CN110854827A - 直流剩余电流断路器保护系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种直流剩余电流断路器保护系统。直流剩余电流断路器保护系统包括电源电路、供电电路、直流剩余电流断路器和直流剩余电流监控设备。电源电路用于提供直流电能。供电电路用于接收电源电路提供的直流电能并为供电电路输出端连接的负载供电。电源电路通过直流剩余电流断路器与供电电路电连接，直流剩余电流断路器用于检测供电电路中的剩余电流并根据剩余电流的大小进行动作。直流剩余电流监控设备与直流剩余电流断路器电连接，用于监控直流剩余电流断路器的工作状态。直流剩余电流断路器保护系统响应速度快且检测精度高，可以对整个直流供电系统剩余电流的实时监控，从而为整个直流供电系统提供有效的电路保护。

Description

直流剩余电流断路器保护系统

技术领域

本申请涉及直流供电技术领域，特别是涉及一种直流剩余电流断路器保护系统。

背景技术

我国直流供电系统中的电气火灾与人身触电相对较多，特别在夏秋两季，潮湿的空气使得电气设备的绝缘性下降，用电量增加，造成了电气火灾事故率上升。同时，由于气温较高导致的人体多汗会造成电阻下降，从而使得人身触电事故相对增多。

在交流供电系统中，通常使用剩余电流电路器进行电路保护。但是，由于交流供电系统中的剩余电流的类型以及剩余电流的动作阈值均与直流供电系统差异较大，故交流供电系统中的剩余电流断路器无法用于直流供电系统。而在现有技术中，通常在直流供电系统中配置绝缘监测装置。然而，绝缘监测装置的灵敏度受直流供电系统接地电阻的影响较大，导致其测量精度有限，无法为直流供电系统提供有效的电路保护。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中直流供电系统缺乏有效的电路保护的问题，提供一种直流剩余电流断路器保护系统。

本申请提供一种直流剩余电流断路器保护系统，包括：

电源电路，用于提供直流电能；

供电电路，用于接收所述电源电路提供的所述直流电能并为所述供电电路输出端连接的负载供电；

直流剩余电流断路器，所述电源电路的输出端通过所述直流剩余电流断路器与所述供电电路的输入端电连接，所述直流剩余电流断路器用于检测所述供电电路中的剩余电流并根据所述剩余电流的大小进行动作；以及

直流剩余电流监控设备，与所述直流剩余电流断路器电连接，用于监控所述直流剩余电流断路器的工作状态。

在其中一个实施例中，

所述供电电路包括一级回路、二级回路和三级回路；以及

所述直流剩余电流断路器包括一级断路器、二级断路器和三级断路器，所述电源电路的输出端通过所述一级断路器与所述一级回路的输入端电连接，所述一级回路的输出端与通过所述二级断路器与所述二级回路的输入端电连接，所述二级回路的输出端通过所述三级断路器与所述三级回路的输入端电连接，所述一级断路器、所述二级断路器和所述三级断路器分别与所述直流剩余电流监控设备电连接，用于检测对应回路的所述剩余电流并根据所述剩余电流的大小进行动作。

在其中一个实施例中，所述二级断路器包括：

剩余电流采集单元，所述剩余电流采集单元的输入端与所述一级回路的输出端电连接，用于采集所述二级回路中的所述剩余电流；以及

断路器单元，所述断路器单元的输入端与所述剩余电流采集单元的输出端电连接，用于根据所述剩余电流采集单元采集到的所述剩余电流，控制所述二级回路的通断。

在其中一个实施例中，所述二级断路器还包括：

第一显示单元，所述第一显示单元的输入端分别与所述剩余电流采集单元的输出端和所述断路器单元的输出端电连接，用于显示所述二级回路中的所述剩余电流以及所述断路器单元的工作状态。

