专利名称：接地漏电断路器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种接地漏电断路器。尤其是，本发明涉及一种有利于防止闪电电涌所产生的不必要断路的接地漏电断路器。
图16是常规接地漏电断路器的方框图。图17是来自图16的常规接地漏电断路器组成装置的输出的时序图。现在参考图16和17，当由闪电电涌产生的漏电流或接地电流流入主电路导体2时，在零相位变压器3(以下叫做“ZCT”)的次级线圈中产生次级电流，次级线圈绕在接地漏电断路器1的主电路导体2周围。次级电流被电阻器4转换成电压信号。在低通滤波器5从此电压信号中除去倒相器次级一侧上的脉动噪声或高频漏电流分量后，此电压信号被放大器6放大。放大器6的输出由第一比较器7的阈值分解成正负脉冲。正负脉冲在OR电路(OR1)中合成。第一比较器7的输出通过OR电路(OR1)在积分器电路8中积分。当积分器8的输出超出第二比较器9的阈值时，断路信号发生器电路10根据第二比较器9的输出α把断路信号γ馈送到断路线圈11，以使接地漏电断路器1断路。
IEC规范把高速接地漏电断路器的断路周期规定在40毫秒内，以保护人体。由于机械操作接地漏电断路器的最大时间大约23毫秒，所以直到把断路信号馈送到断路线圈给判断周期留下40-23＝17毫秒。如果把放大器6的输出超出图17中第一比较器7的阈值(即第一比较器7的输出的脉宽)的周期设定为7毫秒，脉冲间隔设定为3毫秒，则在上述17毫秒(即积分器电路8的积分周期)内输出断路信号γ所需的总脉宽将是17-3＝14毫秒。
在不切断闪电电涌所产生的接地电流的情况下，总脉宽将超出上述的14毫秒，如果对于正信号，放大器6的输出超出第一比较器7阈值的周期为5毫秒，对于负信号该周期为20毫秒，则总的周期为25毫秒。因此，当脉冲间隔设定在2毫秒，则将在16毫秒内输出断路信号γ，会产生不必要的断路。
如上所述，本发明的一个目的是提供一种性能有改进的接地漏电断路器。本发明的另一个目的是提供一种接地漏电断路器，它不会由于闪电电涌而产生任何不必要的断路。本发明的再一个目的是提供一种接地漏电断路器，它能安全地切断定期短路电流(巨大的接地电流)以及常规的漏电流。
依据本发明的一个方面，提供的一种接地漏电断路器包括第一检测装置，用于检测由严重的接地故障或闪电电涌所产生的漏电流和接地电流，第一检测装置包括通过其插入主电路导体的零相位电流互感器，检测超出第一检测电平的零相位电流互感器输出的第一比较器，对第一比较器的输出进行积分的积分器；以及检测超出第二检测电平的积分器输出并输出第一信号的第二比较器；与第一检测装置并联的第二检测装置，第二检测装置包括高于第一检测电平的第三检测电平，第二检测装置检测重复超出第三检测电平的零相位电流互感器的次级输出，从而输出表示严重接地故障所产生的漏电流或接地电流的第二信号；以及断路信号发生器，响应于第一信号和第二信号把断路信号输出到断路线圈。
有利的是，第二检测装置包括第三比较器，检测高于第三检测电平的零相位电流互感器的次级输出；被第三比较器的输出触发以在预定操作周期中进行操作的单稳态多谐振荡器；计数器，在单稳态多谐振荡器的预定操作周期中对第一比较器输出的脉冲进行计数，并输出表示计数器已计算了预定数目的脉冲的计数信号；OR门，计数信号和从单稳态多谐振荡器输出的倒相输出连到OR门；以及第一AND门，把来自OR门的第二信号与来自第二比较器的第一信号的AND输出馈送到断路信号发生器。
