CN1401153A - 能够防止由于瞬时干扰脉冲而错误触发保护系统的故障电流和差动电流检测系统 - Google Patents

能够防止由于瞬时干扰脉冲而错误触发保护系统的故障电流和差动电流检测系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种故障或差动电流检测系统。该检测系统检测在向电气设备供电的输导线路上产生的故障或差动电流，并且防止将故障或差动电流提供给电气设备。该检测系统包括检测器、开关和控制器。检测器检测在输导线路上产生的检测电流，并且输出相应的检测信号。控制器输入检测信号，并且根据检测信号确定检测电流是否大于或等于第一预定电流阀值。然后，在检测电流变得大于或等于第一预定电流阀值之后，控制器在预定延迟时间段内抑制将控制信号输出给开关。然后，当预定延迟时间段结束时，控制器确定检测电流是否大于或等于第二预定电流阀值。在检测电流变得大于或等于第二预定电流阀值之后，控制器确定检测电流是否为故障或差动电流。当检测电流为故障或差动电流时，控制器将控制信号输出给开关，以指示开关将故障或差动电流与电气设备相隔离。本发明还提供一种由控制器执行的软件程序。

Description

能够防止由于瞬时干扰脉冲而错误触发保护系统 的故障电流和差动电流检测系统
                         发明领域
本发明涉及一种检测提供给电气设备的故障电流和差动电流并且触发保护开关以防止将这种电流提供给电气设备的检测系统，特别涉及一种当检测到有害的故障电流和差动电流时触发保护开关，并且当检测到无害的瞬时干扰脉冲时不错误地触发保护开关的检测系统。另外，本发明涉及一种由检测系统执行的方法和用于实现该方法的软件程序。
                         发明背景
在很多应用中，向一个或多个电气设备提供电流，以为这些设备提供电源。例如，电流从电力公司提供到住宅的一个或多个电气插座，并且用户可以将电气设备连接到插座，以提供电源给设备。如果电气设备出现故障，或者出现用户误操作，可能会出现潜在危险的情况。例如，如果用户接触电气设备从电力公司接收电流的部分，电流将穿过用户到达地面，并且可能导致用户心跳停止。另外，如果电气设备的接收电流部分由于错误的绝缘导致接地不正确，将提供给该电气设备很大电流，并且可能引发用户家庭火灾。当电气设备出现故障或误操作时提供给用户家庭的额外电流浪涌称作故障电流。
为了防止用户家庭火灾，或者防止用户受到伤害，已经开发出一种断路器可以用来对故障电流进行检测，并且如果检测到的故障电流超过特定级别，就截断对用户家庭中的一个或多个电气插座的电流供应。图5示出这种断路器1的一个示例，它包括总电流变换器2、电源4、触发电路5、触发继电器6、开关机构7和开关8。
电流通过输电网络LN从电力公司提供到用户家庭，并且网络LN包括3根火线L1，L2和L3，以及一根零线或地线N。输电网络LN环绕总电流变换器2的芯3，以形成变换器2的主线圈N1。另外，次线圈N2也环绕变换器2的芯3，并且触发电路5与线圈N2相连。具体地说，触发电路5连接在线圈N2的输出端之间，并且触发继电器6连接在电路5的输出端之间。触发继电器6控制开关机构7，以选择性地断开开关8，并且开关8位于电力公司和电气设备之间的输电网络LN的路径上。
当用户家庭中的电气设备在正常条件下进行运转或操作时，不存在故障电流。因此，通过输电网络LN流过芯3的电流向量和为零。然而，如果产生故障电流If，那么电流向量和不为零，并且在次线圈N2的两端产生电压Ue。电压Ue的特征对应于故障电流If的特征，并且触发电路5根据输入电压Ue产生输出电压Ua。输出电压Ua引起工作电流Ia流过触发继电器6。当故障电流If超过触发电流Itrigger时，触发电路5对继电器6进行触发。继电器6的触发引起开关机构7断开开关8，以截断从电力公司到用户家庭中的至少一个插座的电流提供。
由于剩余工作电流Ia的值基于故障电流If的值，当故障电流If增加到引起电流Ia流动的程度时，继电器6触发。因此，当用户接触电气设备的导电部分并且导致产生大的故障电流If，继电器6触发并且开关机构7断开开关8。结果，危险故障电流If不再提供给用户并且不会伤害用户。类似地，如果电气设备的绝缘出现问题并且产生大的故障电流If，那么继电器6触发，从而开关机构7断开开关8。因此，危险故障电流If不再提供给电气设备，并且消除了电气设备引发火灾的任何可能性。
然而，由于图5所示的断路器1通过硬件电路来实现，因此，当不存在危险故障电流时，断路器1仍频繁地被激活，并且断路器1没有必要地中断电气设备的工作。例如，当开始打开与输电网络LN相连的一个或多个电气元件时，产生具有大振幅但仅持续很短时间段的瞬时干扰脉冲。例如，如图1所示，当打开电气元件时，瞬时干扰脉冲典型地发生在从时间t＝0(即t0)到t＝10(即ta，min)之间。
当产生这种脉冲(和类似脉冲)时，触发电路5输出触发继电器6的电流Ia，并且开关机构7使开关防止向电气设备供电。然而，到继电器6触发的时候，瞬时干扰脉冲已不再存在，并且因此，断路器1没有必要地中断对电气设备的供电。结果，电气设备的工作没有必要地被停止。