在其中一个实施例中，所述二级断路器还包括：

第一通信电路，所述第一通信电路的输入端分别与所述剩余电流采集单元的输出端和所述断路器单元的输出端电连接，且所述第一通信电路的输出端与所述直流剩余电流监控设备的输入端电连接，用于将所述剩余电流采集单元采集的所述剩余电流以及所述断路器单元的工作状态发送至所述直流剩余电流监控设备。

在其中一个实施例中，所述二级断路器还包括：

第一电源电路，分别与所述剩余电流采集单元和所述断路器单元电连接，用于为所述剩余电流采集单元和所述断路器单元供电。

在其中一个实施例中，所述直流剩余电流监控设备包括至少两个分级监控设备，其中一个所述分级监控设备与所述一级断路器和所述二级断路器分别电连接，其余所述分级监控设备与所述三级断路器电连接，所述分级监控设备用于监控所述一级断路器、所述二级断路器和所述三级断路器的工作状态。

在其中一个实施例中，所述直流剩余电流断路器还包括上位机，所述上位机与所述直流剩余电流监控设备通信连接，用于实时监控所述一级断路器、所述二级断路器和所述三级断路器采集的所述剩余电流和所述直流剩余电流监控设备的工作状态。

在其中一个实施例中，所述分级监控设备包括：

第二通信电路，所述第二通信电路的输入端分别与所述一级断路器的输出端、所述二级断路器的输出端和所述三级断路器的输出端电连接，所述第二通信电路的输出端与所述上位机通信连接；以及

状态监控电路，与所述第二通信电路双向电连接，用于接收经所述第二通信电路传输的所述一级断路器、所述二级断路器和所述三级断路器采集的所述剩余电流以及工作参数，并根据所述剩余电流以及所述工作参数判断所述一级回路、所述二级回路和所述三级回路的运行状态，并将所述运行状态经所述第二通信电路发送至所述上位机。

在其中一个实施例中，所述第二通信电路包括第一通信模块和第二通信模块，所述第二通信模块与所述上位机通信连接，所述第一通信模块分别与所述一级断路器、所述二级断路器和所述三级断路器电连接。

在其中一个实施例中，所述分级监控设备还包括：

第二显示单元，与所述状态监控电路的输出端电连接，用于显示所述一级断路器、所述二级断路器和所述三级断路器采集的所述剩余电流和所述工作参数，以及所述一级回路、所述二级回路和所述三级回路的运行状态。

在其中一个实施例中，所述分级监控设备还包括：

第二电源电路，分别与所述第二通信电路、所述状态监控电路和所述第二显示单元电连接，用于为所述第二通信电路、所述状态监控电路和所述第二显示单元供电。

在其中一个实施例中，所述分级监控设备还包括：

应急电源电路，分别与所述第二通信电路、所述状态监控电路和所述第二显示单元电连接，用于为所述第二通信电路、所述状态监控电路和所述第二显示单元供电。

上述直流剩余电流断路器保护系统分别设置了电源电路、供电电路、直流剩余电流断路器和直流剩余电流监控设备。其中，电源电路可以提供直流电能，供电电路可以接收电源电路提供的直流电能并为供电电路输出端连接的负载供电。此外，通过设置直流剩余电流断路器，并将电源电路通过直流剩余电流断路器与供电电路电连接，可以检测供电电路中的剩余电流并根据剩余电流的大小进行动作，提高了直流剩余电流断路器保护系统对剩余电流的响应速度和响应准确性。直流剩余电流监控设备与直流剩余电流断路器电连接，可以监控直流剩余电流断路器的工作状态，从而可以实现对整个直流供电系统剩余电流的实时监控，从而为整个直流供电系统提供有效的电路保护。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种直流剩余电流断路器保护系统连接关系示意图；