当单稳态多谐振荡器被闪电电涌触发而操作时，单稳态多谐振荡器的倒相输出为“L”。然而，由于计数信号即第二信号不是由脉动闪电电涌所产生的，所以不能保持来自计数器的计数信号与来自第二比较器的第一信号的AND状态。当产生反复连续的严重接地故障时，计数器对超出预定数目的脉冲进行计数。响应于来自计数器的计数信号输出断路信号。由于单稳态多谐振荡器不是被常规漏电触发而操作，所以可保持来自单稳态多谐振荡器的倒相输出与来自第二比较器的第一信号的AND状态，并输出断路信号。
有利的是，第二检测装置包括第三比较器，检测高于第三检测电平的零相位电流互感器的次级输出；被第三比较器的输出触发以在预定操作周期中进行操作的单稳态多谐振荡器；计数器，在单稳态多谐振荡器的预定操作周期中对第一比较器输出的脉冲进行计数，并输出表示计数器已计算了预定数目的脉冲的计数信号；RS触发器，在其复位端输入计数信号和来自第二比较器的第一信号的倒相输出的OR输出，在其置位端输入单稳态多谐振荡器的输出与来自第二比较器的第一信号的AND输出；以及第一AND门，把来自RS触发器的第二信号的倒相输出与来自第二比较器的第一信号的AND输出馈送到断路信号发生器。
当产生闪电电涌时，RS触发器被来自单稳态多谐振荡器的输出与来自第二比较器的第一信号的AND输出置位并保持。此外，由于不能保持来自RS触发器的倒相输出即第二信号与来自第二比较器的第一信号的AND状态，所以禁止断路信号的输出。当产生严重的接地故障时，RS触发器被来自计数器的计数信号复位，此计数器对来自第一比较器的输出脉冲进行计数。通过保持来自RS触发器的第二信号与来自第二比较器的第一信号的AND状态，输出断路信号。
有利的是，第二检测装置包括第三比较器，检测高于第三检测电平的零相位电流互感器的次级输出；被第三比较器的输出触发以在预定操作周期中进行操作的单稳态多谐振荡器；以及充电状态转换电路，转换积分器的充电状态，从而在单稳态多谐振荡器的预定操作周期中延长积分器的积分周期。
当产生脉动的闪电电涌时，通过在积分器输出达到第二比较器的阈值前中断第一比较器的输出，可防止第二比较器把第一信号输出到断路信号发生器。与常规漏电情况相比，虽然在第一比较器重复而连续输出脉冲的闪电严重接地故障情况下，积分器进行积分所花费的时间较长，但是积分器的输出可能达到第二比较器的阈值。在积分器输出达到第二比较器阈值的瞬间，断路信号发生器被来自第二比较器的第一信号驱动。
依据本发明的另一个方面，提供的一种接地漏电断路器包括第一检测装置，第一检测装置检测由严重的接地故障或闪电电涌所产生的漏电流和接地电流，第一检测装置包括通过其插入主电路导体的零相位电流互感器，检测超出第一检测电平的零相位电流互感器次级输出的第一比较器，对第一比较器的输出进行积分的积分器；以及检测超出第二检测电平的积分器输出并输出第一信号的第二比较器；与第一检测装置并联的第二检测装置，第二检测装置在根据来自第二比较器的第一信号的周期中检测从第一比较器输出的预定数目的脉冲，从而输出表示由严重接地故障所产生的漏电流或接地电流的第二信号；以及断路信号发生器，响应于第一信号和第二信号把断路信号输出到断路线圈。
有利的是，第二检测装置包括被来自第二比较器的第一信号触发以进行操作的单稳态多谐振荡器；第二AND门，单稳态多谐振荡器的输出和第一比较器的输出连到AND门，第二AND门的输出是第二信号；以及第一AND门，把来自第二AND门的第二信号与来自第二比较器的第一信号的AND输出馈送到断路信号发生器。