为了克服上述问题，断路器1的硬件已被重新设计用来试图防止其在时间t0到ta，min之间进行触发。然而，能够成功地重新设计断路器1以抑制其触发时间受到限制，因为这种硬件改造既昂贵又复杂。例如，防止断路器1在特定时间进行触发所需的额外电路不利地影响当检测到故障电流时断路器1需要触发的触发时间值。另外，断路器1需要触发(或不触发)的时间段会根据受断路器1控制的特定应用发生变化，并根据不同国家采用的不同标准发生变化。由于硬件电路用来控制断路器1触发或不触发的时间，因此修改断路器1以使其能在不同应用中并且根据不同国家的标准进行工作是十分费时和困难的。
                         发明概要
本发明的一个目的是提供一种故障或差动电流检测系统，其中，当检测到有害的故障电流和差动电流时正确地触发，并且当检测到无害的瞬时干扰脉冲时不错误地触发。
本发明的另一个目的是提供一种故障或差动电流检测系统，能够容易地进行批量生产，并且容易地进行修改以在很多不同环境下工作。
为了实现上述和其它目的，提供一种故障或差动电流检测软件程序。该软件程序包含在计算机可读介质中，并且包括用来指示控制器执行一个例程的多条指令，该例程包括：(a)输入与在导线上产生的异常电流对应的检测信号；(b)根据所述检测信号，确定所述异常电流是否大于或等于第一预定电流；(c)在所述异常电流大于或等于所述第一预定电流之后，在预定延迟时间段内抑制控制信号的输出；(d)在所述预定延迟时间段结束之后，确定所述异常电流是否大于或等于第二预定电流；(e)在所述异常电流大于或等于所述第二预定电流之后，确定所述异常电流是否为故障电流；以及(f)当所述异常电流为所述故障电流时，至少间接地将所述控制信号输出给开关，以指示所述开关将所述故障电流与连接到所述导线的电气设备相隔离。
为了进一步实现上述和其它目的，提供另一种故障电流检测软件程序。该软件程序也包含计算机可读介质中，并且包括用来指示控制器执行一个例程的多条指令，该例程包括：(a)将所述控制器置于睡眠模式；(b)输入与在导线上产生的异常电流对应的检测信号；(c)根据所述检测信号，确定所述异常电流是否大于或等于第一预定电流；(d)在所述异常电流变得大于或等于所述第一预定电流之后，将所述控制器的工作模式从所述睡眠模式变为活动模式；(e)在所述异常电流变得大于或等于所述第一预定电流之后，测量所述异常电流的有效值；(f)当在所述步骤(c)改变所述控制器的所述工作模式并且在所述步骤(e)中测量所述有效值时，抑制控制信号的输出；(g)在所述步骤(e)测量所述异常电流的所述有效值之后，确定所述异常电流的所述有效值是否大于或等于第二预定电流；(h)在所述异常电流变得大于或等于所述第二预定电流之后，确定所述异常电流是否为故障电流；以及(i)当所述异常电流为所述故障电流时，至少间接地将所述控制信号输出给开关，以指示所述开关将所述故障电流与连接到所述导线的电气设备相隔离。
为了进一步实现上述和其它目的，提供一种故障电流检测系统。该检测系统检测在向电气设备供电的输导线路上产生的故障电流，并且防止将故障电流提供给电气设备。该故障电流检测系统包括：检测器，用于检测在所述输导线路上产生的异常电流并且输出相应的检测信号；开关，在所述输导线路上提供，用于选择性地将所述电气设备与所述输导线路进行隔离；以及控制器，用于输入所述检测信号，并且根据所述检测信号，确定所述异常电流是否大于或等于第一预定电流，其中，在所述异常电流变得大于或等于所述第一预定电流之后，所述控制器在预定延迟时间段内抑制控制信号的输出，其中，在所述预定延迟时间段结束之后，所述控制器确定所述异常电流是否大于或等于第二预定电流，其中，在所述异常电流变得等于或大于所述第二预定电流之后，所述控制器确定所述异常电流是否为故障电流，并且其中，当所述异常电流为所述故障电流时，所述控制器至少间接地将所述控制信号输出给所述开关，以指示所述开关将所述故障电流与所述电气设备相隔离。
为了进一步实现上述和其它目的，提供另一种故障电流检测系统。该检测系统检测在向电气设备供电的输导线路上产生的故障电流，并且防止将故障电流提供给电气设备。该故障电流检测系统，包括：检测器，用于检测在所述输导线路上产生的异常电流并且输出相应的检测信号；开关，在所述输导线路上提供，用于选择性地将所述电气设备与所述输导线路进行隔离；以及控制器，处于睡眠模式并且输入与在所述输导线路上产生的异常电流对应的检测信号，其中，所述控制器根据所述检测信号确定所述异常电流是否大于或等于第一预定电流，其中，在所述异常电流变得大于或等于所述第一预定电流之后，所述控制器将工作模式从所述睡眠模式变为活动模式，其中，在所述异常电流变得大于或等于所述第一预定电流之后，所述控制器测量所述异常电流的有效值，其中，当所述控制器的工作模式从所述睡眠模式变为所述活动模式并且对所述有效值进行测量时，所述控制器抑制控制信号的输出，其中，在对所述异常电流的所述有效值进行测量之后，所述控制器确定所述异常电流的所述有效值是否大于或等于第二预定电流，其中，在所述异常电流变得大于或等于所述第二预定电流之后，所述控制器确定所述异常电流是否为故障电流，并且其中，当所述异常电流为所述故障电流时，所述控制器至少间接地将所述控制信号输出给所述开关，以指示所述开关将所述故障电流与连接到所述输导线路的电气设备相隔离。
