CN112018726A - 一种提高剩余电流保护可靠性的供电装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高剩余电流保护可靠性的供电方法，包括以下步骤：供电装置正常工作，第一装置组件的断路器回路闭合，给负载提供电源，第二装置组件的断路器回路断开；依次进行第一装置组件电子控制部件、第一装置组件剩余电流保护全功能自检，若有一项出现问题，则第一装置组件漏电保护自检失效告警且断路器分闸，第二装置组件维持负载供电；第一装置组件与第二装置组件在工作与自检时互为冗余，这样就能够满足特殊用电场合带有剩余电流保护功能，且具备剩余电流保护功能自检测及持续可靠供电的需求。
Description
技术领域
本发明涉及低压电器技术领域，特别涉及一种提高剩余电流保护可靠性的供电装置及方法。
背景技术
具有剩余电流保护功能的断路器及其他相关装置，在人们日常生活中的应用已经非常普遍，然而传统的带有剩余电流保护功能的断路器或装置，其不能进行自身剩余电流保护功能好坏的检测，一旦产品在某个时刻失效，将不会告警或有其他提示，人们很难发现产品的剩余电流保护功能已经丧失，若此时发生漏电事故产生危险时，其不能快速、可靠地切断电路，保护负载端安全，将给人身安全及财产带来潜在巨大安全隐患。
在一些要求安全可靠持续供电的应用场景，如医院等，即使产品带有剩余电流自检功能，若其自检过程中发现自身剩余电流保护功能已经丧失，将触发产品自身自动分闸，来确保负载端无安全隐患，但这种供电方式却不能被医院等要求负载持续供电的场合所接受。
所以对于供电持续性及安全性要求均很高的用电场合，如医院等，就要求断路器及其他相关装置带有剩余电流保护功能，且具备剩余电流保护功能自检测及持续可靠供电。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单的提高剩余电流保护可靠性的供电装置，并提供一种提高剩余电流保护可靠性的供电方法。
本发明解决上述问题的技术方案是：一种提高剩余电流保护可靠性的供电装置，包括两个结构相同的第一装置组件和第二装置组件，第一装置组件和第二装置组件均包括剩余电流保护功能模块、具有剩余电流保护功能自检功能模块、电动操作合分闸模块、开关模块、综合控制单元、通讯接口模块；
所述剩余电流保护功能模块与开关模块、综合控制单元连接，检测当前负载的漏电流值，当负载出现漏电故障，触发保护阈值，开关模块跳闸；
所述具有剩余电流保护功能自检功能模块与剩余电流保护功能模块、综合控制单元、电动操作合分闸模块连接，与剩余电流保护功能模块、综合控制单元协同配合，执行剩余电流的自检功能；
所述电动操作合分闸模块与综合控制单元、开关模块手柄手动操作部位或手柄转动中心部位连接，在综合控制单元的控制下驱动开关模块执行合闸或分闸操作；
所述通讯接口模块与综合控制单元连接，第一装置组件和第二装置组件通过各自的通讯接口模块进行数据交互。
上述提高剩余电流保护可靠性的供电装置，所述剩余电流保护功能模块包括剩余电流检测模块、剩余电流判断模块、剩余电流执行模块，剩余电流检测模块输入端与负载连接，剩余电流检测模块输出端与剩余电流判断模块输入端相连，剩余电流判断模块输出端与剩余电流执行模块输入端、综合控制单元相连，剩余电流执行模块输出端与开关模块相连；剩余电流检测模块检测当前负载的漏电流值并送入剩余电流判断模块，剩余电流判断模块根据输入的漏电流值判断负载是否出现漏电故障，并将判断结果送入综合控制单元，当负载出现漏电故障，剩余电流判断模块输出控制信号至剩余电流执行模块，剩余电流执行模块驱动开关模块跳闸，断开负载供电回路。
上述提高剩余电流保护可靠性的供电装置，所述开关模块为隔离开关，隔离开关为负载接通或断开供电回路。
上述提高剩余电流保护可靠性的供电装置，所述开关模块为断路器，断路器为负载接通或断开供电回路，并为负载电流过载及电流瞬时提供保护。
一种提高剩余电流保护可靠性的供电方法，包括以下步骤：
步骤一：供电装置正常工作后，第一装置组件的断路器回路闭合，给负载提供电源，第二装置组件的断路器回路断开，进入步骤二；
步骤二：第一装置组件的剩余电流保护功能模块工作，第一装置组件的剩余电流检测模块检测负载端剩余电流情况，若负载端未发生漏电故障则继续实时检测，进入步骤三；若检测到负载端发生漏电故障，则剩余电流判断模块输出控制信号至剩余电流执行模块，剩余电流执行模块驱动第一装置组件的断路器跳扣跳闸，第一装置组件的断路器回路断开，切断负载电源；
步骤三：第一装置组件的综合控制单元启动第一装置组件的具有剩余电流保护功能自检功能模块工作，先自检第一装置组件中所有电子控制部件功能是否正常，若是，则进入步骤四；若否，则进入步骤六；
步骤四：通过第一装置组件的通讯接口模块发送合闸指令给第二装置组件，第二装置组件的断路器回路闭合，形成第一装置组件的断路器回路的并联旁路，进入步骤五；
