CN104767172B - 接地漏电断路器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种接地漏电断路器。所述接地漏电断路器能够通过执行跳闸操作来高精确度地判定施加在其上的接地漏电信号，所述跳闸操作通过基于由跟踪接地漏电信号而产生的判定信号来判定包括在接地漏电信号中的诸如开关噪声或谐波的噪声成分来执行。所述接地漏电断路器能够根据施加在其上的接地漏电信号而精确地判定是否执行跳闸操作。所述接地漏电断路器能够防止由于与接地漏电信号相似的噪声信号造成的故障。
Description
技术领域
本说明书涉及接地漏电断路器，且更具体地，涉及能够操作以由基于通过跟踪施加在其上的接地漏电信号产生的判定信号来判定接地漏电信号中是否包括谐振波(谐波)的接地漏电断路器。
背景技术
图1是示出根据传统技术的接地漏电断路器的用于跳闸操作的电路结构的框图。
如图1所示，在传统的接地漏电断路器中，一旦由零相位电流互感器(下文中简称为ZCT)感测到接地漏电信号，则接地漏电信号通过放大器放大。对放大的接地漏电信号与通过电平鉴频器设定的参考电压进行比较。如果放大的接地漏电断路器大于参考电压，则跳闸信号产生器向跳闸机构发送跳闸控制信号。跳闸机构触发开关机构到跳闸位置(也就是自动断路位置)，并且开关机构关断(断开)电子电路。基于这样的配置，当发生漏电流时能够保护电子负载和人体。
在传统的接地漏电断路器中，连接有不具有噪声或失真的线性负载的电路中不会发生故障。然而，大多数采用交流(下文中简称为AC)电力的电子或电力装置不直接使用AC，而是将AC转换成直流(下文中简称为DC)。在如此转换的过程中，使用开关装置来提高效率。由于如此的开关操作，使得纯AC信号具有噪声，并且AC信号会失真。也就是，即使不发生接地漏电信号，因为在AC信号中发生的相位间的不平衡，也会由ZCT检测到由于开关噪声和信号失真而产生的谐波，与对接地漏电信号相似的形式。在仅相互比较信号的电平的传统技术中，由于噪声或谐波大于参考电平，使得会错误地执行跳闸操作。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种接地漏电断路器，其能够通过执行跳闸操作来防止由于噪声而造成的故障，所述跳闸操作通过基于由跟踪接地漏电信号而产生的判定信号来判定包括在接地漏电信号中的诸如开关噪声或谐波的噪声成分来执行。
为了实现这些和其他优点并且根据本说明书的目的，正如在此具体实施和宽泛描述的，提供了一种接地漏电断路器，包括：
跳闸线圈，其配置为产生用于使电路跳闸的电磁力；
检测单元，其配置为检测在电路中的接地漏电信号；
信号产生单元，其配置为通过跟踪接地漏电信号来产生判定信号；以及
控制单元，其配置为通过对判定信号与参考信号进行比较来判定接地漏电信号是否包括噪声，并且配置为根据判定的结果来控制跳闸线圈的操作。
根据本公开的一个方案，所述检测单元包括：
零相位电流互感器，其配置为检测接地漏电信号；以及放大器，配置为放大所检测到的接地漏电信号。
根据本公开的另一个方案，所述判定信号通过根据时间来跟踪接地漏电信号而产生。
根据本公开的又一个方案，所述判定信号产生为脉冲宽度调制信号(下文中简称为PWM)。
根据本公开的又一个方案，所述判定信号配置为由低脉冲和高脉冲组合而成。
根据本公开的又一个方案，所述信号产生单元包括充放电电路，并且判定信号产生为跟踪接地漏电信号的充放电电路的输出信号。