图2为本申请实施例提供的一种二级断路器连接关系示意图；

图3为本申请实施例提供的一种分级监控设备连接关系示意图；

图4为本申请实施例提供的一种直流剩余电流断路器保护系统控制流程示意图。

附图标号说明

100 直流剩余电流断路器保护系统

10 电源电路

20 供电电路

210 一级回路

220 二级回路

230 三级回路

30 直流剩余电流断路器

310 一级断路器

320 二级断路器

330 三级断路器

340 剩余电流采集单元

350 断路器单元

360 第一显示单元

370 第一通信电路

380 第一电源电路

40 直流剩余电流监控设备

410 分级监控设备

420 第二通信电路

421 第一通信模块

422 第二通信模块

430 状态监控电路

440 第二显示单元

450 第二电源电路

460 应急电源电路

50 上位机

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参见图1，本申请提供一种直流剩余电流断路器保护系统100。直流剩余电流断路器保护系统100包括电源电路10、供电电路20、直流剩余电流断路器(DC，Residualcurrent circuit breaker，DC-RCCB)30和直流剩余电流监控设备40。电源电路10用于提供直流电能。供电电路20用于接收电源电路10提供的直流电能并为供电电路20输出端连接的负载供电。电源电路10的输出端通过直流剩余电流断路器30与供电电路20的输入端电连接，直流剩余电流断路器30用于检测供电电路20中的剩余电流并根据剩余电流的大小进行动作。直流剩余电流监控设备40与直流剩余电流断路器30电连接，用于监控直流剩余电流断路器30的工作状态。

可以理解，电源电路10可以包括变压器和AC/DC变换器，且电源电路10可以为直流供电系统中的下级回路提供电能。在其中一个实施例中，若直流供电系统一共包括三个级别的供电回路，则变压器和AC/DC变换器等器件组成的电路可以视为直流供电系统中一级回路210的电源电路，而对于与一级回路210输出端连接的负载来讲，一级回路210可以视为供电电路。其中，一级回路210可以为电流等级最大的一条母线，二级回路220可以为一级回路210的分支，三级回路230可以为二级回路220的分支。另外，变压器、AC/DC变换器和一级回路210可以视为二级回路220的电源电路，则对于与二级回路220输出端连接的负载来讲，二级回路220可以视为供电电路。另外，变压器、AC/DC变换器、一级回路210和二级回路220可以视为三级回路230的电源电路，则对于三级回路230输出端连接的负载来讲，三级回路230可以视为供电电路。可以理解，直流供电系统的其他电路结构可以参照上述内容划分电源电路10和供电电路20。

可以理解，由于电源电路10通过直流剩余电流断路器30与供电电路20电连接，此时为了使直流剩余电流断路器30可以用于检测供电电路20中的剩余电流，需要将直流剩余电流断路器30设置在靠近上级母线(或AC/DC变换器)与当前级回路之间，即直流剩余电流断路器30可以设置在供电电路20的输入端，使电源电路10输出的电能首先经过直流剩余电流断路器30，再进入供电电路20，此时可以通过直流剩余电流断路器30对供电电路20中的剩余电流进行监测。

可以理解，本申请对供电电路20、直流剩余电流断路器30和直流剩余电流监控设备40的数量不作限定，该数量可以在实际应用环境中根据需要进行设置。在其中一个实施例中，直流剩余电流监控设备40可以安装在直流配电柜旁。直流剩余电流监控设备40可以通过RS485协议与直流剩余电流断路器30进行通信，从而实时监控并显示直流剩余电流断路器30的工作状态。另外，直流剩余电流监控设备40可以获取直流剩余电流断路器30采集到的剩余电流，并可以针对剩余电流超过预设保护阈值的直流剩余电流断路器30发出报警。因此，剩余电流监控设备40的设置可以克服传统火灾报警器烟雾探测导致缺乏预警性的问题，还可以克服传统交流供电系统剩余电流监控设备与断路器之间的连接结构单一、扩展能力有限且难以实时监控等缺陷。