                         附图简述
通过参照附图对本发明的优选实施例进行详细描述，本发明的上述和其它目的、优点将会变得更加清楚，其中：
图1是产生瞬时干扰脉冲的图形示例；
图2是在产生瞬时干扰脉冲之后产生有害故障或差动电流的图形示例；
图3是由根据本发明一个说明性实施例的检测系统执行的软件例程的示例；
图4是根据本发明一个说明性实施例的故障电流检测系统的结构方框图示例；和
图5是断路器的方框图，该断路器通过硬件进行实现，并且当检测到故障电流时防止供电给电气设备。
                        优选实施例
下面对优选实施例的描述将公开多个特定结构、组成部分和过程步骤。然而，这些优选实施例仅仅是本发明的示例，并且因此如下所述的特定特性只用来更容易地描述这些实施例，并且提供对本发明的全面理解。因此，本领域的技术人员将容易地认识到本发明不限于如下所述的特定实施例。而且，为清晰简洁起见，以下省略对本领域技术人员熟知的本发明各种结构、组成部分和步骤的描述。
本发明涉及一种检测系统，该系统触发并防止将有害的故障或差动电流提供给电气设备，并且当产生瞬时干扰脉冲时不进行触发。根据本发明的一个说明性实施例的检测系统的结构示例如图4所示。如图所示，该检测系统包括：总电流变换器20、控制器30和开关40。输电网络10形成总电流变换器20的主线圈，并且通过开关40与电气设备相连。输电网络10、总电流变换器20和开关40的结构及其相互连接最好类似于图5中所示对应部分的结构及其相互连接，并且为简洁起见，不作更详细的讨论。
控制器30从总电流变换器20接收检测信号，并且检测信号的特征对应于在输电网络10上产生的故障电流If和/或瞬时干扰脉冲的特征。控制器30过滤掉对应于瞬时干扰脉冲的检测信号部分，并且分析检测信号的剩余部分，以确定输电网络10中是否产生了任何故障电流If。如果故障电流If确实存在，控制器30确定故障电流If是否严重。如果故障电流If严重，控制器30将控制信号输出给开关40，以指示开关40切断故障电流If向电气设备的供应。为了更全面地理解本发明的优点和其它方面，以下结合图1和2对瞬时干扰脉冲以及有害的故障和差动电流的产生作简短的描述。
图1是产生瞬时干扰脉冲的图形表示，该瞬时干扰脉冲是当开始打开一个或多个连接到电气设备或嵌入在电气设备中的电气元件时产生的。如图所示，当在时间t＝0(即t0)开始打开一个或多个元件时，经常在时间t0到时间ta，min(例如，t＝10ms)之间的某个时候产生瞬时干扰脉冲。当在时间t0到ta，min之间产生干扰脉冲时，控制器30不输出用来断开开关40的控制信号，并且因此不中断电气设备的工作。而且，因为在图1所示的示例中在时间ta，min之后不出现有害的故障或差动电流，所以在时间ta，min之后控制器30不向开关40输出控制信号。
图2是产生有害故障或差动电流的图形表示。如图所示，在时间t0到时间ta，max之间产生故障或差动电流。而且，在本实施例中，检测系统最好在时间ta，max(例如t＝40ms)之前检测故障或差动电流，以防止故障或差动电流开始伤害正在操作设备的用户，或者防止设备起火。
根据结合图1和2的上述两种情况说明，控制器30在典型地产生瞬时干扰脉冲的时间段内不进行触发(也就是，将控制信号输出给开关40)，但是在任何故障电流导致伤害之前确实进行触发。特别地，控制器30在时间t0到ta，min之间不进行触发，但是在时间ta，min到ta，max之间确实进行触发。
在一个优选实施例中，控制器30的操作是通过一个软件程序来控制的。该软件程序可以通过只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“RAM”)、软盘、硬盘、光盘、载波(例如，通过因特网传输的载波、电视信号的垂直消隐期等)或任何其它计算机可读介质，提供给控制器30。由控制器30执行的软件例程的一个说明性示例如图3的流程图所示。
如图所示，控制器30开始处于“睡眠模式”或“断电模式”(步骤S300)。在睡眠模式下，关闭控制器30的某些子系统(例如，模拟-数字转换器、输入/输出系统等)，以节省电能。当处于睡眠模式时，控制器30确定检测电流IΔ(即故障电流、差动电流、瞬时干扰脉冲等)的瞬时值是否大于或等于额定剩余电流(或额定故障电流)IΔn与预定小数A的乘积(步骤S305)。换句话说，控制器30确定是否满足下列关系式：
               IΔ≥A*IΔn                      (1)
额定故障电流IΔn对应于检测系统的灵敏度(即，对应于会导致控制器30将控制信号输出给开关40的最小故障电流If)，并且根据检测系统所在电气系统的标准进行选择。另外，参数A最好为0.3到0.5之间的小数。如果检测电流IΔ的瞬时值小于额定故障电流IΔn与预定小数A的乘积，控制器30保持睡眠或断电模式(步骤S300)。