根据本公开的又一个方案，所述信号产生单元包括：第一电压鉴别器，其配置为通过对接地漏电信号和所述输出信号与第一参考电压进行比较来对充放电电路充电；第二电压鉴别器，其配置为对所述输出信号与接地漏电信号和第二参考信号进行比较，并且根据比较的结果来产生信号；脉冲产生器，其配置为基于根据所述第二电压鉴别器比较的结果的信号,通过产生高脉冲和低脉冲中的一个来产生判定信号；以及开关，其连接到所述充放电电路，并且配置为当来自所述脉冲产生器的高脉冲施加在其上时断开而使所述充放电电路放电，并且所述开关配置为当来自所述脉冲产生器的低脉冲施加在其上时闭合而对所述充放电电路充电，其中，所述输出信号反馈至所述第二电压鉴别器直到完成对所述接地漏电信号的跟踪。
根据本公开的又一个方案，所述第一参考电压是作为用于使所述接地漏电断路器跳闸的参考电压值的最小参考电压，并且所述第二参考电压是作为充放电电路的最小输出电平的最小参考电压。
根据本公开的又一个方案，当所述接地漏电信号大于所述第一参考电压时，所述第一电压鉴别器配置为对充放电电路充电使得所述输出信号的大小等于所述接地漏电信号的大小。
根据本公开的又一个方案，当所述输出信号的大小等于所述接地漏电信号的大小时，所述第二电压鉴别器配置为产生用于减小所述输出信号的上升信号，并且当所述输出信号的大小等于所述第二参考电压的大小时，所述第二电压鉴别器配置为产生用于增大所述输出信号的下降信号。
根据本公开的又一个方案，所述脉冲产生器配置为当产生所述上升信号时产生高脉冲，并且当产生所述下降信号时产生低脉冲。
根据本公开的又一个方案，所述参考信号通过跟踪不包括噪声的纯接地漏电信号而产生。
根据本公开的又一个方案，所述控制单元配置为对所述判定信号的周期和脉冲宽度与所述参考信号的周期和脉冲宽度进行比较。
根据本公开的又一个方案，当所述判定信号与所述参考信号一致时，所述控制单元配置为控制使跳闸线圈磁化。
根据本公开的又一个方案，当所述判定信号与所述参考信号不一致时，所述控制单元配置为通过判定所述接地漏电信号包括噪声而控制使跳闸线圈去磁化。
根据本公开的又一个方案，所述控制单元配置为基于所述判定信号的周期和脉冲宽度来判定所述接地漏电信号的大小，并且根据判定出的所述接地漏电信号的大小来控制所述跳闸线圈的操作时间。
根据本公开的又一个方案，当判定出的所述接地漏电信号的大小大于所述参考信号的大小时，所述控制单元配置为缩短跳闸线圈的操作时间。
通过下面给出的详细描述，本申请进一步的适用范围将变得更加显而易见。然而，由于在本发明的精神和范围内的各种变化和修改通过详细描述对本领域的技术人员来说将变得显而易见，所以应该可以理解的是，仅仅通过说明的方式给出表示本发明的优选方案的详细描述和具体示例。
附图说明
所包括的附图提供了对本发明的进一步理解，其包含在本说明书中且构成本说明书的一部分，附图中示了示例性实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
在附图中：
图1是示出根据传统技术的接地漏电断路器的用于跳闸操作的电路结构的框图；
图2是示出根据本发明的实施例的接地漏电断路器的电路结构的框图；
图3是示出根据本发明的另一实施例的接地漏电断路器的电路结构的框图；
图4是示出根据本发明的实施例的接地漏电断路器的信号产生单元的结构的框图；
图5是示出在根据本发明的实施例的接地漏电断路器的电路中的跟踪接地漏电信号和产生判定信号的结构的框图；
图6是示出根据本发明的实施例的接地漏电断路器的电路中的跟踪接地漏电信号的波形；
图7是示出根据本发明的实施例的接地漏电断路器的电路中的判定信号产生的波形；
图8是示出根据本发明的实施例的接地漏电断路器的电路中的跟踪接地漏电信号的另一波形；
图9是示出根据本发明的实施例的接地漏电断路器的电路中的判定信号产生的另一波形。
具体实施方式
本发明可以应用于接地漏电断路器。然而，本发明还可以应用于所有种类的继电器、断路器、控制器、开关装置、电力保护设备和继电器系统。