上述直流剩余电流断路器保护系统100分别设置了电源电路10、供电电路20、直流剩余电流断路器30和直流剩余电流监控设备40。其中，电源电路10可以提供直流电能，供电电路20可以接收电源电路10提供的直流电能并为供电电路20输出端连接的负载供电。此外，通过设置直流剩余电流断路器30，并将电源电路10通过直流剩余电流断路器30与供电电路20连接，可以检测供电电路20中的剩余电流并根据剩余电流的大小进行动作，提高了直流剩余电流断路器保护系统100对剩余电流的响应速度和响应准确性。直流剩余电流监控设备40与直流剩余电流断路器30电连接，可以监控直流剩余电流断路器30的工作状态，从而可以实现对整个直流供电系统剩余电流的实时监控，为整个直流供电系统提供有效的电路保护。

在其中一个实施例中，供电电路20包括一级回路210、二级回路220和三级回路230。直流剩余电流断路器30包括一级断路器310、二级断路器320和三级断路器330。电源电路10的输出端通过一级断路器310与一级回路210的输入端电连接。一级回路210的输出端与通过二级断路器320与二级回路220的输入端电连接。二级回路220的输出端通过三级断路器330与三级回路230的输入端电连接。一级断路器310、二级断路器320和三级断路器330分别与直流剩余电流监控设备40电连接，用于检测对应回路的剩余电流并根据剩余电流的大小进行动作。即一级断路器310可以检测一级回路210的剩余电流，二级断路器320可以检测二级回路220的剩余电流，三级断路器330可以检测三级回路230的剩余电流。

可以理解，通过将供电电路20拆分为一级回路210、二级回路220和三级回路230，可以对直流供电系统中的剩余电流进行分级保护，从而通过直流剩余电流断路器30配置实现人身保护和火灾防范。在其中一个实施例中，一级回路210可以为电流等级最大的一条母线，二级回路220可以为一级回路210的分支，三级回路230可以为二级回路220的分支。由于一级回路210为二级回路220的上级回路，故一级回路210中的电流等级更大，一级回路210设置的保护阈值大于二级回路220设置的保护阈值。在本实施例中，一级回路210的保护阈值可以为1A，二级回路220的保护阈值可以为300mA，三级回路230的保护阈值可以为80mA。

可以理解，一级回路210中1A的保护阈值可以对整个系统进行保护。二级回路220中300mA的保护阈值可以用于火灾防护，可以在火灾发生前进行预警，并及时切断有电气火灾发生风险的支路，与传统的火灾报警器相比，可以避免了产生实际损失。三级回路230的80mA的保护阈值可以用于人身保护。因此，通过设置每级回路中的保护阈值可以实现对直流供电系统的全面保护。在其中一个实施例中，每级回路中的直流剩余电流断路器30的最大分断时间可以不超过0.3s。

请一并参见图2，可以理解，本申请实施例中提供的一级断路器310、二级断路器320和三级断路器330具体结构可以相同。在其中一个实施例中，二级断路器320包括剩余电流采集单元340和断路器单元350。剩余电流采集单元340的输入端与一级回路210的输出端电连接，用于采集二级回路220中的剩余电流。断路器单元350的输入端与剩余电流采集单元340的输出端电连接，用于根据剩余电流采集单元340采集到的剩余电流，控制二级回路220的通断。

其中，剩余电流采集单元340可以包括剩余电流传感器及其相关电路，剩余电流传感器可以用于实时获取所在回路的剩余电流。本申请对剩余电流传感器的型号不作限定，只要其可以获取所在直流回路的剩余电流即可。在其中一个实施例中，剩余电流传感器可以为航智剩余电流传感器系列或者Morningstar剩余电流传感器。断路器单元350可以包括断路器。可以理解，本申请对断路器的具体型号不作限定，只要其可以获取剩余电流传感器采集到的剩余电流，并根据剩余电流实现对所在回路的开断控制即可。在其中一个实施例中，断路器可以为Morningstar GFPD-600V。

