剩余电流动作保护器、配电系统和脱扣控制方法与流程

本申请涉及电气工程，尤其涉及一种剩余电流动作保护器、配电系统和脱扣控制方法。

背景技术：

1、剩余电流动作保护器(residual current operated protective device，rcd)是一种在电路的剩余电流在规定条件下达到规定值时，引起触头动作而断开主电路的保护设备。剩余电流动作保护器能够在发生漏电故障时脱扣，以防止人身触电、电器火灾和电器设备损坏，被广泛应用于家庭及工业配电系统中。

2、目前，剩余电流动作保护器根据标准的脱扣曲线执行脱扣动作，在剩余电流达到脱扣曲线定义的动作电流时脱扣。

3、然而，在配电系统包括变频器、变频驱动器等高开关频率的负载时，会产生高频剩余电流，该高频剩余电流会导致剩余电流动作保护器脱扣，但该高频剩余电流并非故障所致，因此会造成剩余电流动作保护器误动作，影响配电的稳定性。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请提供的剩余电流动作保护器、配电系统和脱扣控制方法，能够提高配电的稳定性。

2、根据本申请实施例的第一方面，提供了一种剩余电流动作保护器，包括：脱扣模块、剩余电流检测模块和处理模块；所述脱扣模块连接在电源与负载之间，所述剩余电流检测模块连接在所述脱扣模块与负载之间的供电线路上；所述剩余电流检测模块，被构造为采集用于指示负载的供电线路中剩余电流的剩余电流信号，并将所述剩余电流信号发送给所述处理模块；所述处理模块，被构造为根据所述剩余电流信号和脱扣曲线，在任一频率的所述剩余电流大于相对应的脱扣电流阈值时，控制所述脱扣模块执行脱扣动作，断开负载的供电线路，其中，所述脱扣曲线用于指示剩余电流的频率与脱扣电流阈值的对应关系，所述脱扣曲线基于所述供电线路的固有剩余电流确定。

3、根据本申请实施例的第二方面，提供了一种脱扣控制方法，应用于剩余电流动作保护器，所述剩余电流动作保护器包括脱扣模块和剩余电流检测模块，所述脱扣模块连接在电源与负载之间，所述剩余电流检测模块连接在所述脱扣模块与负载之间的供电线路上，所述方法包括：获取所述剩余电流检测模块采集的用于指示负载的供电线路中剩余电流的剩余电流信号；根据所述剩余电流信号和脱扣曲线，在任一频率的所述剩余电流大于相对应的脱扣电流阈值时，控制所述脱扣模块执行脱扣动作，断开负载的供电线路，其中，所述脱扣曲线用于指示剩余电流的频率与脱扣电流阈值的对应关系，所述脱扣曲线基于所述供电线路的固有剩余电流确定。

4、根据本申请实施例的第三方面，提供一种配电系统，包括：电源、至少一个负载和至少一个第一方面中的剩余电流动作保护器；各所述剩余电流动作保护器的输入端分别与所述电源相连接；每个所述剩余电流动作保护器的输出端与至少一个所述负载相连接。

5、根据本申请实施例的第四方面，提供了一种电子设备，包括：处理器、通信接口、存储器和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行上述第二方面所提供脱扣控制方法对应的操作。

6、根据本申请实施例的第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令在被处理器执行时，使所述处理器执行上述第二方面所提供脱扣控制方法对应的操作。

7、根据本申请实施例的第六方面，提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品被有形地存储在计算机可读介质上并且包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被执行时使至少一个处理器执行如上述第一方面提供的脱扣控制方法。

8、由上述技术方案，剩余电流检测模块采集剩余电流信号，处理模块根据剩余电流信号和脱扣曲线控制脱扣模块执行脱扣动作，在任一频率的剩余电流大于脱扣曲线中该频率对应的脱扣电流阈值时，处理模块控制脱扣模块执行脱扣动作，断开负载的供电线路。由于脱扣曲线是基于负载供电线路的固有剩余电流确定，所以固有剩余电流的频率在脱扣曲线中对应的脱扣电流阈值大于固有剩余电流的幅值，保证负载供电线路的固有剩余电流不会导致脱扣模块执行脱扣动作，从而可以减少剩余电流动作保护器的误动作，进而提高配电的稳定性。