另一方面，如果检测电流IΔ的瞬时值大于或等于额定故障电流IΔn与预定小数A的乘积，控制器30进入活动模式，在此模式下，控制器30激活它的所有子系统(例如，模拟-数字转换器、输入/输出系统等)(步骤S310)。控制器30需要最小空闲时间段tidle(控制器30在该时间段内空闲)，以从睡眠模式或断电模式转换到活动模式。而且，在一个优选实施例中，用户可以调整软件例程中的一个或多个参数，以增大空闲时间段tidle(控制器30在该时间段内空闲)的长度。
控制器30从睡眠模式转换到活动模式时的一个示例如图1和2所示。具体地说，在时间t0打开连接到电气设备的不同元件之后，检测电流IΔ的瞬时值开始上升。然后，当在时间t1检测电流IΔ的瞬时值等于额定故障电流IΔn与预定小数A的乘积时，控制器30进入活动模式。
然后，控制器30将第一循环计数器参数Z设为0(步骤S315)，并且执行第一测量例程，其中，控制器30测量并且计算检测电流IΔ的有效值(步骤S320)。用于确定检测电流IΔ有效值的适当算法为阅读本说明书的本领域技术人员所熟知，并且因此，为简洁起见，对这些算法不作描述。另外，在本实施例中，对于控制器30，测量并且计算检测电流IΔ有效值需要最小计算时间段tcalc。而且，在一个优选实施例中，用户可以调整软件例程中的一个或多个参数，以增大控制器30执行第一测量例程的计算时间段tcalc的长度。
用于控制器30(1)进入活动模式和(2)测量并计算检测电流IΔ有效值的总时间量被考虑为总延迟时间段tdelay。换句话说，总延迟时间段tdelay等于空闲时间段tidle和计算时间段tcalc之和，如下面方程所示：
                         tdelay＝tidle+tcalc           (2)如果以时间段tdelay在时间ta，min(图1和2)或之后结束这一方式设置总延迟时间段tdelay，控制器30将不进行触发并且不将控制信号输出给开关40以响应在时间ta，min(时间ta，min是在之前断路器不能触发的最小触发时间)之前所产生的瞬时干扰脉冲。换句话说，时间t0到ta，min之间的时间段是系统不能触发的时间段。特别地，瞬时干扰脉冲典型地具有几毫秒的持续时间，并且典型地发生在时间t0到ta，min之间。因此，如果时间段tdelay在时间ta，min或之后结束，当出现瞬时干扰脉冲时，控制器30仍然正在从睡眠或断电模式转换到活动模式，和计算检测电流IΔ的有效值。因此，控制器30在产生瞬时干扰脉冲时正忙于执行这些任务并且确实进行触发，以响应这些脉冲。而且，因为用户通过简单地修改软件例程中的不同参数，能够容易地改变延迟时间段tdelay，所以检测系统能够容易地进行修改，并且适应于瞬时干扰脉冲出现在不同时间段内的各种电气设备、标准和情况。
上述时间和时间段的相对时序的一个示例如图1和2所示。具体地说，在时间t0，打开连接到电气设备的不同元件，并且在时间t0到ta，min之间可能出现瞬时干扰脉冲。如图1所示，瞬时干扰脉冲(即，检测电流IΔ)从时间t0开始增大，并且在t1，检测电流IΔ的瞬时值等于额定故障电流IΔn与预定小数A的乘积。因此，在时间t1，控制器30在延迟时间段tdelay内开始从睡眠模式转换到活动模式，并且执行第一测量例程以计算检测电流IΔ的有效值(步骤S305、S310和S320(图3))。通过调整软件例程的参数，可以调整延迟时间段tdelay，从而在时间t2控制器30在步骤S320完成对检测电流IΔ有效值的计算。换句话说，将时间段tdelay设为时间t2与时间t1的差值。因此，在时间t2之前，控制器30不进行触发并且不将控制信号输出给开关。在时间t2之后，时间段tdelay结束，并且控制器30能够进行触发。因此，控制器30不进行触发以响应在时间t0到ta，min之间出现的瞬时干扰脉冲。而且，当控制器30计算检测电流IΔ的有效值时，它抑制输出所计算的有效值直到时间t2。
在时间t2和控制器已在步骤S320计算检测电流IΔ有效值之后，它确定检测电流IΔ有效值是否大于额定故障电流IΔn与第二预定小数B的乘积(步骤S325)。换句话说，在时间t2，控制器30确定是否满足下列关系式：
                   IΔrms≥B*IΔn             (3)
参数B最好是值为0.3到0.5之间的小数，并且可以等于或不等于前述参数A。只要检测电流IΔ的有效值小于额定故障电流IΔn与小数B的乘积(如图1所示的情况)，对在步骤S320执行的第一测量例程重复执行预定次数。具体地说，如果检测电流IΔ的有效值不满足关系式(3)，控制器30将第一循环计数器参数Z加1(步骤S330)并且确定参数Z是否等于预定数目Y(步骤S335)。预定数目Y最好为1到30之间的整数，并且为可以由用户选择的参数。如果第一循环计数器参数Z不等于预定数目Y，控制器30再次执行第一测量例程，以更新对检测电流IΔ有效值的计算(步骤S320)，并且确定所更新的有效值是否满足上述关系式(3)(步骤S325)。如果当对第一测量例程重复预定次数Y后检测电流IΔ的有效值从未满足关系式(3)，参数Z等于预定数目Y(步骤S335)，并且控制器30再次进入睡眠或断电模式(步骤S300)。
