CN110060445A - 防止漏电误报警的方法及电气火灾监控探测器、监控系统 - Google Patents

防止漏电误报警的方法及电气火灾监控探测器、监控系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防止漏电误报警的方法，该方法对电流互感器检测到的感应电流依次进行电流大小判断、电流频率判断以及波形形态判断，波形形态判断包括：采用正弦波计算方法计算波形面积获得波形有效值A；采用积分法计算波形面积获得波形有效值B；根据：|波形有效值B‑波形有效值A|/波形有效值B，计算差值百分比；将所述差值百分比与设定报警阈值对比，如小于设定报警阈值，则正常报警，大于则不报警。本发明还公开了采用上述算法的剩余电流式电气火灾监控探测器及含有其的电气火灾监控系统。本发明利用算法去除剩余电流中的谐波干扰，可适用于所有低压配电场所中具有谐波干扰的场景，判断规则简单方便，漏电误报率大大降低。

Description

防止漏电误报警的方法及电气火灾监控探测器、监控系统
技术领域
本发明涉及低压配电网漏电保护领域，特别是涉及一种防止漏电误报警的方法及电气火灾监控探测器、监控系统。
背景技术
剩余电流式电气火灾监控探测器主要用于监测低压配电网中的剩余电流，其与电流互感器配合使用，共同安装在低压配电网的电线上。正常情况下，三相及零线电流的矢量和为0，电流互感器上的感应值为0；当有漏电流存在时，三相及零线电流的矢量和就不为0，电流互感器上感应出对应电流，剩余电流式电气火灾监控探测器采集电流互感器的电流值，再将采集到的电流值与内部设置的报警阈值直接进行对比，大于报警阈值时，直接报警。
上述报警方式容易存在误报的缺陷，对于低压配电场所，一般在电路上会连接变频器、开关电源等负载，变频器、开关电源等负载会产生高次谐波，而高次谐波产生的漏电电流属于无害电流。如以低压配电场所的变频拖动系统为例，由于在于电路上存在变频器，变频器的高速脉冲产生高次谐波，高次谐波流经过电机上的感应线圈，电机的绕组线圈与外壳之间本身有分布电容的存在，由于频率较高，电容的容抗就会降低，分布电容产生的泄漏电流就会增大，有时可达到几百mA,但该电流属于无害漏电。而常规的剩余电流式电气火灾监控探测器的报警阈值远小于此值，因此，此种由高次谐波产生的电容性漏电，很容易使剩余电流式电气火灾监控探测器产生误报警，会严重影响系统的工作。
由此可见，上述现有的漏电报警方法，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种简单方便且可防止漏电误报警的方法，成为当前业界急需改进的目标。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种适用于低压配电场所的可防止漏电误报警的方法，使其简单方便且可避免误报警给系统运行带来的严重影响。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一方面，本发明提供了一种防止漏电误报警的方法，对电流互感器检测到的感应电流依次进行电流大小判断、电流频率判断以及波形形态判断，所述波形形态判断包括：采用正弦波计算方法计算波形面积获得波形有效值A；采用积分法计算波形面积获得波形有效值B；根据：|波形有效值B-波形有效值A|/波形有效值B，计算差值百分比；将所述差值百分比与设定报警阈值对比，如小于设定报警阈值，则正常报警，如大于设定报警阈值，则不报警。
作为本发明进一步地改进，所述波形有效值A的计算方法为：
波形有效值A＝(峰峰值/2)*0.707＝幅值*0.707。
进一步地，所述波形有效值B的计算方法为：取多个区间，采用积分法计算波形的面积，求平均值。
进一步地，所述设定报警阈值为20％。
进一步地，所述对电流互感器检测到的感应电流进行电流大小判断的标准为：检测到的电流是否大于电流阈值，当检测到电流大于电流阈值时，再进行所述的电流频率判断；所述电流阈值的设置范围为100-1000mA。
进一步地，所述电流频率判断的标准为：电流频率是否在45-55Hz之间，当电流频率在45-55Hz之间时，再进行所述的波形形态判断。
另一方面，本发明还提供了一种可防止漏电误报警的剩余电流式电气火灾监控探测器，其用于与电流互感器连接，包括MCU，所述MCU运行程序时，执行上述的防止漏电误报警的方法。
再一方面，本发明还提供了一种电气火灾监控系统，包括多个上述的剩余电流式电气火灾监控探测器，所述多个剩余电流式电气火灾监控探测器安装在低电压电网系统中，还包括与所述剩余电流式电气火灾监控探测器连接的远程中控室。
进一步地，所述电气火灾监控系统还包括与所述远程中控室连接的云端，所述云端连接有移动终端。
通过采用上述技术方案，本发明至少具有以下优点：
1、本发明的防止漏电误报警的方法，主要是利用算法来消除谐波导致的剩余电流误报，判断规则简单方便，漏电误报率大大降低，使系统运行更稳定，适用于所有低压配电场所中具有谐波干扰的场景，适用范围广。
2、本发明的剩余电流式电气火灾监控探测器内置上述算法，大大提高了电气火灾监控探测器的报警准确度，也给电气火灾监控系统提供了准确的数据支撑，使电气火灾监控系统监控结果更具指导意义。
附图说明
上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明一实施例中的防止漏电误报警的方法流程图。
图2是本发明一实施例中的电气火灾监控系统整体结构示意图。
具体实施方式