步骤五：第一装置组件的具有剩余电流保护功能自检功能模块启动第一装置组件中包含机械部件的全自检，是否全部部件功能均正常，若是则全自检通过，完成整个自检过程，返回步骤二；若否，则全自检不通过，进入步骤六；
步骤六：第一装置组件发出剩余电流保护功能自检失效告警，同时通过第一装置组件的通讯接口模块发送合闸指令给第二装置组件，第二装置组件的断路器回路闭合后，断开第一装置组件的断路器供电回路。
上述提高剩余电流保护可靠性的供电方法，第二装置组件的自检过程与第一装置组件相同，第一装置组件与第二装置组件在工作与自检时互为冗余。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的供电装置中包括两个结构相同的第一装置组件和第二装置组件，且第一装置组件和第二装置组件在工作与自检时互为冗余，能够满足特殊用电场合带有剩余电流保护功能，且具备剩余电流保护功能自检测及持续可靠供电的需求，具有结构简单、工作可靠的优点。
2、本发明的供电方式中，依次进行第一装置组件电子控制部件、第一装置组件剩余电流保护全功能自检，若有一项出现问题，则第一装置组件漏电保护自检失效告警且断路器分闸，第二装置组件维持负载供电；第一装置组件与第二装置组件在工作与自检时互为冗余，这样就能够满足特殊用电场合带有剩余电流保护功能，且具备剩余电流保护功能自检测及持续可靠供电的需求。
附图说明
图1为本发明供电装置的结构框图。
图2为本发明供电装置的位置分布示意图。
图3为本发明供电方法的流程图。
图2中，1为电路进线，2为电路出线，3为通信总线，4为通讯接口模块，5为综合控制单元，6为电动操作合分闸模块，7为剩余电流执行模块，8为剩余电流判断模块，9为具有剩余电流保护功能自检功能模块，10为剩余电流检测模块，11为开关模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1、图2所示，一种提高剩余电流保护可靠性的供电装置，包括两个结构相同的第一装置组件和第二装置组件，第一装置组件和第二装置组件均包括剩余电流保护功能模块、具有剩余电流保护功能自检功能模块9、电动操作合分闸模块6、开关模块11、综合控制单元5、通讯接口模块4。
所述剩余电流保护功能模块与开关模块11、综合控制单元5连接，检测当前负载的漏电流值，当负载出现漏电故障，触发保护阈值，开关模块11跳闸。
所述具有剩余电流保护功能自检功能模块9与剩余电流保护功能模块、综合控制单元5、电动操作合分闸模块6连接，与剩余电流保护功能模块、综合控制单元5协同配合，执行剩余电流的自检功能。
所述电动操作合分闸模块6与综合控制单元5、开关模块11手柄手动操作部位或手柄转动中心部位连接，在综合控制单元5的控制下驱动开关模块11执行合闸或分闸操作。
所述通讯接口模块4与综合控制单元5连接，第一装置组件和第二装置组件通过各自的通讯接口模块4进行数据交互。
所述剩余电流保护功能模块包括剩余电流检测模块10、剩余电流判断模块8、剩余电流执行模块7，剩余电流检测模块10输入端与负载连接，剩余电流检测模块10输出端与剩余电流判断模块8输入端相连，剩余电流判断模块8输出端与剩余电流执行模块7输入端、综合控制单元5相连，剩余电流执行模块7输出端与开关模块11相连；剩余电流检测模块10检测当前负载的漏电流值并送入剩余电流判断模块8，剩余电流判断模块8根据输入的漏电流值判断负载是否出现漏电故障，并将判断结果送入综合控制单元5，当负载出现漏电故障，剩余电流判断模块8输出控制信号至剩余电流执行模块7，剩余电流执行模块7驱动开关模块11跳闸，断开负载供电回路。
所述开关模块11为隔离开关或断路器，开关模块11为负载接通或断开供电回路。当开关模块11为断路器时，断路器还能为负载电流过载及电流瞬时提供保护。
如图3所示，一种提高剩余电流保护可靠性的供电方法，以开关模块为断路器为例，包括以下步骤：
步骤一：供电装置正常工作后，第一装置组件的断路器回路闭合，给负载提供电源，第二装置组件的断路器回路断开，进入步骤二；
步骤二：第一装置组件的剩余电流保护功能模块工作，第一装置组件的剩余电流检测模块检测负载端剩余电流情况，若负载端未发生漏电故障则继续实时检测，进入步骤三；若检测到负载端发生漏电故障，则剩余电流判断模块输出控制信号至剩余电流执行模块，剩余电流执行模块驱动第一装置组件的断路器跳扣跳闸，第一装置组件的断路器回路断开，切断负载电源；
步骤三：第一装置组件的综合控制单元启动第一装置组件的具有剩余电流保护功能自检功能模块工作，先自检第一装置组件中所有电子控制部件功能是否正常，此处电子控制部件是指电子线路板、零序电流互感器，在行业内已是典型应用电路。若是，则进入步骤四；若否，则进入步骤六；