当产生脉动闪电电涌时，由于第一比较器的输出不是在从第二比较器中产生第一信号后，在单稳态多谐振荡器的预定选通时间内产生的，所以不能保持第一比较器的输出与单稳态多谐振荡器的输出的AND状态。在常规的漏电和严重接地故障的情况下，由于第一比较器的输出是在单稳态多谐振荡器被触发而进行操作后产生的，所以保持第一比较器的输出与单稳态多谐振荡器输出的AND状态。
有利的是，第二检测装置包括被来自第二比较器的第一信号触发以在预定的操作周期中进行操作的单稳态多谐振荡器；极性判断电路，在单稳态多谐振荡器的预定操作周期中判断从第一比较器交替输入的正负脉冲；第二AND门，极性判断电路的输出和单稳态多谐振荡器的输出连到AND门，第二AND门的输出是第二信号；以及第一AND门，把来自第二AND门的第二信号与来自第二比较器的第一信号的AND输出馈送到断路信号发生器。
当产生脉动闪电电涌时，由于不能在从第二比较器中产生第一信号后的单稳态多谐振荡器的预定选通时间内从第一比较器产生极性与前一个输出极性相反的任何输出，所以不能保持极性判断电路的输出与单稳态多谐振荡器的输出的AND状态。
当产生常规漏电或严重的接地故障时，由于在单稳态多谐振荡器被触发而进行操作后从第一比较器产生极性相反的输出，所以保持了极性判断电路的输出与单稳态多谐振荡器的输出的AND状态。从与极性判断电路和单稳态多谐振荡器相连的AND门输出的AND输出与来自第二比较器的第一信号连接到断路信号发生器，从而在产生闪电电涌时，不从断路信号发生器中输出断路信号。
有利的是，第二检测装置包括第四比较器，检测小于可被第二比较器检测的积分器输出的积分器的输出；由第四比较器的输出触发以对第一比较器输出的预定数目脉冲进行计数的计数器，计数器输出表示计数器已计算了预定数目的脉冲的计数信号，计数信号是第二信号；以及第一AND门，把来自计数器的第二信号与来自第二比较器的第一信号的AND输出馈送到断路信号发生器。
由于从计数器产生计数信号，所以在产生重复而连续的漏电流或严重的接地电流时，保持来自计数器的计数信号即第二信号与来自第二比较器的第一信号的AND状态。相反，由于计数器不产生计数信号，所以在产生脉动闪电电涌时，不能保持来自计数器的第二信号与来自第二比较器的第一信号的AND状态。因此，在闪电电涌情况下不输出断路信号。
以下将参考示出本发明较佳实施例的
本发明。在以下的附图中，由相同的标号表示与常规接地漏电断路器中相同的组成装置。
图1是依据本发明的接地漏电断路器第一实施例的方框图。
图2是来自图1的接地漏电断路器的组成装置输出的时序图。
图3是来自图1的接地漏电断路器的组成装置输出的另一个时序图。
图4是依据本发明的接地漏电断路器第二实施例的方框图。
图5是来自图4的接地漏电断路器的组成装置输出的时序图。
图6是依据本发明的接地漏电断路器第三实施例的方框图。
图7是来自图6的接地漏电断路器的组成装置输出的时序图。
图8是来自图6的接地漏电断路器的组成装置输出的另一个时序图。
图9是依据本发明的接地漏电断路器第四实施例的方框图。
图10是来自图9的接地漏电断路器的组成装置输出的时序图。
图11是来自图9的接地漏电断路器的组成装置输出的另一个时序图。
图12是依据本发明的接地漏电断路器第五实施例的方框图。
图13是来自图12的接地漏电断路器的组成装置输出的时序图。
图14是依据本发明的接地漏电断路器第六实施例的方框图。
图15是来自图14的接地漏电断路器的组成装置输出的时序图。
图16是常规接地漏电断路器的方框图。
图17是来自图16的常规接地漏电断路器的组成装置输出的时序图。
第一实施例图1是依据本发明的接地漏电断路器第一实施例的方框图。图2是来自图1的接地漏电断路器的组成装置输出的时序图。图3是来自图1的接地漏电断路器的组成装置输出的另一个时序图。
