CN113721070A - 一种剩余电流检测装置和剩余电流检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种剩余电流检测装置，包括电流互感器（1），信号处理电路（2），数模转换器（3），微处理器（4）和存储器（5），其特征在于：所述剩余电流检测方法包括至少一个微处理器，所述电流互感器（1）采用高初始磁导率的材料作为磁芯，在额定量程内输出电流信号与主电路电流呈线性关系、同相位，具有毫安级分辨能力；所述模数转换器（3）具备至少16位转换结果的能力；所述微处理器（4）具有矢量和计算及有效值数学运算的能力，以及根据所述存储器（5）中所存储的修正参数集合进行查表、比对等逻辑运算能力；所述存储器（5）存储有修正参数集合。

Description

一种剩余电流检测装置和剩余电流检测方法

技术领域

本发明涉及一种剩余电流检测装置和剩余电流检测方法，属低压电器领域。

背景技术

剩余电流产生往往是由于用电侧发生故障，如电流从导体通过人体，线路老化导致绝缘层破损或者施工安装不规范、人为破坏等问题导致带电导体对地绝缘下降等原因，使主回路中一部分电流不再流回主回路，此时主回路中的电路瞬时矢量和的有效值并不为零，差值即为剩余电流，也称漏电；从剩余电流的产生原因可以看出，触电事故、设备漏电均可以通过剩余电流检测而表现出来，线路中存在剩余电流危害非常严重，通过剩余电流检测、报警及保护可有效避免触电事故及火灾事故，因此对剩余电流的检测相当重要；

现有的技术对剩余电流检测通常采用零序互感器实现，主回路所有的母线均需要穿过零序互感器，这样就导致零序互感器的尺寸必须设计的很大，主回路母线因为需要穿过零序互感器，增加了结构复杂度和成本，且保护装置也因为加零序互感器而导致整体尺寸过大，造成开关内部空间拥挤，结构设计困难，散热效果不理想等诸多问题。

发明内容

为了解决以上问题的至少之一，本发明提出一种剩余电流检测装置，具体方案为：

一种剩余电流检测装置，包括电流互感器、信号处理电路、模数转换电路、微处理器、存储器，

所述电流互感器采用高初始磁导率的材料作为磁芯制成，在额定量程内输出电流信号与主电路电流呈线性关系、同相位，具有毫安级分辨能力；

所述信号处理电路以差分形式对电流互感器输出模拟信号进行调理；

所述模数转换电路具备至少16位转换结果的能力；

所述微处理器具有矢量和计算及有效值数学运算的能力，以及根据所述存储器中所存储的修正参数集合进行查表、比对等逻辑运算能力；

所述存储器存储有：在标准电流源和标准剩余电流发生器给定输入的条件下，微处理器对来自于模数转换电路的转换结果进行电流矢量和有效值计算和负载电流有效值计算的数据，与电流测试仪和剩余电流测试仪所测得的数据进行比对后所得到修正参数集合。

优选的，所述模数转换电路、微处理器、存储器可设为独立部件或集成器件。

优选的，剩余电流不变的条件下，所述微处理器对来自于所述模数转换电路的转换结果进行电流矢量和有效值计算的结果与负载电流有效值相关联，所述存储器中存储的修正系数集合包括所述矢量和有效值计算结果与负载电流有效值的关联关系。

优选的，所述模数转换电路可集成于计量芯片内部，本剩余电流检测装置还具备电能计量功能。

本发明还公开一种剩余电流检测方法，其步骤为：

S1：建立修正参数集合：在标准电流源和标准剩余电流发生器给定输入的条件下，所述微处理器采集各相电流互感器输出、信号处理电路调理后的送入模数转换电路转换得到电流信号Si，并对Si进行滤波去噪处理后得到电流信号Si’，所述微处理器通过Si’进行各相电流有效值与标准电流源输出实际有效值比对计算得到电流互感器及信号处理电路的校正参数Ti并保存于所述存储器中，Si’根据计算的校正参数Ti通过矢量和计算得到剩余电流信号Ei，通过计算剩余电流信号Ei的均方根值、各相电流有效值以及修正系数组成给定输入的条件下的修正参数；改变标准电流源和标准剩余电流发生器的给定输入的条件，重复计算出不同负载电流及剩余电流条件下的修正参数组成修正参数集合Li，并存储于所述存储器中；