另一方面，如果检测电流IΔ的有效值大于额定故障电流IΔn与小数B的乘积(步骤S325)，控制器30确定有害的故障电流或差动电流潜在地存在，将第二循环计数器参数W重置为零(步骤S340)，并且执行第二测量例程(步骤S345)。在第二测量例程中，控制器30计算检测电流IΔ的有效值IΔrms、峰值-Δ和+Δ、周期TIΔ和/或频率fIΔ。用于确定上述值的适当算法为阅读本说明书的本领域技术人员所熟知，并且因此，为简洁起见，对这些算法不作描述。
然后，控制器30根据计算值执行估计例程，以确定所出现故障电流的类型及其严重度(步骤S350)。(估计例程的一个示例在由本申请发明者发明的一个美国专利申请中有描述，该专利申请与本申请在同一天提交，并且标题为“SOFTWARE-CONTROLLED EVALUATION OF FAULT CURRENTS FORPROTECTION AND MONITORING SYSTEMS(用于保护和监控系统的故障电流软件控制估计)”。特此将该同时提交的申请公开加入本发明，以作参考)根据估计例程，控制器30确定是否进行触发和输出控制信号给开关40(步骤S355)。如果需要触发，控制器30将控制信号输出给开关40(步骤S358)，并且返回睡眠或断电模式(步骤S300)。
另一方面，如果控制器30确定不需要触发(步骤S355)，则第二测量例程(步骤S345)和估计例程(步骤S350)重复执行预定次数X。具体地说，控制器30将第二循环计数器参数W加1(步骤S360)，并且确定参数W是否等于预定数目X(步骤S370)。预定数目X最好是一个可以由用户选择的1到50之间的整数。如果参数W不等于预定数X，控制器30再次执行第二测量例程，以更新对检测电流IΔ的有效值IΔrms、峰值-Δ和+Δ、周期TIΔ和/或频率fIΔ的计算(步骤S345)。然后，控制器30再次执行估计例程(步骤S350)。如果当对第二测量例程和估计例程重复预定次数X后控制器30从未触发，第二循环计数器参数W等于预定数目X(步骤S370)，并且控制器30再次进入睡眠或断电模式(步骤S300)。
如上所述，如果检测电流IΔ的有效值小于额定故障电流IΔn与小数B的乘积(步骤S325)，控制器30重复执行第一测量例程(步骤S320)和比较操作(步骤S325)预定次数。因此，控制器30能够确定在瞬时干扰脉冲之后是否很快将出现有害的故障电流或差动电流。类似地，如果控制器30在执行估计例程(步骤S350)之后尚未触发，控制器30重复执行第二测量例程(步骤S345)和估计例程(步骤S350)预定次数。因此，控制器30能够检测仅仅周期性地超过控制器30所需触发阀值电平的循环故障电流或差动电流，以将控制信号输出给开关40。
上述检测系统的说明性实施例在检测到有害的故障或差动电流时进行触发。而且，该检测系统设计为，抑制响应瞬时干扰脉冲的触发，而不降低其检测有害电流的能力。另外，因为由检测系统执行的许多操作基于由用户选择的多个参数，所以能够容易地修改检测系统，以使其与在很多不同标准类型下工作的很多不同电气设备类型相兼容。
前面对优选实施例的描述是用来使本领域的技术人员得以制造并且使用本发明。而且，对这些实施例的各种修改对于本领域的技术人员是很容易明白的，并且在此定义的一般原理和特定示例可以应用于其它实施例，而无需具有发明性。例如，上述示例提到具有特定值或值范围的参数，并且提到检测电流具体类型的程序。然而，本发明不受限于具有这些值的这些参数，并且不受限于这些电流检测。因此，本发明不打算受限于在此描述的实施例，而被给予由所附权利要求和其等价物限定的更广的范围。

Claims (43)

1.一种包含在计算机可读介质中的故障或差动电流检测软件程序，其中，该故障或差动电流检测软件程序包括用来指示控制器执行一个例程的多条指令，该例程包括：
(a)根据与在导线上产生的检测电流对应的检测信号，确定所述检测电流是否大于或等于第一预定电流阀值；
(b)在所述检测电流大于或等于所述第一预定阀值之后，在预定延迟时间段内抑制控制信号的输出；
(c)在所述预定延迟时间段结束之后，确定所述检测电流是否大于或等于第二预定电流阀值；
(d)在所述检测电流大于或等于所述第二预定电流阀值之后，确定所述检测电流是否为故障或差动电流；以及
(e)当所述检测电流为所述故障或差动电流时，至少间接地将所述控制信号输出给开关，以指示所述开关将所述故障电流与连接到所述导线的电气设备相隔离。
2.如权利要求1所述的故障或差动电流检测软件程序，其中，所述预定延迟时间段可以由所述软件程序的用户进行调整。
3.如权利要求1所述的故障或差动电流检测软件程序，其中，所述例程进一步包括：
(f)将控制器置于睡眠或断电模式，并且
其中所述步骤(b)包括：
(b1)将所述控制器的工作模式从所述睡眠或断电模式变为活动模式，
其中，当所述工作模式从所述睡眠模式变为所述活动模式时，要经过一个预定空闲时间段，
其中，所述预定空闲时间段组成所述预定延迟时间段的至少一部分，并且
其中，所述控制器在所述预定空闲时间段内抑制所述控制信号的输出。
4.如权利要求1所述的故障或差动电流检测软件程序，其中，所述步骤(b)包括：