本实施例提供了一种防止漏电误报警的方法，主要是利用算法来消除谐波导致的剩余电流误报，如图1所示，该方法包括：
S1、对电流互感器检测到的感应电流先进行电流大小的第一次判断；
S2、然后再对感应电流的电流频率进行第二次判断；
S3,最后再对感应电流的波形形态进行第三次判断，其中，波形形态判断包括：
S31、采用正弦波计算方法计算波形面积获得波形有效值A；采用积分法计算波形面积获得波形有效值B；再根据：|波形有效值B-波形有效值A|/波形有效值B，计算差值百分比；
S32、将所述差值百分比与设定报警阈值对比，如小于设定报警阈值，则正常报警，如大于设定报警阈值，则不报警。
本实施例的上述方法对电流互感器检测到的感应电流依次进行了三次判断，分别为电流大小判断、电流频率判断以及波形形态判断，在波形形态判断中，采用正弦波计算方法计算波形面积获得波形有效值A，此值为非准确值，仅是适用于正弦波的计算值。而采用积分法的计算方法，为电流对应的实际准确值，该种计算方法适用于所有波形。本实施例采用两种不同的波形有效值计算方法进行对比，分析偏差的比率，如果没有偏差，或偏差不大，则证明该漏电非高次谐波引起的无害剩余电流，而属于正常漏电，需要进行报警，而当偏差较大时，则证明该漏电实际是高次谐波引起的无害剩余电流，属于无害电流，则无需报警。
关于上述设定报警阈值，可根据不同应用场景或需求进行选取，当然，在本实施例中，申请人经过长期的实验摸索，将该值优选为20％。
上述感应电流的波形有效值A的计算方法为：
波形有效值A＝(峰峰值/2)*0.707＝幅值*0.707，通过该方法可计算出正弦波的波形有效值。
上述波形有效值B的计算方法采用计算法计算波形面积，优选采用多个区间，如采用10个区间等，然后再取平均值。
上述对电流互感器检测到的感应电流进行电流大小判断的标准为：检测到的电流是否大于电流阈值，当检测到电流大于电流阈值时，再进行所述的电流频率判断；所述电流阈值的设置范围为100-1000mA。电流阈值的具体大小可根据不同场景进行不同选取，优选范围为300-500mA。
上述电流频率判断的标准为：电流频率是否在45-55Hz之间，当电流频率在45-55Hz之间时，优选范围为48-52Hz，再进行所述的波形形态判断。
上述防漏漏电误报警的方法，主要是利用算法去除剩余电流中的高次谐波干扰，可适用于所有低压配电场所中具有谐波干扰的场景，判断规则简单方便，漏电误报率大大降低，其可作为漏电保护或漏电报警类装置的一个核心算法。
本实施例还提供了一种剩余电流式电气火灾监控探测器，该剩余电流式电气火灾监控探测器可直接应用上述算法，与电流互感器连接，包括MCU，将电流互感器检测的感应电流经上述算法处理，最终给出报警信息，大大提高了电气火灾监控探测器的报警准确度，也给电气火灾监控系统提供了准确的数据支撑，使电气火灾监控系统监控结果更具指导意义。
如图2所示，本实施例还提供了一种电气火灾监控系统，包括多个上述的剩余电流式电气火灾监控探测器，多个剩余电流式电气火灾监控探测器安装在低电压电网系统中，还包括与剩余电流式电气火灾监控探测器连接的远程中控室，当然，远程中控室还可连接其他类型的电流检测装置；综合进行电气火灾监控判断，远程中控室还可连接云端，云端连接移动终端，实现监控结果通过移动终端或云端的实时查看、存储等。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种防止漏电误报警的方法，其特征在于，对电流互感器检测到的感应电流依次进行电流大小判断、电流频率判断以及波形形态判断，所述波形形态判断包括：
采用正弦波计算方法计算波形面积获得波形有效值A；
采用积分法计算波形面积获得波形有效值B；
根据：|波形有效值B-波形有效值A|/波形有效值B，计算差值百分比；
将所述差值百分比与设定报警阈值对比，如小于设定报警阈值，则正常报警，如大于设定报警阈值，则不报警。
2.根据权利要求1所述的防止漏电误报警的方法，其特征在于，所述波形有效值A的计算方法为：
波形有效值A＝(峰峰值/2)*0.707＝幅值*0.707。
3.根据权利要求1所述的防止漏电误报警的方法，其特征在于，所述波形有效值B的计算方法为：取多个区间，采用积分法计算波形的面积，求平均值。
4.根据权利要求1所述的防止漏电误报警的方法，其特征在于，所述设定报警阈值为20％。
5.根据权利要求1所述的防止漏电误报警的方法，其特征在于，所述对电流互感器检测到的感应电流进行电流大小判断的标准为：检测到的电流是否大于电流阈值，当检测到电流大于电流阈值时，再进行所述的电流频率判断；所述电流阈值的设置范围为100-1000mA。
6.根据权利要求1所述的防止漏电误报警的方法，其特征在于，所述电流频率判断的标准为：电流频率是否在45-55Hz之间，当电流频率在45-55Hz之间时，再进行所述的波形形态判断。
7.一种剩余电流式电气火灾监控探测器，用于与电流互感器连接，其特征在于，包括MCU，所述MCU运行程序时执行权利要求1-6任一项所述的防止漏电误报警的方法。
8.一种电气火灾监控系统，其特征在于，包括多个权利要求7所述的剩余电流式电气火灾监控探测器，所述多个剩余电流式电气火灾监控探测器安装在低电压电网系统中，还包括与所述剩余电流式电气火灾监控探测器连接的远程中控室。
9.根据权利要求8所述的电气火灾监控系统，其特征在于，还包括与所述远程中控室连接的云端，所述云端连接有移动终端。
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