一种漏电流传感器的保护电路拓扑和方法与流程

本发明属于漏电流检测，具体涉及一种漏电流传感器的保护电路拓扑和方法。

背景技术：

1、漏电流检测在电力系统和通信系统中有着广泛的应用，它是电力系统和通信系统判断故障的一个重要的手段，漏电流传感器是漏电流检测中的常用工具。漏电流传感器安装在直流回路的正极和负极出线周围，当电路绝缘正常时，流过传感器的两路电流大小相等，方向相反，此时漏电流传感器的输出信号为零；当电路有漏电或接地故障时，漏电流传感器中将流过差分电流，此时传感器输出将不为零。

2、然而，电力系统和通信系统的故障种类繁多，某些情况下，可能会出现超出漏电流传感器测量范围的瞬间超大电流，这可能还会造成漏电流传感器的损坏。

3、由于漏电流传感器的探头是一个互感器，它工作时遵循法拉第电磁感应原理，被测信号的输入侧一般为单匝线圈，而信号输出侧的线圈一般可达数千匝，例如假设突然有1000a的瞬态大电流信号进来，传感器输出侧匝数为1000匝，此时传感器的输出侧就会立即感应出1a的瞬时电流，这时互感器次级侧近似处于开路状态，会产生极高的电压，可能直接击穿传感器电路，损害传感器，甚至造成严重的事故。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种漏电流传感器的保护电路拓扑和方法，以解决现有技术中当电路中出现超大电流和超大电压时可能会损坏漏电流保护器的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种漏电流传感器的保护电路拓扑，包括与漏电流传感器次级线圈两端连接的双向瞬态抑制二极管，所述双向瞬态抑制二极管的残压不超过所述漏电流传感器次级线圈的额定电压。

3、其有益效果为：当次级线圈两端产生瞬时高压时，tvs1会被击穿而将漏电流传感器短路，此时高压被tvs1钳位，不会损坏电路系统，此时次级线圈上的电压大小等于tvs1的残压，tvs1的残压往往很小，这样传感器就得到了保护。

4、进一步地，所述双向瞬态抑制二极管的两端分别连接有一个二极管组，每个二极管组的正级接入外部电网，每个二极管组的负极接地，每个二极管组包括两个正向串联的二极管，所述双向瞬态抑制二极管的两端分别连接在每个二极管组的两个二极管之间。

5、其有益效果为：当次级线圈两端产生瞬时高压时，tvs1会将此时的电能通过二极管组泄放到外部电网，以供重新利用。

6、进一步地，所述二极管组中的二极管规格相同。

7、本发明的第一方面提供了一种漏电流传感器的保护方法，所述方法应用于上述保护电路拓扑，所述方法包括：将漏电流传感器次级线圈两端的电压值钳位在所述漏电流传感器次级线圈的额定电压范围内。

8、其有益效果为：将漏电流传感器次级线圈两端的电压值钳位在所述漏电流传感器次级线圈的额定电压范围内，当次级线圈两端产生瞬时高压时，次级线圈上的电压大小不会超过额定电压，这样传感器就得到了保护。

9、进一步地，所述方法还包括：

10、当所述次级线圈两端产生瞬时高压时，将此时漏电流传感器的电能泄放至外部电网。

11、其有益效果为：当次级线圈两端产生瞬时高压时将此时的电能泄放到外部电网，以供重新利用。

12、进一步地，所述将漏电流传感器次级线圈两端的电压值钳位在所述漏电流传感器次级线圈的额定电压范围内，包括：

13、通过漏电流传感器次级线圈两端连接的双向瞬态抑制二极管，将漏电流传感器次级线圈两端的电压值钳位在所述漏电流传感器次级线圈的额定电压范围内。

14、其有益效果为：本发明给出了实现将漏电流传感器次级线圈两端的电压值钳位在所述漏电流传感器次级线圈的额定电压范围内的一种简单、有效的方法。

15、进一步地，通过多个二极管组将所述漏电流传感器的电能泄放至外部电网，其中，每个二极管组分别连接在所述双向瞬态抑制二极管的两端，每个二极管组的正级接入外部电网，每个二极管组的负极接地，每个二极管组包括两个正向串联的二极管，所述双向瞬态抑制二极管的两端分别连接在每个二极管组的两个二极管之间，所述二极管组中的二极管规格相同。

16、其有益效果为：本发明给出了一种将所述漏电流传感器的电能泄放至外部电网的一种简单且安全可靠的方法。

技术特征：

1.一种漏电流传感器的保护电路拓扑，其特征在于，包括与漏电流传感器次级线圈两端连接的双向瞬态抑制二极管，所述双向瞬态抑制二极管的残压不超过所述漏电流传感器次级线圈的额定电压。

2.根据权利要求1所述的漏电流传感器的保护电路拓扑，其特征在于，所述双向瞬态抑制二极管的两端分别连接有一个二极管组，每个二极管组的正级接入外部电网，每个二极管组的负极接地，每个二极管组包括两个正向串联的二极管，所述双向瞬态抑制二极管的两端分别连接在每个二极管组的两个二极管之间。

3.根据权利要求2所述的漏电流传感器的保护电路拓扑，其特征在于，所述二极管组中的二极管规格相同。

4.一种漏电流传感器的保护方法，所述方法应用于权利要求1所述的保护电路拓扑，其特征在于，所述方法包括：

5.根据权利要求4所述的漏电流传感器的保护方法，其特征在于，所述方法还包括：

6.根据权利要求5所述的漏电流传感器的保护方法，其特征在于，所述将漏电流传感器次级线圈两端的电压值钳位在所述漏电流传感器次级线圈的额定电压范围内，包括：

7.根据权利要求5或6所述的漏电流传感器的保护方法，其特征在于，通过多个二极管组将所述漏电流传感器的电能泄放至外部电网，其中，每个二极管组分别连接在所述双向瞬态抑制二极管的两端，每个二极管组的正级接入外部电网，每个二极管组的负极接地，每个二极管组包括两个正向串联的二极管，所述双向瞬态抑制二极管的两端分别连接在每个二极管组的两个二极管之间，所述二极管组中的二极管规格相同。

技术总结
本发明属于漏电流检测技术领域，具体涉及一种漏电流传感器的保护电路拓扑和方法，包括与漏电流传感器次级线圈两端连接的双向瞬态抑制二极管，所述双向瞬态抑制二极管的残压不超过所述漏电流传感器次级线圈的额定电压。本发明中，当次级线圈两端产生瞬时高压时，TVS1会被击穿而将漏电流传感器短路，此时高压被TVS1钳位，不会损坏电路系统，此时次级线圈上的电压大小等于TVS1的残压，TVS1的残压往往很小，这样传感器就得到了保护。

技术研发人员：艾胜杰
受保护的技术使用者：深圳市信瑞达电力设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19