S2：检测剩余电流值：在实际负载电流和剩余电流条件下，所述微处理器采集各相电流互感器输出、信号处理电路调理后的送入模数转换电路转换得到电流信号D，并对D进行滤波去噪处理后得到电流信号D’，所述微处理器通过D’计算各相电流有效值，并进一步在所述存储器中查表确定需要选用的校正参数T，所述微处理器根据选用的校正参数T通过矢量和计算出剩余电流信号E，计算剩余电流信号E的均方根值及各相电流有效值得到对比参数L并在所述存储器中修正参数集合中查表确定最优修正参数L’，采用修正参数L’修正计算当前剩余电流均方根值得到的剩余电流的有效值IΔn。

优选的，所述步骤S1建立修正参数集合过程为：

1）电流互感器检测各相电流转换为同比例、同相位的模拟电流信号；

2）模拟电流信号经信号处理电路进行滤波、放大处理；

3）调理后的模拟电流信号经模数转换电路转换成对应的离散数字信号Si并由微处理器滤波去噪得到Si’；

4）微处理器计算电流有效值Rmsi，对比标准电流源输出的电流实际有效值rmsi，计算修正参数Ki，Sei；

5）通过改变标准电流源输出的电流实际有效值计算得出的参数组成各相互感器及信号处理电路在特定负载条件下的校正参数组序列：Ti={Rmsi,Ki, Sei}并存储与存储器中,其中K表示校正系数；Se表示矫正系数；i为序列标号；

6）对各通道电流信号的转换结果按照对应的修正参数Ki修正后进行矢量和计算，形成矢量和数据序列Ei：

7）计算Ei均方根值，根据电流有效值rmsi及实际剩余电流值Iei确定当前剩余电流修正参数ei：

8）组建剩余电流修正参数集合并存储于存储器中：

Li = {（rmsi，Ri，ei），……}。

优选的，所述步骤S2检测剩余电流值过程为：

1）电流互感器检测各相电流转换为同比例、同相位的模拟电流信号；

2）模拟电流信号经信号处理电路进行滤波、放大处理；

3）调理后的模拟电流信号经模数转换电路转换成对应的离散数字信号D并由微处理器滤波去噪得到D’；

4）微处理器计算电流有效值Rms，通过在存储器中查表确定计算校正系数T{K}，并计算出电流有效值rms；

5）对各通道电流信号的转换结果按照对应的修正参数Ki修正后进行矢量和计算，形成矢量和数据序列E；

6）计算E均方根值R，并根据电流有效值rms通过在存储器5中查表确定当前剩余电流修正参数e；

7）根据修正参数e计算当前剩余电流有效值IΔn。

优选的，所述计算互感器及信号处理电路校正参数计算方法为：

1）模数转换电路3在电流信号单周期内等间隔转换N次数据，获取电流信号单周期离散数据序列X={x0,x1…xn},n=N-1;

2）计算离散数据序列Rms =

，近似计算出交流电流信号的原始有效值；

3）通过特定的电流负载，计算电流有效值校正系数K，K=

。

优选的，所述矢量和计算单周期剩余电流信号原始采样数据的方法为:

1）各相电流互感器1所输出的模拟电流信号经过信号处理电路2调理，再输入模数转换电路3转换成离散的数字信号序列：

Y =

,n=N-1;

2）通过代入通道校正系数转换数字信号序列为可参与计算单周期剩余电流信号的原始采样数据序列ƒ：

ƒ = KY+S；

3）通过计算各相序列同步数据矢量和得出近似单周期剩余电流信号原始采样数据序列E：

ƒi={ai,bi,ci,di};