在其中一个实施例中，二级断路器320还包括第一显示单元360。第一显示单元360的输入端分别与剩余电流采集单元340的输出端和断路器单元350的输出端电连接，用于显示二级回路220中的剩余电流以及断路器单元350的工作状态。可以理解，第一显示单元360可以包括显示器以及相关电路，可以用于实时显示二级断路器320所在回路的剩余电流以及二级断路器320的工作状态。通过设置第一显示单元360，可以方便工作人员随时查看二级断路器320的工作状态，提高了直流剩余电流断路器保护系统100的实用性。

在其中一个实施例中，二级断路器320还包括第一通信电路370。第一通信电路370的输入端分别与剩余电流采集单元340的输出端和断路器单元350的输出端电连接，且第一通信电路370的输出端与直流剩余电流监控设备40的输入端电连接，用于将剩余电流采集单元340采集的剩余电流以及断路器单元350的工作状态发送至直流剩余电流监控设备40。可以理解，第一通信电路370可以与直流剩余电流监控设备40通过RS485通信电缆进行通信连接，具有通信稳定、传输速率高、距离远等优点，可以提高直流剩余电流断路器保护系统100的实时监测能力。

在其中一个实施例中，二级断路器320还包括第一电源电路380。第一电源电路380分别与剩余电流采集单元340和断路器单元350电连接，用于为剩余电流采集单元340和断路器单元350供电。可以理解，第一电源电路380还可以包括应急电源电路460。应急电源电路460可以分别与剩余电流采集单元340和断路器单元350电连接，可以用于在第一电源电路380无法工作时为剩余电流采集单元340和断路器单元350供电。

在其中一个实施例中，直流剩余电流监控设备40包括至少两个分级监控设备410，其中一个分级监控设备410与一级断路器310和二级断路器320分别电连接，其余分级监控设备410与三级断路器330电连接，分级监控设备410用于监控一级断路器310、二级断路器320和三级断路器330的工作状态。可以理解，相同三级回路230中的所有三级断路器330可以连接至同一个直流剩余电流监控设备40，且所有二级断路器320和一级断路器310可以连接至同一个直流剩余电流监控设备40。此时，通过对直流剩余电流断路器30中的一级断路器310、二级断路器320和三级断路器330进行分组监控，有利于直流剩余电流断路器保护系统100对直流供电系统进行分级保护。

在其中一个实施例中，直流剩余电流断路器保护系统100还包括上位机50，与直流剩余电流监控设备40通信连接，用于实时监控一级断路器310、二级断路器320和三级断路器330采集的剩余电流和直流剩余电流监控设备40的工作状态。可以理解，上位机50可以安装于监控室，且上位机50可以与各个直流剩余电流监控设备40进行通信，可以方便实时显示各个直流剩余电流监控设备40和直流剩余电流断路器30的状态，并方便工作人员对整个直流供电系统进行监控。

请一并参见图3，在其中一个实施例中，分级监控设备410包括第二通信电路420和状态监控电路430。第二通信电路420的输入端分别与一级断路器310的输出端、二级断路器320的输出端和三级断路器330的输出端电连接，所述第二通信电路420的输出端与上位机50通信连接。状态监控电路430与第二通信电路420双向电连接，即状态监控电路430与第二通信电路420可以双向传输数据。状态监控电路430用于接收经第二通信电路420传输的一级断路器310、二级断路器320和三级断路器330采集的剩余电流以及工作参数，并根据剩余电流以及工作参数判断一级回路210、二级回路220和三级回路230的运行状态，并将运行状态经第二通信电路420发送至上位机50。