本说明书中所使用的技术术语详细地说明本发明提及的具体实施例，并且不旨在限定本发明的范围。只要没有被不同地限定，本文使用的所有术语可以具有与由本公开所述的领域的普通技术人员通常理解相同的意义，并且不应被理解为过度宽泛的意义或过渡狭隘的意义。另外，如果本公开的说明书所使用的技术术语是未能表达本公开的思想错误术语，那么应该由能够由技术人员合适地理解的技术术语所替代。另外，本发明的说明书所使用的通用术语应该根据字典中的定义或根据其前后文来理解，并且不应被理解为具有过度狭隘的意义。
只要从上下文中代表明确的不同意义，单数的表示可以包括复数的表示。本文所使用的术语“包括(include)”或“具有(has)”应该理解为其旨在指示本说明书中公开的多个部件或多个步骤的存在，并且其还可以被理解为可以不包括部分部件或步骤或可以进一步包括额外的部件或步骤。
下面将参照无论附图序号的具有相同或对应的使用相同附图标记的部件的附图来详细描述本发明的优选实施例，并且将省去冗余的描述。
在描述本发明的过程中，如果用于相关已知功能或构造的详细说明被理解成使本发明不必要地模糊，那么已省去这样的说明但将被本领域技术人员所理解。附图用于帮助容易地理解本发明的技术思想并且应该理解的是本发明的技术思想不被附图所限制。
下文中，将参照图2说明根据本发明的接地漏电断路器的电路结构。
图2是示出根据本发明的实施例的接地漏电断路器的电路结构的框图。
如图2所示，根据本发明的接地漏电断路器包括跳闸线圈10、检测单元20、信号产生单元30和控制单元40。
接地漏电断路器50可以连接到其上流通有电流的用电电路(也就是电力电路，下文中简称为电路)。
接地漏电断路器50可以保护电路和连接到电路的电子负载免于诸如过电流或短路或漏电流的故障电流。
漏电流可以指非有意地漏向大地而不在电流中流通的电流。
在发生漏电流时，接地漏电断路器50可以断开电路从而保护电路和连接到电路的负载。
跳闸线圈10可以产生用于使包括在接地漏电断路器50中的开关机构(未图示)触发到跳闸位置的电磁力。
跳闸线圈10可以由从控制单元40产生的跳闸控制信号磁化，从而产生电磁力。
跳闸控制信号指用于控制跳闸线圈10的磁化操作使得电路断开的信号。
检测单元20可以检测在电路中漏电流的发生。
检测单元20可以检测在电路中漏电流的发生，并且产生对应于漏电流的接地漏电信号。
检测单元20可以向信号产生单元30发送所产生的接地漏电信号。
信号产生单元30可以通过跟踪接地漏电信号来产生判定信号。
判定信号可以作为据以判定在电路中是否发生漏电流的信号。
判定信号可以通过跟踪接地漏电信号的大小和接地漏电信号的频率改变来产生。
控制器40可以通过将判定信号与参考信号进行比较来判定接地漏电信号是否包括噪声。而后控制器40可以根据判定的结果来控制跳闸线圈10的操作。
下文中，将参照图3和图4来说明根据本发明的接地漏电断路器。
图3是示出根据本发明的另一实施例的接地漏电断路器的电路结构的框图，而图4是示出根据本发明的实施例的接地漏电断路器的信号产生单元的结构的框图。
如图3所示，接地漏电断路器50可以包括跳闸线圈10、检测单元20、信号产生单元30和控制单元40。并且接地漏电断路器50可以连接到其上流通有电流的电力电路。
跳闸线圈10可以与开关机构接合，当其被磁化时触发开关机构从而使得开关机构来使电路断开(换句话说为“跳闸(trip)”)。
跳闸线圈10可以当发生漏电流时响应于跳闸控制信号通过触发开关机构来断开电路从而操作开关机构到跳闸位置。
检测单元20可以安装为围绕电路从而通过感测漏电流来检测接地漏电信号。
检测单元20可以包括用于检测接地漏电信号的零相位电流互感器(下文中简称为ZCT)21，以及用于放大所检测到的接地漏电信号的放大器22。
可以通过ZCT 21来检测接地漏电信号。
ZCT 21可以配置为检测从电路漏出的零相位序列电流成分，并且将该成分转换为适于被控制单元40测量的信号(例如电压信号)。