(b1)测量所述检测电流的有效值，
其中，当测量所述检测电流的所述有效值时，要经过一个预定测量时间段，
其中，所述预定测量时间段组成所述预定延迟时间段的至少一部分，并且
其中，所述控制器在所述预定测量时间段内抑制所述控制信号的输出。
5.如权利要求1所述的故障或差动电流检测软件程序，其中，所述例程进一步包括：
(f)将所述控制器置于睡眠或断电模式，并且
其中所述步骤(b)包括：
(b1)将所述控制器的工作模式从所述睡眠或断电模式变为活动模式；和
(b2)测量所述检测电流的有效值，
其中，当所述工作模式从所述睡眠模式变为所述活动模式时，要经过一个预定空闲时间段，
其中，当测量所述检测电流的所述有效值时，要经过一个预定测量时间段，
其中，所述预定空闲时间段和所述预定测量时间段组成所述预定延迟时间段的至少一部分，并且
其中，所述控制器在所述预定空闲时间段和所述预定测量时间段内抑制所述控制信号的输出。
6.如权利要求5所述的故障或差动电流检测软件程序，其中，所述预定空闲时间段和所述预定测量时间段中的至少一个可以由所述软件程序的用户进行调整。
7.如权利要求1所述的故障或差动电流检测软件程序，其中，在所述导线上产生瞬时干扰脉冲的时间段之后，所述预定延迟时间段结束。
8.如权利要求4所述的故障或差动电流检测软件程序，其中，所述步骤(c)包括：
(c1)在所述预定延迟时间段结束之后，确定所述检测电流的所述有效值是否大于或等于所述第二预定电流阀值；和
(c2)如果所述检测电流的所述有效值小于所述第二预定电流值，重复所述步骤(b1)和(c1)。
9.如权利要求8所述的故障或差动电流检测软件程序，其中，如果所述检测电流的所述有效值小于所述第二预定电流阀值，所述步骤(c2)重复所述步骤(b1)和(c1)预定次数。
10.如权利要求1所述的故障或差动电流检测软件程序，其中，所述步骤(d)包括：
(d1)测量所述检测电流的至少一个特征；
(d2)根据所述至少一个特征，确定所述检测电流是否为所述故障或差动电流；和
(d3)如果所述检测电流确定为不是所述故障或差动电流，重复所述步骤(d1)和(d2)。
11.如权利要求10所述的故障或差动电流检测软件程序，其中，如果所述检测电流确定为不是所述故障或差动电流，所述步骤(d3)重复所述步骤(d1)和(d2)预定次数。
12.一种包含在计算机可读介质中的故障或差动电流检测软件程序，其中，该故障或差动电流检测软件程序包括用来指示控制器执行一个例程的多条指令，该例程包括：
(a)将所述控制器置于睡眠或断电模式；
(b)根据与在导线上产生的检测电流对应的检测信号，确定所述检测电流是否大于或等于第一预定电流阀值；
(c)在所述检测电流变得大于或等于所述第一预定电流阀值之后，将所述控制器的工作模式从所述睡眠或断电模式变为活动模式；
(d)在所述检测电流变得大于或等于所述第一预定电流阀值之后，测量所述检测电流的有效值；
(e)当在所述步骤(c)改变所述控制器的所述工作模式并且在所述步骤(d)中测量所述有效值时，抑制控制信号的输出；
(f)在步骤(d)测量所述检测电流的所述有效值之后，确定所述检测电流的所述有效值是否大于或等于第二预定电流阀值；
(g)在所述检测电流变得大于或等于所述第二预定电流阀值之后，确定所述检测电流是否为故障或差动电流；以及
(h)当所述检测电流为所述故障或差动电流时，至少间接地将所述控制信号输出给开关，以指示所述开关将所述故障或差动电流与连接到所述导线的电气设备相隔离。
13.如权利要求12所述的故障或差动电流检测软件程序，其中，所述步骤(f)包括：
(f1)确定所述检测电流的所述有效值是否大于或等于所述第二预定电流阀值；
(f2)如果所述检测电流小于所述第二预定电流阀值，重复所述步骤(d)和(f1)。
14.如权利要求13所述的故障或差动电流检测软件程序，其中，步骤(f2)包括：
(f2a)如果所述检测电流的所述有效值小于所述第二预定电流阀值，重复所述步骤(d)和(f1)预定次数；和
(f2b)在对所述步骤(d)和(f1)重复所述预定次数之后，将所述控制器置于所述睡眠或断电模式。
15.如权利要求12所述的故障或差动电流检测软件程序，其中，所述步骤(g)包括：
(g1)测量所述检测电流的至少一个特征；
(g2)根据所述至少一个特征，确定所述检测电流是否为所述故障或差动电流；和
(g3)如果所述异常电流确定为不是所述故障或差动电流，重复所述步骤(g1)和(g2)。
16.如权利要求15所述的故障或差动电流检测软件程序，其中，步骤(g3)包括：
(g3a)如果所述检测电流不是所述故障或差动电流，重复所述步骤(g1)和(g2)预定次数；和
(g3b)在对所述步骤(g1)和(g2)重复所述预定次数之后，将所述控制器置于所述睡眠或断电模式。
17.如权利要求12所述的故障或差动电流检测软件程序，其中，当在所述步骤(c)所述工作模式从所述睡眠或断电模式变为所述活动模式时，要经过一个预定空闲时间段，
其中，当在所述步骤(d)测量所述检测电流的所述有效值时，要经过一个预定测量时间段，并且
其中，所述预定空闲时间段和所述预定测量时间段组成预定延迟时间段的至少一部分。