Ei =

。

优选的，所述计算修正参数的均方根值计算公式：

。

优选的，所述计算修正剩余电流的方法为：

1）通过计算电流有效值rms及计算的剩余电流均方根值R，通过对比修正参数集合，确定最优修正系数e；

2）剩余电流修正计算IΔn = R

e。

优选的，所述通过电流互感器输出模拟电流信号经过模数转换电路转换成离散的数字信号，在对给定负载条件下为了采集计算建立修正参数集合时，可由所述微处理器采集或其他设备进行采集，所述其他设备具备与所述微处理器相同或更高数学/逻辑运算能力。

优选的，所述其他设备包括但不限于数字信号处理器、CPU、MCU等。

优选的，所述计算校正互感器及信号处理电路参数需要的采集数据，可由微处理器实时采集，或由其他运算设备预先计算出参数集合保存至存储器内，应用中直接从存储器调用。

优选的，所述建立修正参数集合过程，可由微处理器采集，或由其他设备预先计算修正参数集合保存至存储器内，应用中直接从存储器调用。

优选的，所述建立修正参数集合及计算对比修正参数还可以采用均值、方差值、最值等可通过对矢量和计算单周期剩余电流信号原始采样数据进行数学运算得出的参数项：

均值参数计算方法：

；

方差值参数计算方法：

；

最值参数计算方法：

。

本发明的有益效果如下：

1、本发明提供了一种剩余电流检测装置,包括电流互感器、模数转换电路、存储器，微处理器，利用各相自身的电流互感器采集的主回路电流数据，通过电流矢量和的有效值计算，并根据给定负载及剩余电流条件下获取的修正系数进行校准，完成线路中剩余电流的有效值计算，即可检测剩余电流。剩余电流检测精确可达到5mA（0~100mA）及5%（100mA以上），剩余电流的检测范围相比于零序互感器成倍提升。

2、本发明所述方案，由于不采用零序电流互感器，节省了保护装置的内部空间，使现有漏电保护开关的体积可以压缩，进而可以减少成套柜空间，在相同体积下可以安装更多回路，对漏电保护开关及成套柜均可节约成本；此外，由于不采用零序电流互感器，漏电保护开关内部母线无须穿过零序互感器，避免了内部母线的折弯、绝缘等结构设计，降低了产品设计复杂度，提升结构可靠性，同时也减少了折弯件、绝缘件的使用，降低了产品成本。

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为本发明所提供剩余电流检测装置的原理图1。

图2为本发明所提供剩余电流检测装置的计算步骤。

图3为本发明所提供剩余电流检测装置的原理图2。

图4为本发明所提供剩余电流检测装置的原理图3。

图5为本发明所提供剩余电流检测装置的原理图4。

图6为应用本发明方法的一种剩余电流检测的流程。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件的任何修改、替换和改进。

实施例

如图1所示，本实施例公开了一种剩余电流检测装置，包括电流互感器1、信号处理电路2、模数转换电路3、微处理器4、存储器5。

所述电流互感器1采用高初始磁导率的材料作为磁芯制成，在额定量程内输出电流信号与主电路电流呈线性关系、同相位，具有毫安级分辨能力；

所述信号处理电路2以差分形式对电流互感器1输出模拟信号进行调理；

所述模数转换电路3具备至少16位转换结果的能力；

所述微处理器4具有矢量和计算及有效值数学运算的能力，以及根据所述存储器5中所存储的修正参数集合进行查表、比对等逻辑运算能力；

所述存储器5存储有：在标准电流源和标准剩余电流发生器给定输入的条件下，微处理器4对来自于模数转换电路3的转换结果进行电流矢量和有效值计算和负载电流有效值计算的数据，与电流测试仪和剩余电流测试仪所测得的数据进行比对后所得到修正参数集合。

剩余电不变的条件下，微处理器4对来自于模数转换电路3的转换结果进行电流矢量和有效值计算的结果与负载电流有效值相关联，所述存储器5中存储的修正系数集合包括所述矢量和有效值计算结果与负载电流有效值的关联关系。