放大器22可以将所检测的接地漏电信号放大为适于被控制单元40测量的大小。
通过放大器22放大所检测的接地漏电信号后，能够容易地跟踪接地漏电信号。
由ZCT 21检测并且由放大器22放大的接地漏电信号可以发送至信号产生单元30。
信号产生单元30可以通过跟踪接地漏电信号来产生判定信号。
判定信号可以是随时间推移而跟踪接地漏电信号而产生的。
判定信号可以产生为PWM信号。
判定信号可以形成为低脉冲和高脉冲的组合。
如图4所示，信号产生单元30可以包括充放电电路31。
充放电电路31可以通过信号产生单元来充电或放电。
信号产生单元包括充放电电路31，并且判定信号可以产生为跟踪接地漏电信号的充放电电路31的输出信号。
也就是，判定信号可以以由于跟踪接地漏电信号的充放电电路31的充电和放电而输出信号的原理产生。
当充放电电路31充电时，输出信号增大。
相反，当充放电电路31放电时，输出信号减小。
也就是，输出信号可以配置为当充放电电路31充电时增大，但当充放电电路31放电时减小。基于这样的配置，输出信号可以跟踪接地漏电信号。
因为输出信号以反复的形式随其大小的增大和减小而跟踪接地漏电信号，判定信号可以产生为以反复的形式增大和减小的两种类型的信号。
参照图4，信号产生单元可以进一步包括第一电压鉴别器32、第二电压鉴别器33、脉冲产生器34和开关35。输出信号可以反馈到第二电压鉴别器33直到完成对接地漏电信号的跟踪。
包括在信号产生单元30中的第一电压鉴别器32是用于通过对接地漏电信号和输出信号与第一参考电压进行比较来对充放电电路31进行充电的部件。
第一参考电压可以是作为用于使接地漏电断路器50断开(跳闸)的参考电压值的最小参考电压。
例如，在接地漏电断路器50工作在接地漏电信号为10伏特(V)的情况下，第一参考电压可以为10(V)。
当接地漏电信号和输出信号大于第一参考电压时，第一电压鉴别器32可以对充放电电路31充电。
也就是，在接地漏电信号和输出信号大于接地漏电断路器50的最小参考电压时，第一电压鉴别器32对充放电电路31充电使得输出信号的大小增大而能够跟踪接地漏电信号。
信号产生单元30可以进一步包括用于对输出信号与接地漏电信号和第二参考电压进行比较并且根据比较的结果产生信号的第二电压鉴别器33。
第二参考电压可以是作为充放电电路31的最小输出电平的最小参考电压。
例如，在充放电电路31的最小输出电平为5伏特(V)的情况下，第二参考电压可以是5(V)。
在输出信号具有与接地漏电信号和第二参考电压相同大小的情况下，第二电压鉴别器33可以产生用于对充放电电路31充电或放电的信号。
在输出信号具有与接地漏电信号相同大小的情况下，第二电压鉴别器33可以产生用于降低输出信号的上升信号(参照图7的Vr的波形)。
更具体地，如果因为充放电电路31已被第一电压鉴别器32充电而使输出信号增大至具有与接地漏电信号相同的大小，则第二电压鉴别器33可以产生用于通过对充放电电路31放电而减小输出信号的上升信号(Vr)。
在输出信号具有与第二参考电压相同大小的情况下，第二电压鉴别器33可以产生用于增大输出信号的下降信号(参照图7的Vf的波形)。
更具体地，如果因而充放电电路31已被上升信号(Vr)放电而使输出信号减小至具有与第二参考电压相同的大小，则第二电压鉴别器33可以产生用于通过对充放电电路31充电而增大输出信号的下降信号(Vf)。
信号产生单元30可以进一步包括脉冲产生器34，其用于通过基于根据由第二电压鉴别器33比较的结果的信号来产生高脉冲和低脉冲的任何一个来产生判定信号。
脉冲产生器34可以根据由第二电压鉴别器33产生的信号来产生高脉冲或低脉冲，从而通过高脉冲和低脉冲的组合来产生判定信号。
当第二电压鉴别器33产生上升信号(Vr)时，脉冲产生器34可以产生高脉冲，而当第二电压鉴别器33产生下降信号(Vf)时，脉冲产生器34可以产生低脉冲。