现在参考图1和2，当例如15mA的漏电流在主导体2中流动时，在绕在主导体2周围的ZCT 3次级线圈中产生次级电流。次级电流被电阻器4转换成电压信号。此电压信号通过低通滤波器5后被放大器6放大。放大器6的输出在例如为50Hz的商业频率上被第一比较器7的阈值(第一检测电平)分解成脉宽为7毫秒、脉冲间隔为3毫秒的正负脉冲，此阈值是为把相应于所述15mA的电压信号转换成脉冲信号而设。正负脉冲在OR电路(OR1)中合成。OR电路(OR1)的输出对积分器电路8充电。由于如此设定积分器电路8的充电时间常数，从而例如14毫秒或更大的总脉宽将超出第二比较器9的阈值(第二检测电平)，所以把第二比较器9的输出α设定为“H”。
第三比较器12连到电阻器4的两端。第三比较器12的阈值(第三检测电平)被设定为高于第一比较器7的阈值，以检测ZCT3较高的次级输出。第三比较器12检测流过主电路导体2的例如1A或更大的电流，并把相应于检测到电流的电压信号分解成正负脉冲。在第二OR电路(OR2)中合成正负脉冲。被电路OR2的输出触发的单稳态多谐振荡器13被处理成例如30毫秒的时间门。计数器14被处理成在单稳态多谐振荡器13的输出周期中对来自第一比较器7的脉冲输出进行计数，并在计数器已计数到三个脉冲时输出计数信号。以下，将把计数器14叫做“三脉冲计数器”。三脉冲计数器14的输出和倒相器15中被倒相的单稳态多谐振荡器13的倒相输出被输入第三OR电路(OR3)。电路OR3的输出β和第二比较器9的输出α被输入AND电路(AND1)，电路AND1的输出被馈送到断路信号发生器电路10。
当上述15mA的漏电流流入主电路导体2时，由于第三比较器12不检测漏电流且单稳态多谐振荡器13还未被触发而进行操作，所以单稳态多谐振荡器13的输出为“L”而倒相输出为“H”。单稳态多谐振荡器13的L输出和倒相H输出被输入第三OR电路OR3。结果，都为“H”的信号α和β被输入电路AND1。来自断路信号发生器电路10的断路信号γ被馈送到断路线圈11。
在通过把闪电电涌在主电路导体2中产生的接地电流与第一比较器7的阈值相比较而形成的总脉宽如图2所示为25毫秒时，由于总脉宽超出积分器电路8的输出超出第二比较器9的阈值的上述14毫秒的积分周期，所以第二比较器9的输出α为“H”。此外，由于在漏电流转换中产生1A或更大的次级ZCT电流，所以第三比较器12的输出为“H”。因此，OR2的“H”输出触发单稳态多谐振荡器13打开30毫秒的时间门，三脉冲计数器14对来自第一比较器7的输出脉冲进行计数。然而，由于如图2所示只有两个脉冲输入到三脉冲计数器14，所以三脉冲计数器14的输出保持为“L”。单稳态多谐振荡器13的倒相输出也为“L”。因此，OR3的输出β为“L”。最后，AND1的输出变为“L”，不输出断路信号γ。
参考图3，当在主电路导体2中产生严重的接地电流时，由于通过把严重接地电流与比较器7的阈值相比较所形成的总脉宽超出上述14毫秒，所以积分器电路8的输出超出第二比较器9的阈值。结果，第二比较器9的输出α变为“H”。由于在漏电流转换中产生1A或更大的次级ZCT电流，所以第三比较器12的输出变为“H”。第三比较器12的“H”输出触发单稳态多谐振荡器13。在单稳态多谐振荡器13的输出周期中，三脉冲计数器14对来自第一比较器7的输出脉冲进行计数。在三脉冲计数器14计数到第三脉冲的上升沿的瞬时，三脉冲计数器14的输出变为“H”，因此，OR3的输出β变为“H”。最后，AND1的输出变为“H”，输出断路信号γ。
