CN109995004A - 一种剩余电流动作断路装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种剩余电流动作断路装置，包括：设置在待测线路上，用于在通过第一绕组检测到剩余电流时，输出第一反馈信号的第一零序互感器；与第一零序互感器连接，用于在接收到第一反馈信号时，控制第一开关电路的第一端与第一开关电路的第二端导通的剩余电流检测电路；控制端与剩余电流检测电路连接的第一开关电路；用于在第一开关电路导通后对待测线路执行分闸动作的电磁脱扣器；输入端与第一开关电路的第二端连接，用于在第一开关电路导通之后，控制电动分合闸操作机构对待测线路执行分闸动作的断路器主板；与断路器主板连接的电动分合闸操作机构。本申请的方案提高了对故障的抗性，有利于在线路漏电时，断路装置能够成功完成漏电保护。

Description

一种剩余电流动作断路装置

技术领域

本发明涉及电路保护技术领域，特别是涉及一种剩余电流动作断路装置。

背景技术

在线路中通常会设置剩余电流动作保护开关，实现对剩余电流的保护，即漏电保护。具体的，当发生漏电时，零序互感器会反馈信号至可控硅，从而使得电磁脱扣器执行吸合动作，通过该吸合动作带动开关脱扣分闸。

剩余电流动作保护开关在安装之后，一般不会拆卸检修，如果在运行过程中，发生电磁脱扣器损坏，相关线路板故障，相关机械结构失效卡滞等情况，会导致发生漏电时，保护开关无法实现分闸，也就可能对用户的人身财产造成危害。因此，需要使得剩余电流动作保护开关能够稳定运行，避免发生漏电时保护开关由于故障而无法成功分闸的情况。

目前，为了保证剩余电流动作保护开关的正常工作，通常会要求用户周期性地进行故障测试，例如每月测试一次。用户操作保护开关上的测试按钮，保护开关便会模拟漏电情况，用户观察保护开关是否能够成功完成分闸操作，便可以确定保护开关是否存在故障情况。但由于需要周期性地进行故障测试，降低了用户的使用体验，并且用户也未必会周期性地执行测试操作，进一步地增大了故障隐患。此外，即使用户按照要求周期性地进行了测试，也可能会存在某次测试时保护开关还可以正常运行，但下次测试到来之前保护开关出现故障，并且线路又发生了漏电的情况，使得保护开关无法实现漏电保护。

综上所述，如何设置一种剩余电流动作断路装置，提高对故障的抗性，使得当线路漏电时，断路装置能够成功完成漏电保护，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种剩余电流动作断路装置，以提高对故障的抗性，使得当线路漏电时，断路装置能够成功完成漏电保护。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种剩余电流动作断路装置，包括：