也就是，在第二电压鉴别器33由于输出信号具有与接地漏电信号相同大小而产生上升电压(Vr)的情况下，脉冲产生器34产生高脉冲以指示跟踪接地漏电信号的输出信号增大到了具有与接地漏电信号相同的大小。相反地，在第二电压鉴别器33由于输出信号具有与第二参考电压相同大小而产生下降电压(Vf)的情况下，脉冲产生器34产生低脉冲以指示跟踪接地漏电信号的输出信号减小到了具有与第二参考电压相同的大小。
信号产生单元30可以进一步包括连接到充放电电路31的开关35，开关35配置为通过当来自脉冲产生器34的高脉冲施加到其上时断开来使充放电电路31放电，且配置为当来自脉冲产生器34的低脉冲施加到其上时闭合来对充放电电路31充电。
也就是，当发生指示输出信号增大到具有与接地漏电信号相同的大小的高脉冲时，可以断开开关35使得充放电电路31能够放电，用来减小输出信号。另一方面，当发生指示输出信号减小到具有与第二参考电压相同的大小的低脉冲时，可以闭合开关35使得充放电电路31能够充电，用来增大输出信号。
重新参照图3，控制单元40可以通过对判定信号和参考信号进行比较来判定接地漏电信号是否包括噪声，并且可以根据判定的结果来控制跳闸线圈10的操作。参考信号可以通过跟踪不包括噪声的纯接地漏电信号来产生。
也就是，由于参考信号是通过跟踪不包括噪声的纯接地漏电信号而产生的，因此在通过跟踪包括噪声的接地漏电信号而产生判定信号后，可以通过参考信号来判定接地漏电信号是否包括噪声。
控制单元40可以对判定信号的周期和脉冲宽度与参考信号的周期和脉冲宽度进行比较。
参考信号通过跟踪纯接地漏电信号而产生，并且参考信号的周期和脉冲宽度指示纯接地漏电信号的周期和脉冲宽度。因此，在通过跟踪包括噪声的接地漏电信号而产生判定信号的情况下，可以通过对参考信号的周期和脉冲宽度与判定信号的周期和脉冲宽度进行比较来判定接地漏电信号是否包括噪声。
控制器40可以包括当判定信号与参考信号一致时磁化的跳闸线圈10。
判定信号和参考信号之间的一致状态指接地漏电信号对应于纯接地漏电信号。因此，在判定信号与参考信号相同的情况下，控制单元40可以根据接地漏电信号来控制使跳闸线圈10磁化，致使电路断开。
在判定信号与参考信号不一致的情况下，控制单元40可以通过判定接地漏电信号不包括噪声来控制使跳闸线圈10不被磁化。
判定信号和参考信号之间的不一致状态指接地漏电信号由于包括噪声而不对应于纯接地漏电信号。因此，在判定信号与参考信号不一致的情况下，控制信号可以根据接地漏电信号而控制使跳闸线圈10不被磁化，致使电力闭合。
控制单元40可以基于判定信号的周期和脉冲宽度来判定接地漏电信号的大小，并且可以根据判定出的接地漏电信号的大小来控制用于磁化跳闸线圈10的操作时间。
因为已通过跟踪接地漏电信号而产生了判定信号，所以控制单元40可以基于判定信号的周期和脉冲宽度来判定接地漏电信号的大小，并且可以根据判定出的接地漏电信号的大小来控制用于磁化跳闸线圈10的操作时间。
如果判定出的接地漏电信号的大小大于参考信号的大小，则控制单元40可以缩短用于磁化跳闸线圈10的时间。
接地漏电信号的大小大于参考信号的大小的状态指该接地漏电信号的大小大于纯接地漏电信号的大小，并且指该接地漏电信号比纯接地漏电信号更危险。在此情况下，接地漏电信号应该比根据纯接地漏电信号的跳闸操作时间更快地跳闸。因此，控制单元40缩短用于跳闸线圈10的磁化时间。
例如，在根据纯接地漏电信号的跳闸操作时间为0.1秒的情况下，如果判定接地漏电信号的大小大于参考信号的大小，则控制单元40可以将跳闸线圈10的操作时间缩短至0.1秒或更小。
下文中，将参照图5和图6至图9来更详细地说明本发明的跟踪接地漏电信号的过程和通过接地漏电断路器来产生判定信号。
如图5所示，接地漏电断路器50可以通过ZCT 21来检测电路中的接地漏电信号(Vin)。