第二实施例图4是依据本发明第二实施例的接地漏电断路器的方框图。图5是来自图4中接地漏电断路器组成装置输出的时序图。
现在参考图4和5，第二比较器9的输出α和单稳态多谐振荡器13的输出连到AND电路(AND2)。AND2的输出连到RS触发器16的置位端。被倒相器17倒相的第二比较器9的倒相输出与三脉冲计数器14的输出连到OR电路(OR3)。OR3的输出连到RS触发器16的复位端。第二比较器9的输出α和RS触发器16的倒相输出β连到AND电路(AND1)。AND1的输出输入到断路信号发生器电路10。
当在主电路导体2中产生15mA的漏电流时，如上所述第二比较器9的输出α变为“H”，第二比较器9的倒相输出变为“L”。由于第三比较器12不检测15mA那么小的漏电流，所以单稳态多谐振荡器13的输出保持在“L”，三脉冲计数器14的输出为“L”。因此，RS触发器16保持复位状态，且RS触发器16的输出β变为“H”。结果，AND1的输出变为“H”，断路信号发生器电路10输出断路信号γ。
虽然，当闪电电涌在主电路导体2中产生接地电流时，如上所述第二比较器9的输出α与单稳态多谐振荡器13的输出都为“H”，但三脉冲计数器的输出保持为“L”。因此，RS触发器16被置位，RS触发器16的倒相输出β变为“L”，而第二比较器的输出为“H”。结果，AND1的输出变为“L”，不输出断路信号γ。
当如上所述由第三比较器检测到有大的接地电流流入主电路导体2中时，单稳态多谐振荡器13的输出变为“H”。然后，在第二比较器9的输出α变为“H”的瞬时，AND2的输出变为“H”，RS触发器16被置位以阻止其输出。其后，当已计数到第一比较器7输入的三个脉冲的三脉冲计数器14的输出变为“H”时，RS触发器16被复位，RS触发器16的倒相输出β变为“H”。结果，AND1的输出变为“H”，输出断路信号γ。
第三实施例图6是依据本发明的接地漏电断路器第三实施例的方框图。图7是来自图6的接地漏电断路器的组成装置输出的时序图。图8是来自图6的接地漏电断路器的组成装置输出的另一个时序图。
现在参考图6，第三比较器12检测比第一比较器7可检测到的电流更高的次级ZCT电流。由第三比较器12的输出触发的单稳态多谐振荡器13的输出被倒相器18倒相。响应于倒相器18的输出转换充电状态转换电路19的充电状态，以只在单稳态多谐振荡器13的输出周期中延长积分器电路8的积分周期。
转换电路19具有图6所示的电路结构。转换电路19通过在模拟开关20 ON状态使电阻器21短路来增大晶体管22集电极电流。晶体管23的基极电流是晶体管22的集电极电流。增大了晶体管23的集电极电流，即馈送到积分器电路8的电流，在常规积分周期内完成积分器电路8的充电。在模拟开关20的OFF状态中，减小晶体管23的集电极电流继而减小馈送到积分器电路8的电流，以通过用电阻器21限制晶体管22的集电极电流，即晶体管23的基极电流，来延长积分器电路8的充电周期。
参考图7，第三比较器12不检测主电路导体2中产生的上述15mA的漏电流，单稳态多谐振荡器13未开始操作。因此，单稳态多谐振荡器13的输出变为“L”，其倒相输出为“H”，模拟开关20被切换到ON。结果，在积分器电路8的常规积分周期内，积分器电路8的输出超出第二比较器9的阈值，输出α变为“H”，并输出断路信号γ。
当闪电电涌在主电路导体2中产生接地电流时，第三比较器12的输出变为“H”以触发单稳态多谐振荡器13的操作，单稳态多谐振荡器13的倒相输出变为“L”。因此，模拟开关20断开以在单稳态多谐振荡器13的输出周期内钳制充电电流，延长了积分器电路8的积分周期。结果，第一比较器7在积分器电路8如图7所示到达第二比较器9的阈值前停止产生其输出。最后，由于第二比较器9的输出α保持在“L”，所以不输出断路信号γ。