如图2所示，本实施例还公开了一种剩余电流检测方法，其步骤包括：

建立修正参数集合S1：在标准电流源和标准剩余电流发生器给定输入的条件下，所述微处理器4采集各相电流互感器1输出、信号处理电路2调理后的送入模数转换电路3转换得到电流信号Si，并对Si进行滤波去噪处理后得到电流信号Si’，所述微处理器4通过Si’进行各相电流有效值与标准电流源输出实际有效值比对计算得到电流互感器及信号处理电路的校正参数Ti并保存于所述存储器5中，Si’根据计算的校正参数Ti通过矢量和计算得到剩余电流信号Ei，通过计算剩余电流信号Ei的均方根值、各相电流有效值以及修正系数组成给定输入的条件下的修正参数；改变标准电流源和标准剩余电流发生器的给定输入的条件，重复计算出不同负载电流及剩余电流条件下的修正参数组成修正参数集合Li，并存储于所述存储器5中；

检测剩余电流值S2：在实际负载电流和剩余电流条件下，所述微处理器4采集各相电流互感器1输出、信号处理电路2调理后的送入模数转换电路3转换得到电流信号D，并对D进行滤波去噪处理后得到电流信号D’，所述微处理器4通过D’计算各相电流有效值，并进一步在所述存储器5中查表确定需要选用的校正参数T，所述微处理器4根据选用的校正参数T通过矢量和计算出剩余电流信号E，计算剩余电流信号E的均方根值及各相电流有效值得到对比参数L并在所述存储器5中修正参数集合中查表确定最优修正参数L’，采用修正参数L’修正计算当前剩余电流均方根值得到的剩余电流的有效值IΔn。

所述步骤S1建立修正参数集合过程为：

1）电流互感器1检测各相电流转换为同比例、同相位的模拟电流信号；

2）模拟电流信号经信号处理电路2进行滤波、放大处理；

3）调理后的模拟电流信号经模数转换电路3转换成对应的离散数字信号Si并由微处理器4滤波去噪得到Si’；

4）微处理器4计算电流有效值Rmsi，对比标准电流源输出的电流实际有效值rmsi，计算修正参数Ki，Sei；

5）通过改变标准电流源输出的电流实际有效值计算得出的参数组成各相互感器1及信号处理电路2在特定负载条件下的校正参数组序列：Ti={Rmsi,Ki, Sei}并存储与存储器5中,其中K表示校正系数； Se表示矫正系数；i为序列标号；

6）对各通道电流信号的转换结果按照对应的修正参数Ki修正后进行矢量和计算，形成矢量和数据序列Ei：

7）计算Ei均方根值，根据电流有效值rmsi及实际剩余电流值Iei确定当前剩余电流修正参数ei：

8）组建剩余电流修正参数集合并存储于存储器5中：

Li = {（rmsi，Ri，ei），……}。

所述步骤S2检测剩余电流值过程为：

1）电流互感器1检测各相电流转换为同比例、同相位的模拟电流信号；

2）模拟电流信号经信号处理电路2进行滤波、放大处理；

3）调理后的模拟电流信号经模数转换电路3转换成对应的离散数字信号D并由微处理器4滤波去噪得到D’；

4）微处理器4计算电流有效值Rms，通过在存储器5中查表确定计算校正系数T{K }，并计算出电流有效值rms；

5）对各通道电流信号的转换结果按照对应的修正参数Ki修正后进行矢量和计算，形成矢量和数据序列E；

6）计算E均方根值R，并根据电流有效值rms通过在存储器5中查表确定当前剩余电流修正参数e；

7）根据修正参数e计算当前剩余电流有效值IΔn。

所述计算互感器及信号处理电路校正参数计算方法为：

1）模数转换电路3在电流信号单周期内等间隔转换N次数据，获取电流信号单周期离散数据序列X={x0,x1…xn},n=N-1;

2）计算离散数据序列Rms =

，近似计算出交流电流信号的原始有效值；

3）通过特定的电流负载，计算电流有效值校正系数K，K=

。

所述矢量和计算单周期剩余电流信号原始采样数据的方法为:

1）各相电流互感器1所输出的模拟电流信号经过信号处理电路2调理，再输入模数转换电路3转换成离散的数字信号序列：：

Y =

,n=N-1;