通过ZCT 21检测的接地漏电信号(Vin)可以被放大为通过放大器22放大的接地漏电信号(Vamp)，并且可以被发送至第一电压鉴别器32。
第一电压鉴别器32可以对放大的接地漏电信号(Vamp)的大小和充放电电路31的输出信号(Vch)的大小与第一参考电压(Vref_A)的大小进行比较，第一参考电压(Vref_A)是接地漏电断路器50的最小参考电压。
如果放大的接地漏电信号(Vamp)的大小大于第一参考电压(Vref_A)，则第一电压鉴别器32可以对充放电电路31充电从而使得输出信号(Vch)的大小能够等于放大的接地漏电信号(Vamp)的大小。
如果放大的接地漏电信号(Vamp)的大小大于第一参考电压(Vref_A)，则第一电压鉴别器32可以向开关35输出闭合控制信号从而使得开关35能够闭合以对充放电电路31充电。
而后，输出信号(Vch)可以反馈至第二电压鉴别器33。在此情况下，第二电压鉴别器33可以对输出信号(Vch)的大小和放大的接地漏电信号(Vamp)的大小与第二参考电压(Vref_B)的大小进行比较，第二参考电压(Vref_B)是充放电电路31的最小输出电压。
如图6所示，第二电压鉴别器33可以对反馈的输出信号(Vch)的大小和放大的接地漏电信号(Vamp)的大小与第二参考电压(Vref_B)的大小进行比较。如果输出信号(Vch)的大小等于放大的接地漏电信号(Vamp)的大小，则第二电压鉴别器33可以通过使充放电电路31放电来减小输出信号(Vch)。
如果输出信号(Vch)的大小等于放大的接地漏电信号(Vamp)的大小，则第二电压鉴别器33断开开关35从而使得能够对充放电电路31放电。例如，第二电压鉴别器33可以通过停止向开关35输出闭合控制信号来断开开关35。在第二电压鉴别器33产生上升信号(Vr)并输出至脉冲产生器34后，脉冲产生器34响应于上升信号(Vr)而产生高脉冲。在此情况下，脉冲产生器34输出作为判定信号(PWM)的高脉冲。
而后，输出信号(Vch)可以再次反馈至第二电压鉴别器33。在此情况下，第二电压鉴别器33可以对输出信号(Vch)的大小和放大的接地漏电信号(Vamp)的大小与第二参考电压(Vref_B)的大小进行比较。
参照图5和图6，第二电压鉴别器33可以对反馈的输出信号(Vch)的大小和放大的接地漏电信号(Vamp)的大小与第二参考电压(Vref_B)的大小进行比较。如果输出信号(Vch)的大小等于第二参考电压(Vref_B)的大小，第二电压鉴别器33可以通过对充放电电路31充电来增大输出信号(Vch)。
更具体地，如果输出信号(Vch)的大小等于第二参考电压(Vref_B)的大小，则第二电压鉴别器33闭合开关35从而使得充放电电路31能够重新被充电。也就是，第二电压鉴别器33向开关35输出闭合控制信号从而使得开关35能够闭合。第二电压鉴别器33产生下降信号(Vf)从而使得脉冲产生器34能够响应于下降信号(Vf)(见图7)而产生低脉冲。在此情况下，脉冲产生器34输出作为判定信号(PWM)的低脉冲。
输出信号(Vch)可以重新反馈至第二电压鉴别器33直到完成对放大的接地漏电信号(Vamp)的跟踪。
如此的过程重复执行可以使所产生的判定信号(PWM)形成为如图7所示的波形。
如图7所示，当产生上升信号(Vr)时判定信号(PWM)可以构造为高脉冲，并且当产生下降信号(Vf)时判定信号(PWM)可以构造为低脉冲。
图7的PWM波形指示已跟踪了纯接地漏电信号，并且如此的波形可以与参考信号的波形相同。
也就是，参考信号具有与图7的判定信号(PWM)相同的波形，并且判定信号(PWM)可以作为参考信号，通过其来判定接地漏电断路器50的接地漏电信号是否包括噪声。
相反地，图8的PWM波形指示已跟踪了包括噪声的接地漏电信号。图8的PWM波形可以与图9所示的PWM波形相同。