当第三比较器12检测到在主电路导体2中产生的严重接地电流时，单稳态多谐振荡器13的输出如图8所示变为“H”，在单稳态多谐振荡器13的输出周期内延长了积分器电路8的积分周期。因此，延长了直到积分器电路8的输出到达第二比较器9的阈值的周期。然而，由于第一比较器7持续产生其输出，所以积分器电路8的输出最终超出第二比较器9的阈值。于是，第二比较器9的输出α变为“H”，并输出断路信号γ。
第四实施例图9是依据本发明的接地漏电断路器第四实施例的方框图。图10是来自图9的接地漏电断路器的组成装置输出的时序图。图11是来自图9的接地漏电断路器的组成装置输出的另一个时序图。
现在参考图9，由第二比较器9的输出α触发的单稳态多谐振荡器13的输出与第一比较器7的输出连到AND电路(AND2A)。来自AND2A的输出β与来自第二比较器9的输出α的AND输出连到断路信号发生器电路10。此外，当存在来自单稳态多谐振荡器13的信号期间，如果有一表示从“L”变到“H”的信号从第一比较器7输入到AND2A，则AND2A预定产生输出。
参考图10，当漏电流流入主电路导体2中时，第二比较器9的输出α变为“H”，由此触发单稳态多谐振荡器13以形成例如15毫秒的时间门。然后，在第一比较器7的输出上升的瞬时，AND2A的输出β变为“H”。因此，AND1的输出变为“H”，并输出断路信号γ。
即使当闪电电涌在主电路导体2中产生接地电流且第二比较器9的“H”输出α触发单稳态多谐振荡器13进行操作时，也不输出断路信号γ，因为如图10所示，由于不存在第一比较器7输出的上升信号而使AND2A的输出保持在“L”。
参考图11，由于第一比较器7在单稳态多谐振荡器13开始操作后产生其输出，所以AND2A的输出β变为“H”。因此，AND1的输出变为“H”，并输出断路信号γ。
第五实施例图12是依据本发明的接地漏电断路器第五实施例的方框图。图13是来自图12的接地漏电断路器的组成装置输出的时序图。现在参考图12，由第二比较器9的“H”输出α触发单稳态多谐振荡器13进行操作。极性判断电路24判断第一比较器7是否交替输出正负脉冲。极性判断电路24的输出与单稳态多谐振荡器13的输出连到AND电路(AND2A)。来自AND2A的输出β与来自第二比较器9的输出α的AND输出输入断路信号发生器电路10。
参考图13，当第二比较器9的输出α变为“H”，且由流入主电路导体2的漏电流触发单稳态多谐振荡器13操作时，在第一比较器7输出交替正负输出的瞬时，极性判断电路24的输出变为“H”。然后，AND2A的输出β变为“H”，并输出断路信号γ。
即使当闪电电涌在主电路导体2中产生接地电流且第二比较器9的“H”输出α触发单稳态多谐振荡器13进行操作时，极性判断电路24的输出也不变为“H”，因为如图13所示，第一比较器7的输出保持负的极性。由于AND2A的输出β保持在“L”，所以不输出断路信号γ。
虽然未示出时序图，但由于在单稳态多谐振荡器13开始操作后，有交替的正负输出从第一比较器7输入到极性判断电路24，所以在产生重复连续的严重接地故障时输出断路信号γ。
第六实施例图14是依据本发明的接地漏电断路器第六实施例的方框图。图15是来自图14的接地漏电断路器的组成装置输出的时序图。现在参考图14，第四比较器25检测比第二比较器9可检测到的输出小的积分器电路8的输出。三脉冲计数器14响应于第四比较器25的输出对第一比较器7输出的脉冲进行计数。来自三脉冲计数器14的输出β与来自第二比较器9的输出α的AND输出输入到断路信号发生器电路10。