设置在待测线路上，用于在通过第一绕组检测到剩余电流时，输出第一反馈信号的第一零序互感器；

与所述第一零序互感器连接，用于在接收到所述第一反馈信号时，控制第一开关电路的第一端与所述第一开关电路的第二端导通的剩余电流检测电路；

第一端与第一电源连接，第二端与电磁脱扣器连接，控制端与所述剩余电流检测电路连接的所述第一开关电路；

用于在所述第一开关电路导通之后对所述待测线路执行分闸动作的所述电磁脱扣器；

输入端与所述第一开关电路的第二端连接，用于在所述第一开关电路导通之后，控制电动分合闸操作机构对所述待测线路执行分闸动作的断路器主板；

与所述断路器主板连接的所述电动分合闸操作机构。

优选的，还包括：

设置在待测线路上，用于在通过第二绕组检测到剩余电流时，输出第二反馈信号的第二零序互感器；

所述断路器主板与所述第二零序互感器连接，在接收到所述第二反馈信号之后，控制所述电动分合闸操作机构对所述待测线路执行分闸动作。

优选的，所述第一零序互感器的输出端与所述断路器主板连接；

所述断路器主板在接收到所述第一反馈信号之后，控制所述电动分合闸操作机构对所述待测线路执行分闸动作。

优选的，所述第一零序互感器中包括所述第一绕组以及第三绕组，并且在通过所述第三绕组检测到剩余电流时，向所述断路器主板输出第三反馈信号；

所述断路器主板在接收到所述第三反馈信号之后，控制所述电动分合闸操作机构对所述待测线路执行分闸动作。

优选的，还包括：

与所述断路器主板连接，用于在所述第一开关电路导通，所述断路器主板控制所述电动分合闸操作机构对所述待测线路执行分闸动作之后，输出报警信息的报警装置。

优选的，所述第一开关电路包括第一三极管。

优选的，所述断路器主板为：

在所述第一开关电路导通之后，并经过预设的第一时长之后，控制电动分合闸操作机构对所述待测线路执行分闸动作的断路器主板。

优选的，所述断路器主板中还包括：用于获取与所述断路器主板连接的零序互感器检测到的剩余电流的电流值的检测单元；

所述检测单元确定出所述电流值低于第一阈值时，输出所述待测线路不漏电的提示信息；

所述检测单元确定出所述电流值高于所述第一阈值且低于所述第二阈值时，输出所述待测线路漏电的提示信息；

所述检测单元确定出所述电流值高于所述第二阈值时，输出所述待测线路漏电的提示信息，并且所述断路器主板控制所述电动分合闸操作机构对所述待测线路执行分闸动作。

应用本发明实施例所提供的技术方案，包括：设置在待测线路上，用于在通过第一绕组检测到剩余电流时，输出第一反馈信号的第一零序互感器；与第一零序互感器连接，用于在接收到第一反馈信号时，控制第一开关电路的第一端与第一开关电路的第二端导通的剩余电流检测电路；第一端与第一电源连接，第二端与电磁脱扣器连接，控制端与剩余电流检测电路连接的第一开关电路；用于在第一开关电路导通之后对待测线路执行分闸动作的电磁脱扣器；输入端与第一开关电路的第二端连接，用于在第一开关电路导通之后，控制电动分合闸操作机构对待测线路执行分闸动作的断路器主板；与断路器主板连接的电动分合闸操作机构。

本申请的方案中，当第一零序互感器检测到剩余电流时，第一开关电路会导通，进而会使得电磁脱扣器能够对待测线路执行分闸动作，实现了对待测线路的漏电保护。同时，由于断路器主板的输入端与第一开关电路的第二端连接，因此当第一开关电路导通之后，断路器主板的输入端可以接收到电信号，断路器主板便可以控制电动分合闸操作机构对待测线路执行分闸动作。因此，即使电磁脱扣器损坏，例如相关机械结构失效卡滞，本申请依旧可以通过断路器主板以及电动分合闸操作机构实现漏电保护。因此，本申请的方案提高了对故障的抗性，有利于在线路漏电时，断路装置能够成功完成漏电保护。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中剩余电流动作断路装置的一种结构示意图；

图2为本发明中剩余电流动作断路装置的另一种结构示意图；

图3为本发明中剩余电流动作断路装置的又一种结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种剩余电流动作断路装置，提高了对故障的抗性，有利于在线路漏电时，断路装置能够成功完成漏电保护。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明中一种剩余电流动作断路装置的结构示意图，该剩余电流动作断路装置包括：

设置在待测线路上，用于在通过第一绕组检测到剩余电流时，输出第一反馈信号的第一零序互感器11；

与第一零序互感器11连接，用于在接收到第一反馈信号时，控制第一开关电路30的第一端与第一开关电路30的第二端导通的剩余电流检测电路20；

第一端与第一电源连接，第二端与电磁脱扣器40连接，控制端与剩余电流检测电路20连接的第一开关电路30；

用于在第一开关电路30导通之后对待测线路执行分闸动作的电磁脱扣器40；

输入端与第一开关电路30的第二端连接，用于在第一开关电路30导通之后，控制电动分合闸操作机构60对待测线路执行分闸动作的断路器主板50；

与断路器主板50连接的电动分合闸操作机构60。

该种实施方式中，第一零序互感器11，剩余电流检测电路20、第一开关电路30以及电磁脱扣器40均可以参照现有方案的相关设计，具体的型号选择也可以根据需要进行设定和调整，只要能够完成漏电保护的功能即可。例如，第一开关电路30可以选用成本较低的三极管，即第一开关电路30包括第一三极管，当然，也可以使用其他单个器件或者多个器件的组合构成本申请的第一开关电路30，例如选用MOS管等。在图1中，第一电源用VCC1表示。