在其中一个实施例中，第二通信电路420包括第一通信模块421和第二通信模块422，第二通信模块422与上位机50通信连接，第一通信模块421分别与一级断路器310、二级断路器320和三级断路器330电连接。可以理解，第一通信模块421可以采用以太网进行通信，即上位机50可以通过以太网以及光纤与各个直流剩余电流监控设备40进行通信，从而实时监控并显示各个直流剩余电流监控设备40和直流剩余电流断路器30的状态。在其中一个实施例中，直流剩余电流监控设备40与上位机50之间通过光纤连接，其有效通信距离最大值可以为2000m。此外，第二通信模块422可以采用RS485通信方式与直流剩余电流断路器30进行通信，具有通信距离远，可扩展性强。可以理解，直流剩余电流断路器保护系统100中的所有信息均可以上传至位于监控室的上位机50，从而可以对整个直流供电系统的运行状态进行实时监测。在其中一个实施例中，直流剩余电流监控设备40与直流剩余电流断路器30之间的有效通信距离最大值可以为1200m。

在其中一个实施例中，分级监控设备410还包括第二显示单元440。第二显示单元440与状态监控电路430的输出端电连接，用于显示一级断路器310、二级断路器320和三级断路器330采集的剩余电流和工作参数，以及一级回路210、二级回路220和三级回路230的运行状态。可以理解，第二显示单元440可以包括显示器以及相关电路，可以用于实时显示分级监控设备410所监控的各级回路的剩余电流以及分级监控设备410的工作状态。通过设置第二显示单元440，可以方便工作人员随时查看分级监控设备410所监控的各级回路的工作状态，提高了直流剩余电流断路器保护系统100的实用性。

在其中一个实施例中，分级监控设备410还包括第二电源电路450。第二显示单元440分别与第二通信电路420、状态监控电路430和第二显示单元440电连接，用于为第二通信电路420、状态监控电路430和第二显示单元440供电。可以理解，第二电源电路450可以直接为第二通信电路420、状态监控电路430和第二显示单元440供电，也可以通过状态监控电路430为第二通信电路420、状态监控电路430和第二显示单元440供电。

在其中一个实施例中，分级监控设备410还包括应急电源电路460。应急电源电路460分别与第二通信电路420、状态监控电路430和第二显示单元440电连接，用于为第二通信电路420、状态监控电路430和第二显示单元440供电。可以理解，应急电源电路460可以直接为第二通信电路420、状态监控电路430和第二显示单元440供电，也可以通过状态监控电路430为第二通信电路420、状态监控电路430和第二显示单元440供电。应急电源电路460可以在第二电源电路450无法工作时代替第二电源电路450进行供电，可以保证分级监控设备410的长期稳定的工作。

请一并参见图4，在其中一个实施例中，直流剩余电流断路器保护系统100个系统运行流程包括：首先，采用直流剩余电流断路器30对各个回路的直流剩余电流进行实时监测，并将检测到的直流剩余电流值与其对应的保护阈值进行比较。当直流剩余电流断路器30中的三级断路器330的检测值大于或等于I_3△n，即80mA时，则三级断路器330动作，切断其所在的三级回路230。可以理解，首先对三级回路230进行检测，若该支路发生剩余电流故障，则设置于该支路的三级断路器330动作，切除故障支路，而其他支路正常运行，以减小对整个直流供电系统的影响。否则，对相应的二级断路器320检测到的直流剩余电流值进行判断，若二级断路器320的检测值大于或等于I_2△n，即300mA时，则二级断路器320动作，切断其所在的二级回路220。否则，对相应的一级断路器310检测到的直流剩余电流值进行判断，若一级断路器310的检测值大于或等于I_1△n，即1A时，则一级断路器310动作，切断其所在的一级回路210。

在上述过程中，每当直流剩余电流断路器30中的具体的断路器动作时，其可以立刻向对应的直流剩余电流监控设备40发出报警信号，同时直流剩余电流监控设备40可以向上位机50发出报警信号，并传输进行动作的直流剩余电流断路器30中具体断路器的编号及剩余电流检测值等相关信息。