参考图15，当漏电流流入主电路导体2且放大器6的输出超出第一比较器7的阈值时，积分器电路8开始输出。当积分器电路8的输出超出第四比较器25的阈值时，三脉冲计数器14开始对第一比较器7输出的脉冲进行计数。在第三个脉冲③的上升沿输入到三脉冲计数器14的瞬时，三脉冲计数器14的输出β变为“H”。由于在该瞬时第二比较器9的输出α已经是“H”，所以AND1的输出变为“H”，并输出断路信号γ。
即使当闪电电涌在主电路导体2中产生接地电流且三脉冲计数器14响应于第四比较器25的“H”输出开始对第一比较器7输出的脉冲进行计数时，三脉冲计数器14的输出β保持在“L”，这是由于只有第一个脉冲①输入到三脉冲计数器14。因此，不输出断路信号γ。
虽然未示出时序图，但由于三脉冲计数器14可计算三个脉冲，所以在产生重复连续的严重接地故障时，输出断路信号γ。
如上所述，本发明的接地漏电断路器便于在IEC标准所述的40毫秒内切断漏电电流和重复连续的严重接地电流。本发明的接地漏电断路器也有利于防止不必要地切断闪电电涌产生的脉动接地电流。
权利要求
1.一种接地漏电断路器，其特征在于包括第一检测装置，所述第一检测装置检测由严重的接地故障或闪电电涌所产生的漏电流和接地电流，所述第一检测装置包括通过其插入主电路导体的零相位电流互感器，检测超出第一检测电平的所述零相位电流互感器次级输出的第一比较器，对所述第一比较器的输出进行积分的积分器；以及检测超出第二检测电平的所述积分器输出并输出第一信号的第二比较器；与所述第一检测装置并联的第二检测装置，所述第二检测装置包括高于所述第一检测电平的第三检测电平，所述第二检测装置检测重复超出所述第三检测电平的所述零相位电流互感器的所述次级输出，从而输出表示严重接地故障所产生的所述漏电流或所述接地电流的第二信号；以及断路信号发生器，响应于所述第一信号和所述第二信号把断路信号输出到断路线圈。
2.如权利要求1所述的接地漏电断路器，其特征在于所述第二检测装置包括第三比较器，检测高于所述第三检测电平的所述零相位电流互感器的所述次级输出；被所述第三比较器的输出触发以在预定操作周期中进行操作的单稳态多谐振荡器；计数器，在所述单稳态多谐振荡器的所述预定操作周期中对所述第一比较器输出的脉冲进行计数，并输出表示所述计数器已计算了预定数目的脉冲的计数信号；OR门，所述计数信号和从所述单稳态多谐振荡器输出的倒相输出连到所述OR门；以及第一AND门，把来自所述OR门的所述第二信号与来自所述第二比较器的所述第一信号的AND输出馈送到所述断路信号发生器。
3.如权利要求1所述的接地漏电断路器，其特征在于所述第二检测装置包括第三比较器，检测高于所述第三检测电平的所述零相位电流互感器的所述次级输出；被所述第三比较器的输出触发以在预定操作周期中进行操作的单稳态多谐振荡器；计数器，在所述单稳态多谐振荡器的所述预定操作周期中对所述第一比较器输出的脉冲进行计数，并输出表示所述计数器已计算了预定数目的脉冲的计数信号；RS触发器，在其复位端输入所述计数信号和来自所述第二比较器的所述第一信号的倒相输出的OR输出，在其置位端输入所述单稳态多谐振荡器的输出与来自所述第二比较器的所述第一信号的AND输出，所述RS触发器的倒相输出是所述第二信号；以及第一AND门，把来自所述RS触发器的所述第二信号与来自所述第二比较器的所述第一信号的AND输出馈送到所述断路信号发生器。