2）通过代入通道校正系数转换数字信号序列为可参与计算单周期剩余电流信号的原始采样数据序列ƒ：

ƒ = KY+S；

3）通过计算各相序列同步数据矢量和得出近似单周期剩余电流信号原始采样数据序列E：

ƒi={ai,bi,ci,di};

Ei =

;

所述计算修正参数的均方根值计算公式：

。

所述计算修正剩余电流的方法为：

1）通过计算电流有效值rms及计算的剩余电流均方根值R，通过对比修正参数集合，确定最优修正系数e；

2）剩余电流修正计算IΔn = R

e。

所述通过电流互感器1输出模拟电流信号经过模数转换电路3转换成离散的数字信号，在对给定负载条件下为了采集计算建立修正参数集合时，不限于仅由微处理器4采集，也可以由其他具备相同或更高数学/逻辑运算能力的设备采集数据，包括但不限于数字信号处理器、CPU、MCU等。

所述计算校正互感器及信号处理电路参数需要的采集数据，不限于仅由微处理器实时采集，也可以由其他运算设备预先计算出参数集合保存至存储器5内，应用中直接从存储器5调用；

所述建立修正参数集合过程，不仅限于由微处理器采集，也可以由其他设备预先计算修正参数集合保存至存储器5内，应用中直接从存储器5调用；

所述建立修正参数集合及计算对比修正参数不仅限于均方根值的计算，还可以采用均值、方差值，最值等可通过对矢量和计算单周期剩余电流信号原始采样数据进行数学运算得出的参数项：

均值参数计算方法：

；

方差值参数计算方法：

；

最值参数计算方法：

。

所述建立修正参数集合及计算对比修正参数不仅限于可通过对矢量和计算单周期剩余电流信号原始采样数据进行数学运算得出的单一参数项，也可以是两种及以上参数项的组合，对计算电流有效值rms及计算的剩余电流均方根值R，通过对比修正参数集合，确定出多个修正系数e，并计算出多个剩余电流值再求平均作为当前实际剩余电流有效值IΔn；

所述模数转换电路3、微处理器4、存储器5，可以为独立器件，也可以为集成器件，如图3为模数转换电路3与微处理器4集成为带模数转换功能的微处理器；如图4为微处理器4与存储器5集成为带有数据存储功能的微处理器；如图5为模数转换电路3、微处理器4与存储器5集成为带有模数转换、数据存储功能的微处理器。上述电路/器件集成后的性能与分离器件相同或更高。

所述模数转换电路3还可集成于计量芯片内部，应用本方法的漏电保护装置还具备电能计量功能。

如图6，为应用本发明所述的剩余电流检测方法的检测/保护装置软件流程，具体流程为：

微处理器4首先从存储器5中读取修正参数集合Li，完成计算参数初始化；

根据应用装置的实际应用场景为单相或三相电路，微处理器4从模数转换器3中读取整数个周期（如50Hz工频电网则需20ms或20ms的整数倍）的L/N或A/B/C/N的电流模数转换结果；

根据前文所述计算方法，计算各相负载电流的有效值以及各相负载电流矢量和的均方根值；

根据上述各相负载电流有效值及矢量和均方根值，查询修正系数集合Li中的对应的修正系数，并应用该修正系数计算剩余电流的有效值，计算得到剩余电流值。

所述本发明所提供的剩余电流检测方法的装置具备漏电保护功能时，软件流程需要根据计算所得到的漏电流值进一步判断是否需要进行保护动作。

本发明可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。

Claims (16)

1.一种剩余电流检测装置，其特征在于，包括电流互感器（1）、信号处理电路（2）、模数转换电路（3）、微处理器（4）、存储器（5），

所述电流互感器（1）采用高初始磁导率的材料作为磁芯制成；

所述信号处理电路（2）以差分形式对电流互感器（1）输出模拟信号进行调理；

所述模数转换电路（3）具备至少16位转换结果的能力；

所述微处理器（4）具有矢量和计算及有效值数学运算的能力，以及根据所述存储器（5）中所存储的修正参数集合进行查表、比对等逻辑运算能力；

所述存储器（5）存储有：在标准电流源和标准剩余电流发生器给定输入的条件下，微处理器（4）对来自于模数转换电路（3）的转换结果进行电流矢量和有效值计算和负载电流有效值计算的数据，与电流测试仪和剩余电流测试仪所测得的数据进行比对后所得到修正参数集合。