也就是，图9的PWM波形可以是作为由接地漏电断路器50进行判定的对象的判定信号。
更具体地，图7的判定信号示出了通过跟踪纯接地漏电信号产生的参考信号，而图9的判定信号示出了作为被判定的对象的判定信号的波形。
图9的PWM波形具有与通过跟踪纯接地漏电信号所产生的波形不同的周期和脉冲宽度。可以通过对PWM信号的周期和脉冲宽度与参考信号的周期和脉冲宽度进行比较来判定接地漏电信号是否包括噪声。
重新参照图5，通过如此过程产生的判定信号(PWM)可以发送至控制单元40。而后控制单元40对判定信号(PWM)的周期和脉冲宽度与通过跟踪不包括噪声的纯接地漏电信号而产生的参考信号的周期和脉冲宽度进行比较，从而判定接地漏电信号(Vin)是否包括噪声。
在判定信号(PWM)与参考信号一致的情况下，控制单元40可以控制使跳闸线圈10被操作(被磁化)。在判定信号(PWM)与参考信号不一致的情况下，通过判定接地漏电信号(Vin)包括噪声，控制单元40可以控制使跳闸线圈10不被操作(被去磁化)。这可以使接地漏电断路器50跳闸或防止其跳闸，而不会有关于接地漏电信号(Vin)的故障。
控制单元40可以基于判定信号(PWM)的周期和脉冲宽度来判定接地漏电信号(Vin)的大小，并且可以根据判定出的接地漏电信号(Vin)的大小来控制跳闸线圈10的操作时间。例如，当判定的接地漏电信号(Vin)的大小大于参考信号的大小时，则控制单元40可以缩短磁化跳闸线圈10的操作时间从而使得能够更快速和稳定地保护电路。
本发明的实施例可以应用于通过检测接地漏电信号来操作的接地漏电断路器。
本发明的实施例可以应用于包括有机械形式和数码形式的电子继电器。
本发明的实施例可以应用于包括有继电器、开关装置、控制器、电力保护设备等的接地漏电断路器。
本发明的实施例可以应用于包括有继电器和断路器的电力变电站设施和电力变电站系统。
本发明的实施例可以应用于包括有继电器和断路器的用户保护继电器系统。
本发明的实施例可以通过跟踪接地漏电信号的编程方法以及以产生判定信号的方法来以软件的形式实现。可选地，本发明的实施例可以通过至少一个的实施例的组合来实现。
本发明的接地漏电断路器能够具有下面的优点：
第一，基于通过跟踪接地漏电信号而产生的判定信号来判定接地漏电信号是否包括噪声。所以，能够高精确度地判定施加到接地漏电断路器的接地漏电信号。
第二，基于通过跟踪接地漏电信号而产生的判定信号来判定接地漏电信号是否包括噪声。所以，能够根据施加到接地漏电断路器的接地漏电信号而无误地判定是否执行跳闸操作。
第三，基于通过跟踪接地漏电信号而产生的判定信号来判定接地漏电信号是否包括噪声。所以，能够防止由于与接地漏电信号相似的噪声信号造成的接地漏电断路器故障。
第四，基于通过跟踪接地漏电信号而产生的判定信号来判定接地漏电信号是否包括噪声。所以，能够防止由于噪声信号导致的接地漏电断路器的不必要的跳闸操作。因此，能够延长接地漏电断路器的使用寿命。
第五，基于通过跟踪接地漏电信号而产生的判定信号来判定接地漏电信号是否包括噪声。所以，能够防止由于噪声信号导致的接地漏电断路器的不必要的跳闸操作。因此，能够有效并稳定地保护电路和负载。
第六，基于通过跟踪接地漏电信号而产生的判定信号来判定接地漏电信号是否包括噪声。所以，接地漏电断路器能够根据漏电流的程度来合适地执行中断操作。
由于本特征可以以几种形式实施而不偏离其特性，还应该理解的是，除非另有说明，上述实施例不受前述说明的任何细节的限制，而应该广泛地认为落在所附权利要求书所限定的范围内，并且因此所附权利要求书旨在包括落入所述权利要求界限范围内，或这样界限等同物范围内的全部变化和修改。
Claims (15)
1.一种接地漏电断路器，其特征在于，所述接地漏电断路器包括：