18.如权利要求17所述的故障或差动电流检测软件程序，其中，所述预定测量时间段和所述预定空闲时间段中的至少一个可以由所述软件程序的用户进行调整。
19.如权利要求18所述的故障或差动电流检测软件程序，其中，在所述导线上产生瞬时干扰脉冲的时间段之后，所述预定延迟时间段结束。
20.一种故障或差动电流检测系统，检测在向电气设备供电的输导线路上产生的故障或差动电流，并且防止将故障或差动电流提供给电气设备，其中，该故障或差动电流检测系统包括：
检测器，用于检测在所述输导线路上产生的检测电流并且输出相应的检测信号；
开关，在所述输导线路上提供，用于选择性地将所述电气设备与所述输导线路进行隔离；以及
控制器，用于输入所述检测信号，并且根据所述检测信号，确定所述检测电流是否大于或等于第一预定电流阀值，
其中，在所述检测电流变得大于或等于所述第一预定电流阀值之后，所述控制器在预定延迟时间段内抑制控制信号的输出，
其中，在所述预定延迟时间段结束之后，所述控制器确定所述检测电流是否大于或等于第二预定电流阀值，
其中，在所述检测电流变得大于或等于所述第二预定电流阀值之后，所述控制器确定所述检测电流是否为故障或差动电流，并且
其中，当所述检测电流为所述故障或差动电流时，所述控制器至少间接地将所述控制信号输出给所述开关，以指示所述开关将所述故障或差动电流与所述电气设备相隔离。
21.如权利要求20所述的故障或差动电流检测系统，其中，所述预定延迟时间段可以由用户进行调整。
22.如权利要求20所述的故障或差动电流检测系统，其中，所述控制器处于睡眠或断电模式，并且
其中，在所述检测电流变得大于或等于所述第一预定电流阀值之后，所述控制器将工作模式从所述睡眠或断电模式变为活动模式，
其中，当所述工作模式从所述睡眠或断电模式变为所述活动模式时，要经过一个预定空闲时间段，
其中，所述预定空闲时间段组成所述预定延迟时间段的至少一部分，并且
其中，所述控制器在所述预定空闲时间段内抑制所述控制信号的输出。
23.如权利要求20所述的故障或差动电流检测系统，其中，在所述检测电流大于或等于所述第一预定电流阀值之后，所述控制器测量所述检测电流的有效值，
其中，当测量所述检测电流的所述有效值时，要经过一个预定测量时间段，
其中，所述预定测量时间段组成所述预定延迟时间段的至少一部分，并且
其中，所述控制器在所述预定测量时间段内抑制所述控制信号的输出。
24.如权利要求20所述的故障或差动电流检测系统，其中，所述控制器处于睡眠或断电模式，
其中，在所述检测电流大于或等于所述第一预定电流阀值之后，所述控制器将工作模式从所述睡眠或断电模式变为活动模式，
其中，在所述检测电流大于或等于所述第一预定电流阀值之后，所述控制器测量所述检测电流的有效值，
其中，当所述工作模式从所述睡眠或断电模式变为所述活动模式时，要经过一个预定空闲时间段，
其中，当测量所述检测电流的所述有效值时，要经过一个预定测量时间段，
其中，所述预定空闲时间段和所述预定测量时间段组成所述预定延迟时间段的至少一部分，并且
其中，所述控制器在所述预定空闲时间段和所述预定测量时间段内抑制所述控制信号的输出。
25.如权利要求24所述的故障或差动电流检测系统，其中，所述预定空闲时间段和所述预定测量时间段中的至少一个可以由用户进行调整。
26.如权利要求20所述的故障或差动电流检测系统，其中，在所述导线上产生瞬时干扰脉冲的时间段之后，所述预定延迟时间段结束。
27.如权利要求23所述的故障或差动电流检测系统，其中，当所述异常电流的所述有效值小于所述第二预定电流阀值，所述控制器重复测量所述检测电流的所述有效值，并且重复确定所述检测电流的所述有效值是否大于或等于所述第二预定电流阀值。
28.如权利要求27所述的故障或差动电流检测系统，其中，当所述有效值小于所述第二预定电流阀值，所述控制器对测量所述有效值并且确定所述有效值是否大于或等于所述第二预定电流阀值重复预定次数。
29.如权利要求20所述的故障或差动电流检测系统，其中，在所述检测电流变得大于或等于所述第二预定电流阀值之后，所述控制器测量所述检测电流的至少一个特征，
其中，所述控制器根据所述至少一个特征，确定所述检测电流是否为所述故障或差动电流，并且
其中，如果所述检测电流先前尚未确定是所述故障或差动电流，所述控制器重复测量所述至少一个特征，并且重复确定所述检测电流是否为所述故障或差动电流。
30.如权利要求29所述的故障或差动电流检测系统，其中，如果所述检测电流先前尚未确定是所述故障或差动电流，所述控制器对测量所述至少一个特征和确定所述检测电流是否为所述故障或差动电流重复预定次数。
31.一种故障或差动电流检测系统，检测在向电气设备供电的输导线路上产生的故障或差动电流，并且防止将故障或差动电流提供给电气设备，其中，该故障或差动电流检测系统包括：
检测器，用于检测在所述输导线路上产生的检测电流，并且输出相应的检测信号；
开关，在所述输导线路上提供，用于选择性地将所述电气设备与所述输导线路进行隔离；以及
控制器，处于睡眠或断电模式并且输入与在所述输导线路上产生的检测电流对应的检测信号，
其中，所述控制器根据所述检测信号确定所述检测电流是否大于或等于第一预定电流阀值，
