过载保护继电器及其操作方法与流程

本公开涉及一种过载保护继电器及其操作方法。

背景技术：

1、过载保护继电器(overload relay)在热过载(如马达过流)、电流缺相、相间不平衡、接地故障等故障模式发生时，会判断故障类型并根据用户设定等级按不同脱扣时间分断主回路，从而达到保护马达的作用。其保护的判断依据即为母线上的电流值，即通过判断三相母线电流值与保护阈值之间的关系作出是否发出跳闸(trip)的命令。

2、电流信号的采样在此类过载保护继电器中非常重要，因过载保护继电器对采样精度有一定要求，故通常使用外置式模数转换电路(adc)。如电流采样前端或外置adc发生短路或者开路，则无法正常检测电流信号，从而无法实现保护的功能。

技术实现思路

1、鉴于以上问题，本公开提供了一种过载保护继电器及其操作方法。

2、根据本公开的一个方面，提供了一种过载保护继电器，包括电流传感器、滤波电路、模数转换电路(adc)和处理器，其中，电流传感器用于检测母线的电流；滤波电路的输入端连接至电流传感器的输出端，滤波电路的输出端连接至adc的输入端，adc的输出端连接至处理器的输入端；处理器包括内置的数模转换电路(dac)，dac的输出端连接至滤波电路的输入端；并且处理器被配置为：根据自检测指令使dac输出自检测波形信号；接收自检测波形信号经滤波电路和adc处理后的自检测反馈信号；以及判断自检测反馈信号是否满足预定条件，并且响应于自检测反馈信号满足预定条件发出警报信号。

3、在一个示例中，自检测波形信号包括第一正弦波信号，第一正弦波信号的频率位于滤波电路的通过频段之中；预定条件包括自检测反馈信号中对应于第一正弦波信号的频率的分量幅值与自检测波形信号中第一正弦波信号的幅值的差别大于第一预定阈值。

4、在一个示例中，自检测波形信号还包括第二正弦波信号，第二正弦波信号的频率位于滤波电路的通过频段之外；以及预定条件还包括自检测反馈信号中对应于第二正弦波信号的频率的分量幅值大于第二预定阈值。

5、在一个示例中，处理器还被配置为：在判断自检测反馈信号是否满足预定条件之后，通过数字滤波滤除自检测反馈信号中对应于第一正弦波信号的频率的分量。

6、在一个示例中，判断自检测反馈信号是否满足预定条件包括：对自检测反馈信号进行快速傅里叶变换(fft)，以获得自检测反馈信号中各分量的幅值。

7、根据本公开的一个方面，提供了一种用于过载保护继电器的操作方法，过载保护继电器包括电流传感器、滤波电路、adc和处理器，其中，电流传感器用于检测母线的电流；滤波电路的输入端连接至电流传感器的输出端，滤波电路的输出端连接至adc的输入端，adc的输出端连接至处理器的输入端；处理器包括内置的dac，dac的输出端连接至滤波电路的输入端；并且操作方法包括以下步骤：通过处理器据自检测指令使dac输出自检测波形信号，通过处理器接收自检测波形信号经滤波电路和adc处理后的自检测反馈信号，以及通过处理器判断自检测反馈信号是否满足预定条件，并且响应于自检测反馈信号满足预定条件发出警报信号。

8、在一个示例中，自检测波形信号包括第一正弦波信号，第一正弦波信号的频率位于滤波电路的通过频段之中；预定条件包括自检测反馈信号中对应于第一正弦波信号的频率的分量幅值与自检测波形信号中第一正弦波信号的幅值的差别大于第一预定阈值。

9、在一个示例中，自检测波形信号还包括第二正弦波信号，第二正弦波信号的频率位于滤波电路的通过频段之外；以及预定条件还包括自检测反馈信号中对应于第二正弦波信号的频率的分量幅值大于第二预定阈值。

10、在一个示例中，该方法还包括：在判断自检测反馈信号是否满足预定条件之后，通过处理器经由数字滤波滤除自检测反馈信号中对应于第一正弦波信号的频率的分量。

11、在一个示例中，判断自检测反馈信号是否满足预定条件包括：对自检测反馈信号进行fft，以获得自检测反馈信号中各分量的幅值。

12、通过本公开的过载保护继电器及其操作方法，可以对电路的完成性进行自检测，即可尽早发现滤波电路和adc中的短路、开路等错误现象。在处理完该短路或者开路等错误之后，可以正常检测该过载保护继电器的电流信号，从而实现电路保护的功能。

技术特征：

1.一种过载保护继电器，包括电流传感器、滤波电路、模数转换电路和处理器，其中，

2.根据权利要求1所述的过载保护继电器，其中，

3.根据权利要求2所述的过载保护继电器，其中，

4.根据权利要求2所述的过载保护继电器，其中所述处理器还被配置为：

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的过载保护继电器，其中，判断所述自检测反馈信号是否满足预定条件包括：

6.一种用于过载保护继电器的操作方法，所述过载保护继电器包括电流传感器、滤波电路、模数转换电路和处理器，其中，

7.根据权利要求6所述的操作方法，其中，

8.根据权利要求7所述的操作方法，其中，

9.根据权利要求7所述的操作方法，其中所述方法还包括：

10.根据权利要求6至9中的任一项所述的操作方法，其中，判断所述自检测反馈信号是否满足预定条件包括：

技术总结
本公开涉及一种过载保护继电器及其操作方法。该过载保护继电器包括电流传感器、滤波电路、ADC和处理器，其中，电流传感器用于检测母线的电流；滤波电路的输入端连接至电流传感器的输出端，滤波电路的输出端连接至ADC的输入端，ADC的输出端连接至处理器的输入端；处理器包括内置的DAC，DAC的输出端连接至滤波电路的输入端；并且该处理器被配置为：根据自检测指令使DAC输出自检测波形信号，接收自检测波形信号经滤波电路和ADC处理后的自检测反馈信号，以及判断自检测反馈信号是否满足预定条件，并且响应于自检测反馈信号满足预定条件发出警报信号。通过该过载保护继电器，可以对电路的完成性进行自检测。

技术研发人员：孙爽,双兵,赵海军,陈加敏,石莹
受保护的技术使用者：施耐德电器工业公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13