第一零序互感器11设置在待测线路上，第一零序互感器11通过剩余电流检测电路20与第一开关电路30的控制端连接，当第一零序互感器11中的第一绕组检测到剩余电流时，会向剩余电流检测电路20输出第一反馈信号。剩余电流检测电路20也就是设置在第一零序互感器11与第一开关电路30之间的电路部件，在接收到第一反馈信号时，会控制第一开关电路30的第一端与第一开关电路30的第二端导通，电磁脱扣器40便可以对待测线路执行分闸动作，具体的，电磁脱扣器40可以进行吸合动作，通过电磁脱扣器40的动作带动开关实现脱口分闸，从而实现漏电保护，这也是本方案的第一重保护。

本申请中，将第一开关电路30的第二端与断路器主板50的输出端连接，当待测线路发生漏电时，即第一零序互感器11检测到剩余电流，第一开关电路30的第一端与第一开关电路30的第二端导通之后，断路器主板50也能够接收到电信号，进而断路器主板50会控制与其连接的电动分合闸操作机构60对待测线路执行分闸动作。可以看出，由于该种实施方式中设置了第二重保护，如果待测线路发生漏电，在第一开关电路30导通之后，即使电磁脱扣器40损坏，或者相关机械结构失效卡滞导致电磁脱扣器40无法吸合，由于断路器主板50检测到了第一开关电路30导通，通过电动分合闸操作机构60也可以实现分闸动作，因此也能够实现漏电保护。断路器主板50以及电动分合闸操作机构60的具体选择也可以根据实际需要进行调整，能够实现本申请的功能即可，例如选取单片机作为本申请的断路器主板50。

进一步的，考虑到各部件均无故障时，待测线路发生漏电，可能会出现电磁脱扣器40和电动分合闸操作机构60同时执行分闸动作的情况，在少部分场合中，这种同时执行分闸动作可能会引发电动分合闸操作机构60和/或电磁脱扣器40的问题，因此，一种具体实施方式中，断路器主板50可以为：在第一开关电路30导通之后，并经过预设的第一时长之后，控制电动分合闸操作机构60对待测线路执行分闸动作的断路器主板50。

该种实施方式中通过第一时长的设计，让电动分合闸操作机构60等待第一时长再执行分闸动作，可以有效地避免电磁脱扣器40和电动分合闸操作机构60同时执行分闸动作的情况。当然，第一时长的具体数值可以根据实际情况进行设定和调整。

应用本发明实施例所提供的技术方案，包括：设置在待测线路上，用于在通过第一绕组检测到剩余电流时，输出第一反馈信号的第一零序互感器11；与第一零序互感器11连接，用于在接收到第一反馈信号时，控制第一开关电路30的第一端与第一开关电路30的第二端导通的剩余电流检测电路20；第一端与第一电源连接，第二端与电磁脱扣器40连接，控制端与剩余电流检测电路20连接的第一开关电路30；用于在第一开关电路30导通之后对待测线路执行分闸动作的电磁脱扣器40；输入端与第一开关电路30的第二端连接，用于在第一开关电路30导通之后，控制电动分合闸操作机构60对待测线路执行分闸动作的断路器主板50；与断路器主板50连接的电动分合闸操作机构60。

本申请的方案中，当第一零序互感器11检测到剩余电流时，第一开关电路30会导通，进而会使得电磁脱扣器40能够对待测线路执行分闸动作，实现了对待测线路的漏电保护。同时，由于断路器主板50的输入端与第一开关电路30的第二端连接，因此当第一开关电路30导通之后，断路器主板50的输入端可以接收到电信号，断路器主板50便可以控制电动分合闸操作机构60对待测线路执行分闸动作。因此，即使电磁脱扣器40损坏，例如相关机械结构失效卡滞，本申请依旧可以通过断路器主板50以及电动分合闸操作机构60实现漏电保护。因此，本申请的方案提高了对故障的抗性，有利于在线路漏电时，断路装置能够成功完成漏电保护。