在其中一个实施例中，在直流剩余电流断路器保护系统100正常运作时，直流剩余电流断路器30中的断路器可以按照1Hz的频率向对应的直流剩余电流监控设备40传输目前的剩余电流检测值。直流剩余电流监控设备40同样可以按照1Hz的频率向上位机50传输目前直流剩余电流断路器30中各个断路器检测的的剩余电流检测值。上述传输频率的设定可以保证直流剩余电流断路器保护系统100的可靠性。

因此，本申请提供的直流剩余电流断路器保护系统100可以进行人身保护和火灾防范的直流剩余电流断路器30的配置。直流剩余电流断路器保护系统100可以对直流供电系统中出现的剩余电流进行三级分级保护，且直流剩余电流断路器30和直流剩余电流监控设备40可以通过RS485进行快速通信，直流剩余电流监控设备40和上位机50可以通过光纤传输的以太网进行快速通信，使工作人员可以在监控室通过上位机50监控每一个回路中剩余电流的情况以及直流剩余电流断路器30的运行情况。其中，设定的80mA直流剩余电流阈值能很好地对人身安全进行保护，设定的300mA直流剩余电流阈值能很好地对电气火灾的发生进行防范。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种直流剩余电流断路器保护系统，其特征在于，包括：

电源电路(10)，用于提供直流电能；

供电电路(20)，用于接收所述电源电路(10)提供的所述直流电能并为所述供电电路(20)输出端连接的负载供电；

直流剩余电流断路器(30)，所述电源电路(10)的输出端通过所述直流剩余电流断路器(30)与所述供电电路(20)的输入端电连接，所述直流剩余电流断路器(30)用于检测所述供电电路(20)中的剩余电流并根据所述剩余电流的大小进行动作；以及

直流剩余电流监控设备(40)，与所述直流剩余电流断路器(30)电连接，用于监控所述直流剩余电流断路器(30)的工作状态。

2.根据权利要求1所述的直流剩余电流断路器保护系统，其特征在于，

所述供电电路(20)包括一级回路(210)、二级回路(220)和三级回路(230)；以及

所述直流剩余电流断路器(30)包括一级断路器(310)、二级断路器(320)和三级断路器(330)，所述电源电路(10)的输出端通过所述一级断路器(310)与所述一级回路(210)的输入端电连接，所述一级回路(210)的输出端与通过所述二级断路器(320)与所述二级回路(220)的输入端电连接，所述二级回路(220)的输出端通过所述三级断路器(330)与所述三级回路(230)的输入端电连接，所述一级断路器(310)、所述二级断路器(320)和所述三级断路器(330)分别与所述直流剩余电流监控设备(40)电连接，用于检测对应回路的所述剩余电流并根据所述剩余电流的大小进行动作。

3.根据权利要求2所述的直流剩余电流断路器保护系统，其特征在于，所述二级断路器(320)包括：

剩余电流采集单元(340)，所述剩余电流采集单元(340)的输入端与所述一级回路(210)的输出端电连接，用于采集所述二级回路(220)中的所述剩余电流；以及

断路器单元(350)，所述断路器单元(350)的输入端与所述剩余电流采集单元(340)的输出端电连接，用于根据所述剩余电流采集单元(340)采集到的所述剩余电流，控制所述二级回路(220)的通断。

4.根据权利要求3所述的直流剩余电流断路器保护系统，其特征在于，所述二级断路器(320)还包括：

第一显示单元(360)，所述第一显示单元(360)的输入端分别与所述剩余电流采集单元(340)的输出端和所述断路器单元(350)的输出端电连接，用于显示所述二级回路(220)中的所述剩余电流以及所述断路器单元(350)的工作状态。