步骤四：通过第一装置组件的通讯接口模块发送合闸指令给第二装置组件，第二装置组件的断路器回路闭合，形成第一装置组件的断路器回路的并联旁路，进入步骤五；
步骤五：第一装置组件的具有剩余电流保护功能自检功能模块启动第一装置组件中包含机械部件的全自检，是否全部部件功能均正常，全自检也包含控制部件，不只是检测机械部件，机械部件指断路器触头，断路器自由脱扣机构，包含电磁线圈的电磁驱动系统。若是则全自检通过，完成整个自检过程，返回步骤二；若否，则全自检不通过，进入步骤六；
步骤六：第一装置组件发出剩余电流保护功能自检失效告警，同时通过第一装置组件的通讯接口模块发送合闸指令给第二装置组件，第二装置组件的断路器回路闭合后，断开第一装置组件的断路器供电回路。
第二装置组件的自检过程与第一装置组件相同，第一装置组件与第二装置组件在工作与自检时互为冗余。
Claims (6)
1.一种提高剩余电流保护可靠性的供电装置，其特征在于：包括两个结构相同的第一装置组件和第二装置组件，第一装置组件和第二装置组件均包括剩余电流保护功能模块、具有剩余电流保护功能自检功能模块、电动操作合分闸模块、开关模块、综合控制单元、通讯接口模块；
所述剩余电流保护功能模块与开关模块、综合控制单元连接，检测当前负载的漏电流值，当负载出现漏电故障，触发保护阈值，开关模块跳闸；
所述具有剩余电流保护功能自检功能模块与剩余电流保护功能模块、综合控制单元、电动操作合分闸模块连接，与剩余电流保护功能模块、综合控制单元协同配合，执行剩余电流的自检功能；
所述电动操作合分闸模块与综合控制单元、开关模块手柄手动操作部位或手柄转动中心部位连接，在综合控制单元的控制下驱动开关模块执行合闸或分闸操作；
所述通讯接口模块与综合控制单元连接，第一装置组件和第二装置组件通过各自的通讯接口模块进行数据交互。
2.根据权利要求1所述的提高剩余电流保护可靠性的供电装置，其特征在于：所述剩余电流保护功能模块包括剩余电流检测模块、剩余电流判断模块、剩余电流执行模块，剩余电流检测模块输入端与负载连接，剩余电流检测模块输出端与剩余电流判断模块输入端相连，剩余电流判断模块输出端与剩余电流执行模块输入端、综合控制单元相连，剩余电流执行模块输出端与开关模块相连；剩余电流检测模块检测当前负载的漏电流值并送入剩余电流判断模块，剩余电流判断模块根据输入的漏电流值判断负载是否出现漏电故障，并将判断结果送入综合控制单元，当负载出现漏电故障，剩余电流判断模块输出控制信号至剩余电流执行模块，剩余电流执行模块驱动开关模块跳闸，断开负载供电回路。
3.根据权利要求1所述的提高剩余电流保护可靠性的供电装置，其特征在于：所述开关模块为隔离开关，隔离开关为负载接通或断开供电回路。
4.根据权利要求2所述的提高剩余电流保护可靠性的供电装置，其特征在于：所述开关模块为断路器，断路器为负载接通或断开供电回路，并为负载电流过载及电流瞬时提供保护。
5.一种根据权利要求4所述的供电装置的提高剩余电流保护可靠性的供电方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：供电装置正常工作后，第一装置组件的断路器回路闭合，给负载提供电源，第二装置组件的断路器回路断开，进入步骤二；
步骤二：第一装置组件的剩余电流保护功能模块工作，第一装置组件的剩余电流检测模块检测负载端剩余电流情况，若负载端未发生漏电故障则继续实时检测，进入步骤三；若检测到负载端发生漏电故障，则剩余电流判断模块输出控制信号至剩余电流执行模块，剩余电流执行模块驱动第一装置组件的断路器跳扣跳闸，第一装置组件的断路器回路断开，切断负载电源；
步骤三：第一装置组件的综合控制单元启动第一装置组件的具有剩余电流保护功能自检功能模块工作，先自检第一装置组件中所有电子控制部件功能是否正常，若是，则进入步骤四；若否，则进入步骤六；
步骤四：通过第一装置组件的通讯接口模块发送合闸指令给第二装置组件，第二装置组件的断路器回路闭合，形成第一装置组件的断路器回路的并联旁路，进入步骤五；
步骤五：第一装置组件的具有剩余电流保护功能自检功能模块启动第一装置组件中包含机械部件的全自检，是否全部部件功能均正常，若是则全自检通过，完成整个自检过程，返回步骤二；若否，则全自检不通过，进入步骤六；
步骤六：第一装置组件发出剩余电流保护功能自检失效告警，同时通过第一装置组件的通讯接口模块发送合闸指令给第二装置组件，第二装置组件的断路器回路闭合后，断开第一装置组件的断路器供电回路。
6.根据权利要求5所述的提高剩余电流保护可靠性的供电方法，其特征在于，第二装置组件的自检过程与第一装置组件相同，第一装置组件与第二装置组件在工作与自检时互为冗余。
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