在本发明的一种具体实施方式中，可参见图2，还可以包括：

设置在待测线路上，用于在通过第二绕组检测到剩余电流时，输出第二反馈信号的第二零序互感器12；

断路器主板50与第二零序互感器12连接，在接收到第二反馈信号之后，控制电动分合闸操作机构60对待测线路执行分闸动作。

在前述实施方式中，对待测线路进行了双重保护，可以避免电磁脱扣器40以及相关机械结构故障时，漏电保护无法执行的情况。但如果第一开关电路30故障和/或第一零序互感器11和/或剩余电流检测电路20发生故障时，前述实施方式中，电动分合闸操作机构60以及电磁脱扣器40都将无法完成漏电保护。因此该种实施方式中设置了第三重保护。

具体的，该种实施方式中设置了第二零序互感器12，第二零序互感器12在通过第二绕组检测到剩余电流时，可以输出第二反馈信号至断路器主板50，进而断路器主板50可以控制电动分合闸操作机构60对待测线路执行分闸动作。该种实施方式中，即使第一零序互感器11和/或第一开关电路30和/或剩余电流检测电路20故障，电动分合闸操作机构60仍可以执行分闸动作，实现漏电保护。

考虑到部分型号的零序互感器中有两组独立的绕组，因此，对于图2的采用独立的两个零序互感器的实施方式，也可以用一个零序互感器来实现，即在一种具体实施方式中，待测线路上仅设置了第一零序互感器11来实现前述实施方式中的三重保护。

具体的，第一零序互感器11中包括两组独立绕组，便于描述分别称为第一绕组以及第三绕组。第一绕组用于与剩余电流检测电路20连接，第三绕组用于与断路器主板50连接。第一零序互感器11在通过第三绕组检测到剩余电流时，可以向断路器主板50输出第三反馈信号；断路器主板50在接收到第三反馈信号之后，可以控制电动分合闸操作机构60对待测线路执行分闸动作。

需要说明的是，在实际应用中，经统计发现零序互感器发生故障的概率较低，因此前述实施方式中进行三重保护时，设置两个独立零序互感器或者一个零序互感器中包括两组绕组的方案，成本较高收益却较低。而第一开关电路30以及剩余电流检测电路20都有一定的故障概率，需要在二重保护的基础上设置针对第一开关电路30和剩余电流检测电路20故障的第三重保护，因此在本发明的一种具体实施方式中，可参阅图3，将第一零序互感器11的输出端与断路器主板50连接。断路器主板50在接收到第一反馈信号之后，控制电动分合闸操作机构60对待测线路执行分闸动作。

该种实施方式中，第一开关电路30与断路器主板50共用同一零序互感器的同一绕组，在第一开关电路30发生故障时依旧能够完成漏电保护，同时，相较于设置两个独立零序互感器或者一个零序互感器中包括两组绕组，该种实施方式降低了实施成本。

在本发明的一种具体实施方式中，还包括：

与断路器主板50连接，用于在第一开关电路30导通，断路器主板50控制电动分合闸操作机构60对待测线路执行分闸动作之后，输出报警信息的报警装置。

该种实施方式中，通过报警装置输出报警信息，可以使得用户及时注意到断电原因是由于剩余电流动作断路装置触发了漏电保护，有利于提高用户的使用体验。报警装置具体的报警方式可以根据实际需要进行设定和调整，例如可以是指示灯、蜂鸣器等报警装置。

在本发明的一种具体实施方式中，断路器主板50中还包括：用于获取与断路器主板50连接的零序互感器检测到的剩余电流的电流值的检测单元；

检测单元确定出电流值低于第一阈值时，输出待测线路不漏电的提示信息；

检测单元确定出电流值高于第一阈值且低于第二阈值时，输出待测线路漏电的提示信息；

检测单元确定出电流值高于第二阈值时，输出待测线路漏电的提示信息，并且断路器主板50控制电动分合闸操作机构60对待测线路执行分闸动作。

在前述的一种具体实施方式中，通过第一时长的设置，避免在二重保护的方案中，电磁脱扣器40和电动分合闸操作机构60同时执行分闸动作的情况。而该种实施方式中设置了获取剩余电流的电流值的检测单元，通常可以应用在有三重保护的方案中，避免电磁脱扣器40和电动分合闸操作机构60同时执行分闸动作。