2.根据权利要求1所述的剩余电流检测装置，其特征在于：所述模数转换电路（3）、微处理器（4）、存储器（5）可设为独立部件或集成器件。

3.根据权利要求1所述的剩余电流检测装置，其特征在于：剩余电流不变的条件下，所述微处理器（4）对来自于所述模数转换电路(3)的转换结果进行电流矢量和有效值计算的结果与负载电流有效值相关联，所述存储器（5）中存储的修正系数集合包括所述矢量和有效值计算结果与负载电流有效值的关联关系。

4.根据权利要求1所述的剩余电流检测装置，其特征在于：所述模数转换电路（3）还可集成于计量芯片内部，所述装置还具备电能计量功能。

5.根据权利要求1所述的检测装置的剩余电流检测方法，其特征在于，包括：

S1：建立修正参数集合：在标准电流源和标准剩余电流发生器给定输入的条件下，所述各相电流互感器（1）输出电流信号，经过信号处理电路（2）调理后的送入模数转换电路（3）转换得到电流信号Si，所述微处理器（4）对Si进行滤波去噪处理后得到电流信号Si’，所述微处理器（4）通过Si’进行各相电流有效值与标准电流源输出实际有效值比对计算得到电流互感器及信号处理电路的校正参数Ti并保存于所述存储器（5）中，Si’根据计算的校正参数Ti通过矢量和计算得到剩余电流信号Ei，通过计算剩余电流信号Ei的均方根值、各相电流有效值以及修正系数组成给定输入的条件下的修正参数；改变标准电流源和标准剩余电流发生器的给定输入的条件，重复计算出不同负载电流及剩余电流条件下的修正参数组成修正参数集合Li，并存储于所述存储器（5）中；

S2：检测剩余电流值：在实际负载电流和剩余电流条件下，所述各相电流互感器（1）输出电流信号，经过信号处理电路（2）调理后的送入模数转换电路（3）转换得到电流信号D，所述微处理器（4）对D进行滤波去噪处理后得到电流信号D’，所述微处理器（4）通过D’计算各相电流有效值，并进一步在所述存储器（5）中查表确定需要选用的校正参数T，所述微处理器（4）根据选用的校正参数T通过矢量和计算出剩余电流信号E，计算剩余电流信号E的均方根值及各相电流有效值得到对比参数L并在所述存储器（5）中所存储的修正参数集合中查表确定最优修正参数L’，采用修正参数L’修正计算当前剩余电流均方根值得到的剩余电流的有效值IΔn。

6.根据权利要求5所述的剩余电流检测方法，其特征在于：所述步骤S1建立修正参数集合过程为：

1）、电流互感器（1）检测各相电流转换为同比例、同相位的模拟电流信号；

2）、模拟电流信号经信号处理电路（2）进行滤波、放大处理；

3）、调理后的模拟电流信号经模数转换器（3）转换成对应的离散数字信号Si并由微处理器（4）滤波去噪得到Si’；

4）、微处理器（4）计算电流有效值Rmsi，对比标准电流源输出的电流实际有效值rmsi，计算修正参数Ki，Sei；

5）、通过改变标准电流源输出的电流实际有效值计算得出的参数组成各相互感器（1）及信号处理电路（2）在特定负载条件下的校正参数组序列：Ti={Rmsi,Ki,Sei}并存储与存储器（5）中,其中K表示校正系数；Se表示矫正系数；i为序列标号；

