测接地故障断路器测试；在输入交流电相线l线的负半周完成对模拟接地故障产生后的自测接地故障断路器测试。

在输入交流电相线l的正半周，若无接地故障产生，二极管d1阴极的电压为输入交流电压值，此电压通过螺线管103连接可控硅q1的阳极，二极管d1阴极的电压和可控硅q1的阳极电压分别由于第二电阻r2和第三电阻r3的分压作用降压后进入第二窗口比较器。当第二窗口比较器判断二极管d1阴极的电压和可控硅q1的阳极电压近似相等时，即可控硅q1的阳极电压无异常，则判断自测接地故障断路器未有故障，特别是可控硅q1未失效；当第二窗口比较器判断可控硅q1的阳极电压小于二极管d1的阴极电压时，即可控硅q1的阳极电压异常，则判断自测接地故障断路器有故障并产生故障信号。进一步地当第二窗口比较器连续两次判断可控硅q1的阳极电压异常后产生故障信号。

在输入交流电相线l的负半周，可控硅q1的阳极电压由自测单元401内部通过第二二极管d2提供，可控硅q1的阳极电压为自测单元201的第11脚电压减去第二二极管d2的正向电压。模拟接地故障产生后，模拟泄漏电流超过自测接地故障断路器预先设定的泄漏电流阈值，当第二窗口比较器判断可控硅q1的阳极电压小于一第一阈值电压v1时，可控硅q1的阳极电压无异常，则判断自测接地故障断路器未有故障；当第二窗口比较器判断可控硅q1的阳极电压大于或等于一第二阈值电压v2时，可控硅q1的阳极电压异常，则判断自测接地故障断路器有故障，则第二窗口比较器产生故障信号。其中在本实施例中，设定第一阈值电压v1为1v，第二阈值电压v2为2v，但本发明并不以此为限。

进一步地若同一方向泄漏电流的模拟接地故障产生后，第二窗口比较器连续两次判断可控硅q1的阳极电压异常再产生并输出故障信号，报警驱动回路3016接收连续两次产生故障信号输出失效报警信号，报警器u1接收报警驱动 回路3016输出的失效报警信号后会发出声响进行报警。

请参照图8，图8为本发明双向接地故障模拟方法流程图。如图8所示本发明的双向接地故障模拟方法，包含以下步骤：

相位识别步骤s100：通过自测单元的一相位识别回路判断交流电相线l的正负半周，当处于交流电相线l的负半周时产生一判断信号，模拟接地故障回路根据判断信号工作。

产生模拟接地故障步骤s200：通过设置于一自测接地故障断路器的一感应线圈上的一模拟泄漏电流绕以及自测接地故障断路器的一自测单元的一模拟接地故障回路在交流电相线的负半周交替产生正负两个方向的模拟泄漏电流生成模拟接地故障。其中，于产生模拟接地故障步骤s200中，所述模拟泄漏电流在交流电源的相邻两个交流周期内的方向不同。模拟泄漏电流绕组的一端通过一电流设定电阻r4电性连接于模拟接地故障回路的一端，模拟泄漏电流绕组的另一端电性连接于模拟接地故障回路的另一端，模拟接地故障回路根据其两端的电压或电流的大小确定产生模拟泄漏电流的方向。模拟泄漏电流的大小根据感应线圈的绕组匝数比、电流设定电阻r4的阻值及自测接地故障断路器的一第二电容c2的电压而设定，模拟泄漏电流的峰值为：(vc2/r4)×nm，其中，vc2为第二电容c2的电压，nm为模拟泄漏电流绕组匝数。

检测步骤s300：通过自测单元的一判别回路在交流电相线负半周时判断一可控硅的阳极电压是否异常，当可控硅的阳极电压异常则产生一故障信号。其中，判别回路为一第二窗口比较器，第二窗口比较器通过一第二电阻r2电性连接于可控硅的阳极，第二窗口比较器还通过一第三电阻r3电性连接于一第三电容c3的一端，第三电容c3的另一端接地；

当模拟接地故障产生前可控硅的阳极电压值异常时，即第二窗口比较器判断可控硅的阳极电压值小于第三电容c3电压时则产生故障信号；

或，当模拟接地故障产生后可控硅的阳极电压值异常时，即第二窗口比较器判断可控硅的阳极电压值不小于第三电容c3时则产生故障信号。

进一步地，于检测步骤s300中，当第二窗口比较器在交流电源相隔的两个交流周期内连续两次判断可控硅的阳极电压值小于第三电容c3电压时或可控硅的阳极电压值不小于第三电容c3时则产生所述故障信号。

报警步骤s400：通过自测单元的一报警驱动回路接收判别回路输出的故 障信号产生一失效报警信号，通过自测接地故障断路器的一报警器接收失效报警信号并进行报警。

手动测试步骤s500：通过触发自测接地故障断路器的一手动测试开关k1启动自测单元的一手动测试回路工作，手动测试回路工作后复位模拟接地故障回路。

上述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。