检测单元通常可以集成在断路器主板50上。检测单元可以获取与断路器主板50连接的零序互感器检测到的剩余电流的电流值，在该电流值低于第一阈值时，说明没有漏电情况，则可以输出待测线路不漏电的提示信息。当该电流值高于第一阈值且低于第二阈值时，说明线路漏电，但检测装置此时只是输出待测线路漏电的提示信息，并不会通过检测单元触发分闸动作，因为如果前两重保护正常，便可以进行漏电保护。当电流值高于第二阈值时，说明前两重保护已损坏，通常是第一开关电路30损坏所致，检测装置便会输出待测线路漏电的提示信息，同时，检测装置会触发断路器主板50控制电动分合闸操作机构60对待测线路执行分闸动作。

还需要说明的是，该种实施方式中，在方案包括多重保护时，控制各重保护先后执行，除了能够避免电磁脱扣器40和电动分合闸操作机构60同时执行分闸动作，用户或者工作人员也可以根据执行的是哪一重保护，协助分析断路装置中哪些部件故障，即有利于故障分析。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种剩余电流动作断路装置，其特征在于，包括：

设置在待测线路上，用于在通过第一绕组检测到剩余电流时，输出第一反馈信号的第一零序互感器；

与所述第一零序互感器连接，用于在接收到所述第一反馈信号时，控制第一开关电路的第一端与所述第一开关电路的第二端导通的剩余电流检测电路；

第一端与第一电源连接，第二端与电磁脱扣器连接，控制端与所述剩余电流检测电路连接的所述第一开关电路；

用于在所述第一开关电路导通之后对所述待测线路执行分闸动作的所述电磁脱扣器；

输入端与所述第一开关电路的第二端连接，用于在所述第一开关电路导通之后，控制电动分合闸操作机构对所述待测线路执行分闸动作的断路器主板；

与所述断路器主板连接的所述电动分合闸操作机构。

2.根据权利要求1所述的一种剩余电流动作断路装置，其特征在于，还包括：

设置在待测线路上，用于在通过第二绕组检测到剩余电流时，输出第二反馈信号的第二零序互感器；

所述断路器主板与所述第二零序互感器连接，在接收到所述第二反馈信号之后，控制所述电动分合闸操作机构对所述待测线路执行分闸动作。

3.根据权利要求1所述的一种剩余电流动作断路装置，其特征在于，所述第一零序互感器的输出端与所述断路器主板连接；

所述断路器主板在接收到所述第一反馈信号之后，控制所述电动分合闸操作机构对所述待测线路执行分闸动作。

4.根据权利要求1所述的一种剩余电流动作断路装置，其特征在于，所述第一零序互感器中包括所述第一绕组以及第三绕组，并且在通过所述第三绕组检测到剩余电流时，向所述断路器主板输出第三反馈信号；

所述断路器主板在接收到所述第三反馈信号之后，控制所述电动分合闸操作机构对所述待测线路执行分闸动作。

5.根据权利要求1至4任一项所述的剩余电流动作断路装置，其特征在于，还包括：

与所述断路器主板连接，用于在所述第一开关电路导通，所述断路器主板控制所述电动分合闸操作机构对所述待测线路执行分闸动作之后，输出报警信息的报警装置。

6.根据权利要求1所述的剩余电流动作断路装置，其特征在于，所述第一开关电路包括第一三极管。

7.根据权利要求1所述的剩余电流动作断路装置，其特征在于，所述断路器主板为：

在所述第一开关电路导通之后，并经过预设的第一时长之后，控制电动分合闸操作机构对所述待测线路执行分闸动作的断路器主板。

8.根据权利要求2至4任一项所述的剩余电流动作断路装置，其特征在于，所述断路器主板中还包括：用于获取与所述断路器主板连接的零序互感器检测到的剩余电流的电流值的检测单元；

所述检测单元确定出所述电流值低于第一阈值时，输出所述待测线路不漏电的提示信息；

所述检测单元确定出所述电流值高于所述第一阈值且低于所述第二阈值时，输出所述待测线路漏电的提示信息；

所述检测单元确定出所述电流值高于所述第二阈值时，输出所述待测线路漏电的提示信息，并且所述断路器主板控制所述电动分合闸操作机构对所述待测线路执行分闸动作。