6）、对各通道电流信号的转换结果按照对应的修正参数Ki修正后进行矢量和计算，形成矢量和数据序列Ei；

7）、计算Ei均方根值，根据电流有效值rmsi及实际剩余电流值Iei确定当前剩余电流修正参数ei：

8）、组建剩余电流修正参数集合并存储于存储器（5）中：

Li={（rmsi，Ri，ei），……}。

7.根据权利要求5所述的剩余电流检测方法，其特征在于：所述步骤S2检测剩余电流值过程为：

1）、电流互感器（1）检测各相电流转换为同比例、同相位的模拟电流信号；

2）、模拟电流信号经信号处理电路（2）进行滤波、放大处理；

3）、调理后的模拟电流信号经模数转换器（3）转换成对应的离散数字信号D并由微处理器（4）滤波去噪得到D’；

4）、微处理器（4）计算电流有效值Rms，通过在存储器（5）中查表确定计算校正系数T{K }，并计算出电流有效值rms；

5）、对各通道电流信号的转换结果按照对应的修正参数Ki修正后进行矢量和计算，形成矢量和数据序列E；

6）、计算E均方根值R，并根据电流有效值rms通过在存储器（5）中查表确定当前剩余电流修正参数e；

7）、根据修正参数e计算当前剩余电流有效值IΔn。

8.根据权利要求6所述的剩余电流检测方法，其特征在于：所述计算互感器及信号处理电路校正参数计算方法为：

1）、模数转换器(3)在电流信号单周期内等间隔转换N次数据，获取电流信号单周期离散数据序列X={x0,x1…xn},n=N-1;

2）、计算离散数据序列Rms =

，近似计算出交流电流信号的原始有效值；

3）、通过特定的电流负载，计算电流有效值校正系数K，K=

。

9.根据权利要求6所述的剩余电流检测方法，其特征在于：所述矢量和计算单周期剩余电流信号原始采样数据的方法为:

1）、各相电流互感器（1）所输出的模拟电流信号经过信号处理电路（2）调理，再输入模数转换器（3）转换成离散的数字信号序列：

Y =

,n=N-1;

2）、通过代入通道校正系数转换数字信号序列为可参与计算单周期剩余电流信号的原始采样数据序列ƒ：

ƒ = KY+S；

3）、通过计算各相序列同步数据矢量和得出近似单周期剩余电流信号原始采样数据序列E：

ƒi={ai,bi,ci,di};

Ei =

。

10.根据权利要求6所述的剩余电流检测方法，其特征在于：所述计算修正参数的均方根值计算公式：

。

11.根据权利要求7所述的剩余电流检测方法，其特征在于：所述计算修正剩余电流的方法为：

1)、通过计算电流有效值rms及计算的剩余电流均方根值R，通过对比修正参数集合，确定最优修正系数e；

2）、剩余电流修正计算IΔn = R

e。

12.根据权利要求6所述的剩余电流检测方法，其特征在于：所述通过电流互感器（1）输出模拟电流信号经过模数转换器（3）转换成离散的数字信号，在对给定负载条件下为了采集计算建立修正参数集合时可由所述微处理器（4）采集，或其他设备进行采集，所述其他设备具备与所述微处理器（4）相同或更高数学/逻辑运算能力。

13.根据权利要求12所述的剩余电流检测方法，其特征在于，所述其他设备包括但不限于数字信号处理器、CPU、MCU等。

14.根据权利要求6所述的剩余电流检测方法，其特征在于：所述计算校正互感器及信号处理电路参数需要的采集数据可由所述微处理器（4）实时采集或由其他运算设备预先计算出参数集合保存至存储器（5）内，应用中直接从存储器（5）调用。

15.根据权利要求6所述的剩余电流检测方法，其特征在于：所述建立修正参数集合过程，可由所述微处理器（4）采集或由其他设备预先计算修正参数集合保存至存储器（5）内，应用中直接从存储器（5）调用。

16.根据权利要求5或6所述的剩余电流检测方法，其特征在于：所述建立修正参数集合及计算对比修正参数还可以采用均值、方差值、或最值等可通过对矢量和计算单周期剩余电流信号原始采样数据进行数学运算得出的参数项；

均值参数计算：

；

方差值参数计算：

；

最值参数计算：

。

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