其中，在所述检测电流变得大于或等于所述第一预定电流阀值之后，所述控制器将工作模式从所述睡眠或断电模式变为活动模式，
其中，在所述检测电流变得大于或等于所述第一预定电流阀值之后，所述控制器测量所述检测电流的有效值，
其中，当所述控制器的工作模式从所述睡眠模式变为所述活动模式并且对所述有效值进行测量时，所述控制器抑制控制信号的输出，
其中，在对所述检测电流的所述有效值进行测量之后，所述控制器确定所述检测电流的所述有效值是否大于或等于第二预定电流阀值，
其中，在所述检测电流变得大于或等于所述第二预定电流阀值之后，所述控制器确定所述检测电流是否为故障或差动电流，并且
其中，当所述检测电流为所述故障或差动电流时，所述控制器至少间接地将所述控制信号输出给所述开关，以指示所述开关将所述故障或差动电流与连接到所述输导线路的电气设备相隔离。
32.如权利要求31所述的故障或差动电流检测系统，其中，如果所述检测电流小于所述第二预定电流阀值，所述控制器重复测量所述检测电流的所述有效值，并且重复确定所述检测电流的所述有效值是否大于或等于所述第二预定电流阀值。
33.如权利要求32所述的故障或差动电流检测系统，其中，当所述有效值小于所述第二预定电流阀值，所述控制器对测量所述有效值并且确定所述有效值是否大于或等于所述第二预定电流阀值重复预定次数，并且
其中，在所述控制器已对测量所述有效值并且确定所述有效值是否大于或等于所述第二预定电流阀值重复预定次数之后，将所述控制器置于所述睡眠或断电模式。
34.如权利要求31所述的故障或差动电流检测系统，其中，在所述检测电流变得大于或等于所述第二预定电流阀值之后，所述控制器测量所述检测电流的至少一个特征，
其中，所述控制器根据所述至少一个特征，确定所述检测电流是否为所述故障或差动电流，并且
其中，当所述检测电流确定为不是所述故障或差动电流时，所述控制器重复测量所述至少一个特征，并且根据所述至少一个特征重复确定所述检测电流是否为所述故障或差动电流。
35.如权利要求34所述的故障或差动电流检测系统，其中，当所述检测电流确定为不是所述故障或差动电流时，所述控制器对测量所述至少一个特征和根据所述至少一个特征确定所述检测电流是否为所述故障或差动电流重复预定次数，并且
其中，在所述控制器已对测量所述至少一个特征和根据所述至少一个特征确定所述检测电流是否为所述故障或差动电流重复预定次数之后，将所述控制器置于所述睡眠或断电模式。
36.如权利要求31所述的故障或差动电流检测系统，其中，当所述控制器将所述工作模式从所述睡眠或断电模式变为所述活动模式时，要经过一个预定空闲时间段，
其中，在所述检测电流变得大于或等于所述第一预定电流阀值之后，当所述控制器测量所述检测电流的所述有效值时，要经过一个预定测量时间段，并且
其中，所述预定空闲时间段和所述预定测量时间段组成预定延迟时间段的至少一部分。
37.如权利要求36所述的故障或差动电流检测系统，其中，所述预定测量时间段和所述预定空闲时间段中的至少一个可以由用户进行调整。
38.如权利要求37所述的故障或差动电流检测系统，其中，在所述导线上产生瞬时干扰脉冲的时间段之后，所述预定延迟时间段结束。
39.一种包含在计算机可读介质中的故障或差动电流检测软件程序，其中，该故障或差动电流检测软件程序包括用来指示控制器执行一个例程的多条指令，该例程包括：
(a)确定在导线上产生的电流的瞬时值是否大于或等于第一预定电流阀值；
(b)当所述电流的所述瞬时值大于或等于所述第一预定电流阀值时，确定所述电流的有效值；
(c)确定所述电流的所述有效值是否大于或等于第二预定电流阀值；以及
(d)当所述电流的所述有效值大于或等于所述第二预定电流阀值时，确定所述电流是否为故障或差动电流。
40.如权利要求39所述的故障或差动电流检测软件程序，其中，所述步骤(d)包括：
(d1)当所述电流的所述有效值大于或等于所述第二预定电流阀值时，确定所述电流是否为故障或差动电流；
(d2)当所述电流的所述有效值小于所述第二预定阀值时，更新所述电流的所述有效值，并且重复所述步骤(d1)和(d2)，直到所述电流的所述有效值大于或等于所述第二预定阀值，或者已对所述步骤(d1)和(d2)重复第一预定次数。
41.如权利要求40所述的故障或差动电流检测软件程序，其中，所述步骤(d1)包括：
(d1a)当所述电流确定为故障或差动电流时，输出一个控制信号；和
(d1b)当所述电流确定为不是故障或差动电流时，更新所述电流的所述有效值，并且重复所述步骤(d1a)和(d1b)，直到所述电流确定为故障或差动电流，或者已对所述步骤(d1a)和(d1b)重复第二预定次数。
42.如权利要求41所述的故障或差动电流检测软件程序，其中，所述第一预定电流阀值、所述第二预定电流阀值、所述第一预定次数和所述第二预定次数中的至少一个可以由所述软件程序的用户进行选择。
43.如权利要求42所述的故障或差动电流检测软件程序，其中，所述第一预定电流阀值、所述第二预定电流阀值、所述第一预定次数和所述第二预定次数全部可以由所述软件程序的用户进行选择。
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