技术特征：

1.一种剩余电流动作保护器(10)，包括：脱扣模块(11)、剩余电流检测模块(12)和处理模块(13)；

2.根据权利要求1所述的剩余电流动作保护器(10)，其中，所述处理模块(13)包括：数字滤波单元(131)和脱扣控制单元(132)；

3.根据权利要求2所述的剩余电流动作保护器(10)，其中，

4.根据权利要求2所述的剩余电流动作保护器(10)，其中，

5.根据权利要求4所述的剩余电流动作保护器(10)，其中，

6.根据权利要求2所述的剩余电流动作保护器(10)，其中，所述处理模块(13)包括：上限检测单元(133)；

7.根据权利要求1-6中任一所述的剩余电流动作保护器(10)，其中，所述剩余电流动作保护器(10)还包括通信模块(14)，所述处理模块(13)还包括频域分析单元(134)；

8.根据权利要求1-6中任一所述的剩余电流动作保护器(10)，其中，所述剩余电流检测模块(12)包括：零序电流互感器(121)、激励电路(122)和运算放大器(123)；

9.一种脱扣控制方法(700)，应用于剩余电流动作保护器(10)，所述剩余电流动作保护器(10)包括脱扣模块(11)和剩余电流检测模块(12)，所述脱扣模块(11)连接在电源(20)与负载(30)之间，所述剩余电流检测模块(12)连接在所述脱扣模块(11)与负载(30)之间的供电线路上，所述方法包括：

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述方法还包括：根据负载(30)的额定电流、负载(30)的工作频率和所述供电线路的电缆长度中的至少一个，确定所述供电线路的固有剩余电流，并根据所述固有剩余电流生成所述脱扣曲线，使所述脱扣曲线上所述固有剩余电流的频率对应的脱扣电流阈值大于所述固有剩余电流的幅值。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述方法还包括：根据所述剩余电流信号，确定预设的目标频率对应的剩余电流是否大于第一电流阈值，如果所述目标频率对应的剩余电流大于所述第一电流阈值，控制所述脱扣模块(11)执行脱扣动作，其中，所述第一电流阈值小于所述脱扣曲线上所述目标频率对应的脱扣电流阈值。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述根据所述固有剩余电流生成所述脱扣曲线，包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述方法还包括：

14.根据权利要求10所述的方法，其中，所述方法还包括：

15.根据权利要求9-14中任一所述的方法，其中，所述方法还包括；

16.一种配电系统(800)，包括：电源(20)、至少一个负载(30)和至少一个权利要求1-8中任一所述的剩余电流动作保护器(10)；

17.根据权利要求16所述的配电系统，其中，所述配电系统还包括：数据收集器(40)；

18.一种电子设备，一种电子设备(900)，包括：处理器(902)、通信接口(904)、存储器(906)和通信总线(908)，所述处理器(902)、所述存储器(906)和所述通信接口(904)通过所述通信总线(908)完成相互间的通信；

19.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令在被处理器执行时，使所述处理器执行权利要求9-15中任一项所述的方法。

20.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品被有形地存储在计算机可读介质上并且包括计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被执行时使至少一个处理器执行根据权利要求9-15中任一项所述的方法。

技术总结
本申请提供了剩余电流动作保护器、配电系统和脱扣控制方法，该剩余电流动作保护器，包括：脱扣模块、剩余电流检测模块和处理模块；脱扣模块连接在电源与负载之间，剩余电流检测模块连接在脱扣模块与负载之间的供电线路上；剩余电流检测模块，被构造为采集用于指示负载的供电线路中剩余电流的剩余电流信号，并将剩余电流信号发送给处理模块；处理模块，被构造为根据剩余电流信号和脱扣曲线，在任一频率的剩余电流大于相对应的脱扣电流阈值时，控制脱扣模块执行脱扣动作，断开负载的供电线路，其中，脱扣曲线用于指示剩余电流的频率与脱扣电流阈值的对应关系，脱扣曲线基于供电线路的固有剩余电流确定。本方案能够提高配电的稳定性。

技术研发人员：卢向东,黄琦
受保护的技术使用者：西门子股份公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15