5.根据权利要求3所述的直流剩余电流断路器保护系统，其特征在于，所述二级断路器(320)还包括：

第一通信电路(370)，所述第一通信电路(370)的输入端分别与所述剩余电流采集单元(340)的输出端和所述断路器单元(350)的输出端电连接，且所述第一通信电路(370)的输出端与所述直流剩余电流监控设备(40)的输入端电连接，用于将所述剩余电流采集单元(340)采集的所述剩余电流以及所述断路器单元(350)的工作状态发送至所述直流剩余电流监控设备(40)。

6.根据权利要求3所述的直流剩余电流断路器保护系统，其特征在于，所述二级断路器(320)还包括：

第一电源电路(380)，分别与所述剩余电流采集单元(340)和所述断路器单元(350)电连接，用于为所述剩余电流采集单元(340)和所述断路器单元(350)供电。

7.根据权利要求2所述的直流剩余电流断路器保护系统，其特征在于，所述直流剩余电流监控设备(40)包括至少两个分级监控设备(410)，其中一个所述分级监控设备(410)与所述一级断路器(310)和所述二级断路器(320)分别电连接，其余所述分级监控设备(410)与所述三级断路器(330)电连接，所述分级监控设备(410)用于监控所述一级断路器(310)、所述二级断路器(320)和所述三级断路器(330)的工作状态。

8.根据权利要求7所述的直流剩余电流断路器保护系统，其特征在于，还包括上位机(50)，所述上位机(50)与所述直流剩余电流监控设备(40)通信连接，用于实时监控所述一级断路器(310)、所述二级断路器(320)和所述三级断路器(330)采集的所述剩余电流和所述直流剩余电流监控设备(40)的工作状态。

9.根据权利要求8所述的直流剩余电流断路器保护系统，其特征在于，所述分级监控设备(410)包括：

第二通信电路(420)，所述第二通信电路(420)的输入端分别与所述一级断路器(310)的输出端、所述二级断路器(320)的输出端和所述三级断路器(330)的输出端电连接，所述第二通信电路(420)的输出端与所述上位机(50)通信连接；以及

状态监控电路(430)，与所述第二通信电路(420)双向电连接，用于接收经所述第二通信电路(420)传输的所述一级断路器(310)、所述二级断路器(320)和所述三级断路器(330)采集的所述剩余电流以及工作参数，并根据所述剩余电流以及所述工作参数判断所述一级回路(210)、所述二级回路(220)和所述三级回路(230)的运行状态，并将所述运行状态经所述第二通信电路(420)发送至所述上位机(50)。

10.根据权利要求9所述的直流剩余电流断路器保护系统，其特征在于，所述第二通信电路(420)包括第一通信模块(421)和第二通信模块(422)，所述第二通信模块(422)与所述上位机(50)通信连接，所述第一通信模块(421)分别与所述一级断路器(310)、所述二级断路器(320)和所述三级断路器(330)电连接。

11.根据权利要求9所述的直流剩余电流断路器保护系统，其特征在于，所述分级监控设备(410)还包括：

第二显示单元(440)，与所述状态监控电路(430)的输出端电连接，用于显示所述一级断路器(310)、所述二级断路器(320)和所述三级断路器(330)采集的所述剩余电流和所述工作参数，以及所述一级回路(210)、所述二级回路(220)和所述三级回路(230)的运行状态。

12.根据权利要求11所述的直流剩余电流断路器保护系统，其特征在于，所述分级监控设备(410)还包括：

第二电源电路(450)，分别与所述第二通信电路(420)、所述状态监控电路(430)和所述第二显示单元(440)电连接，用于为所述第二通信电路(420)、所述状态监控电路(430)和所述第二显示单元(440)供电。

13.根据权利要求12所述的直流剩余电流断路器保护系统，其特征在于，所述分级监控设备(410)还包括：

应急电源电路(460)，分别与所述第二通信电路(420)、所述状态监控电路(430)和所述第二显示单元(440)电连接，用于为所述第二通信电路(420)、所述状态监控电路(430)和所述第二显示单元(440)供电。

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