跳闸线圈，其配置为产生用于使电路跳闸的电磁力；
检测单元，其配置为检测在电路中的接地漏电信号；
信号产生单元，其配置为通过跟踪接地漏电信号来产生判定信号；以及
控制单元，其配置为通过对判定信号与参考信号进行比较来判定接地漏电信号是否包括噪声，并且配置为根据判定的结果来控制跳闸线圈的操作，
其中，所述信号产生单元包括充放电电路，并且
其中，判定信号产生为跟踪接地漏电信号的充放电电路的输出信号，
其特征在于，所述信号产生单元包括：
第一电压鉴别器，其配置为通过对接地漏电信号和所述输出信号与第一参考电压进行比较来对充放电电路充电；
第二电压鉴别器，其配置为对所述输出信号与接地漏电信号和第二参考信号进行比较，并且根据比较的结果来产生信号；
脉冲产生器，其配置为基于根据所述第二电压鉴别器比较的结果的信号,通过产生高脉冲和低脉冲中的一个来产生判定信号；以及
开关，其连接到所述充放电电路，并且配置为当来自所述脉冲产生器的高脉冲施加在其上时断开而使所述充放电电路放电，并且所述开关配置为当来自所述脉冲产生器的低脉冲施加在其上时闭合而对所述充放电电路充电，
其中，所述输出信号反馈至所述第二电压鉴别器直到完成对所述接地漏电信号的跟踪。
2.根据权利要求1所述的接地漏电断路器，其中，所述检测单元包括：
零相位电流互感器，其配置为检测接地漏电信号；以及
放大器，配置为放大所检测到的接地漏电信号。
3.根据权利要求1所述的接地漏电断路器，其中，所述判定信号通过根据时间来跟踪接地漏电信号而产生。
4.根据权利要求3所述的接地漏电断路器，其中，所述判定信号产生为脉冲宽度调制信号。
5.根据权利要求4所述的接地漏电断路器，其中，所述判定信号配置为由低脉冲和高脉冲组合而成。
6.根据权利要求1所述的接地漏电断路器，其中，所述第一参考电压是作为用于使所述接地漏电断路器跳闸的参考电压值的最小参考电压，并且
其中，所述第二参考电压是作为充放电电路的最小输出电平的最小参考电压。
7.根据权利要求1所述的接地漏电断路器，其中，当所述接地漏电信号大于所述第一参考电压时，所述第一电压鉴别器配置为对充放电电路充电使得所述输出信号的大小等于所述接地漏电信号的大小。
8.根据权利要求1所述的接地漏电断路器，其中，当所述输出信号的大小等于所述接地漏电信号的大小时，所述第二电压鉴别器配置为产生用于减小所述输出信号的上升信号，并且
其中，当所述输出信号的大小等于所述第二参考电压的大小时，所述第二电压鉴别器配置为产生用于增大所述输出信号的下降信号。
9.根据权利要求8所述的接地漏电断路器，其中，所述脉冲产生器配置为当产生所述上升信号时产生高脉冲，并且当产生所述下降信号时产生低脉冲。
10.根据权利要求1所述的接地漏电断路器，其中，所述参考信号通过跟踪不包括噪声的纯接地漏电信号而产生。
11.根据权利要求1所述的接地漏电断路器，其中，所述控制单元配置为对所述判定信号的周期和脉冲宽度与所述参考信号的周期和脉冲宽度进行比较。
12.根据权利要求1所述的接地漏电断路器，其中，当所述判定信号与所述参考信号一致时，所述控制单元配置为控制使跳闸线圈磁化。
13.根据权利要求1所述的接地漏电断路器，其中，当所述判定信号与所述参考信号不一致时，所述控制单元配置为通过判定所述接地漏电信号包括噪声而控制使跳闸线圈去磁化。
14.根据权利要求1所述的接地漏电断路器，其中，所述控制单元配置为基于所述判定信号的周期和脉冲宽度来判定所述接地漏电信号的大小，并且根据判定出的所述接地漏电信号的大小来控制所述跳闸线圈的操作时间。
15.根据权利要求14所述的接地漏电断路器，其中，当判定出的所述接地漏电信号的大小大于所述参考信号的大小时，所述控制单元配置为缩短跳闸线圈的操作时间。
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