4.如权利要求1所述的接地漏电断路器，其特征在于所述第二检测装置包括第三比较器，检测高于所述第三检测电平的所述零相位电流互感器的所述次级输出；被所述第三比较器的输出触发以在预定操作周期中进行操作的单稳态多谐振荡器；以及充电状态转换电路，转换所述积分器的充电状态，从而在所述单稳态多谐振荡器的所述预定操作周期中延长所述积分器的积分周期。
5.一种接地漏电断路器，其特征在于包括第一检测装置，所述第一检测装置检测由严重的接地故障或闪电电涌所产生的漏电流和接地电流，所述第一检测装置包括通过其插入主电路导体的零相位电流互感器，检测超出第一检测电平的所述零相位电流互感器次级输出的第一比较器，对所述第一比较器的输出进行积分的积分器；以及检测超出第二检测电平的所述积分器输出并输出第一信号的第二比较器；与所述第一检测装置并联的第二检测装置，所述第二检测装置在根据来自所述第二比较器的所述第一信号的周期中检测从所述第一比较器输出的预定数目的脉冲，从而输出表示由严重接地故障所产生的所述漏电流或所述接地电流的第二信号；以及断路信号发生器，响应于所述第一信号和所述第二信号把断路信号输出到断路线圈。
6.如权利要求5所述的接地漏电断路器，其特征在于所述第二检测装置包括被来自所述第二比较器的所述第一信号触发以进行操作的单稳态多谐振荡器；第二AND门，所述单稳态多谐振荡器的输出和所述第一比较器的输出连到所述AND门，所述第二AND门的输出是所述第二信号；以及第一AND门，把来自所述第二AND门的所述第二信号与来自所述第二比较器的所述第一信号的AND输出馈送到所述断路信号发生器，当第二AND门接收到来自单稳态多谐振荡器的输出和来自第一比较器的新输出时，所述第二AND门产生输出。
7.如权利要求5所述的接地漏电断路器，其特征在于所述第二检测装置包括被来自所述第二比较器的所述第一信号触发以在预定的操作周期中进行操作的单稳态多谐振荡器；极性判断电路，在所述单稳态多谐振荡器的所述预定操作周期中判断从所述第一比较器交替输入的正负脉冲；第二AND门，所述极性判断电路的输出和所述单稳态多谐振荡器的输出连到所述AND门，所述第二AND门的输出是所述第二信号；以及第一AND门，把来自所述第二AND门的所述第二信号与来自所述第二比较器的所述第一信号的AND输出馈送到所述断路信号发生器，当第二AND门接收到来自单稳态多谐振荡器的输出和来自第一比较器的新输出时，所述第二AND门产生输出。
8.如权利要求5所述的接地漏电断路器，其特征在于所述第二检测装置包括第四比较器，检测小于所述第二检测电平的所述积分器的输出；由所述第四比较器的输出触发以对所述第一比较器输出的预定数目脉冲进行计数的计数器，所述计数器输出表示所述计数器已计算了预定数目的脉冲的计数信号，所述计数信号是所述第二信号；以及第一AND门，把来自所述计数器的所述第二信号与来自所述第二比较器的所述第一信号的AND输出馈送到所述断路信号发生器。
全文摘要
一种防止不必要地切断闪电电涌产生的脉动接地电流的接地漏电断路器包括第一比较器7;第三比较器12,区分来自接地电流的漏电流是由闪电电涌还是由严重接地故障产生的;被第三比较器12的输出触发的单稳态多谐振荡器13,形成预定周期的时间门;三脉冲计数器14,检测第一比较器7输出的三个脉冲,以区分接地电流是由闪电电涌还是由严重接地故障产生的;断路信号发生器电路10,在漏电和严重接地故障情况下输出断路信号γ。
文档编号H02H3/32GK1173035SQ9711452
公开日1998年2月11日 申请日期1997年7月9日 优先权日1996年7月9日
发明者桥本贵, 谷川清, 佐佐木昭治, 渡边克己 申请人:富士电机株式会社