TWI789445B - 故障偵測電路及相關方法 - Google Patents

故障偵測電路及相關方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI789445B
TWI789445B TW107137283A TW107137283A TWI789445B TW I789445 B TWI789445 B TW I789445B TW 107137283 A TW107137283 A TW 107137283A TW 107137283 A TW107137283 A TW 107137283A TW I789445 B TWI789445 B TW I789445B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
fault
converter
circuit
switch
signal
Prior art date
Application number
TW107137283A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201923372A (zh
Inventor
雷利 貝克
理西 普拉塔 辛
克里斯多福 漢森
Original Assignee
美商半導體組件工業公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商半導體組件工業公司 filed Critical 美商半導體組件工業公司
Publication of TW201923372A publication Critical patent/TW201923372A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI789445B publication Critical patent/TWI789445B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/26—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
    • H02H3/32—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors
    • H02H3/33—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors using summation current transformers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/0007—Details of emergency protective circuit arrangements concerning the detecting means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02—Details
    • H02H3/05—Details with means for increasing reliability, e.g. redundancy arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/16—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to fault current to earth, frame or mass
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H02H1/04—Arrangements for preventing response to transient abnormal conditions, e.g. to lightning or to short duration over voltage or oscillations; Damping the influence of dc component by short circuits in ac networks

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

故障偵測電路之實施方案可包括：一第一變流器，其耦合至一第二變流器；一正回授電路，其包括該第一變流器、該第二變流器、一第一開關、及一比較器、一放大器、與一反相器之一者。電路亦可包括可與該正回授電路耦合的複數個邏輯閘。該正回授電路可經組態以在偵測到一接地中性故障時振盪且發送一故障信號至該複數個邏輯閘。該複數個邏輯閘可經組態以分析該故障信號且斷開該第一開關。該複數個邏輯閘可進一步經組態以藉由在該第一開關已被斷開之後分析該正回授電路之輸出來識別是否該故障信號表示一真實故障或一雜訊故障之一者。

Description

故障偵測電路及相關方法
本文件之態樣大致上係關於用於偵測電流故障之電路及方法。更具體的實施方案係關於故障偵測電路，諸如用於偵測耦合至接地故障斷續器(GFI)電路的正常接地故障或接地中性故障之電路。
習知地，藉由透過一對導電線路來接收來自電力供應器的交流電(AC)電力來供電給電氣器具。會發生會導致觸電危險、負載損壞或線路負載的各種電流故障。
故障偵測電路之實施方案可包括：一第一變流器，其耦合至一第二變流器；一正回授電路，其包括該第一變流器、該第二變流器、一第一開關、及一比較器、一放大器、與一反相器之一者、以及其任何組合，其等全部可操作地耦合在一起。該故障偵測電路亦可包括可與該正回授電路耦合的複數個邏輯閘。該正回授電路可經組態以在偵測到一接地中性故障時振盪且發送一故障信號至該複數個邏輯閘。該複數個邏輯閘可經組態以分析該故障信號且斷開該第一開關。該複數個邏輯閘可進一步經組態以藉由在該第一開關已被斷開之後分析該正回授電路之輸出來識別是否該故障信號表示一真實故障或一雜訊故障之一者。
故障偵測電路之實施方案可包括下列之一者、所有者或任何者：該正回授電路可包括一第二開關及一第三開關，其中該第二開關經組態以與該第一開關斷開。
該正回授電路可包括一第一增益區塊及一第二增益區塊，其中該第一增益區塊及該第二增益區塊可操作地耦合在該第一變流器與該第二變流器之間。
該正回授電路可包括一雜訊抑制網路，且該雜訊抑制網路可包括一第一電容器、一第二電容器、一第一電阻器及一第二電阻器，其等可操作地耦合在一起。
該第二電阻器可經組態以調整該所偵測到接地中性故障之範圍。
該故障偵測電路可操作地耦合至一接地故障斷續器(GFI)電路。
該故障偵測電路可操作地耦合至一三相馬達。
故障偵測電路之實施方案可包括：一第一變流器，其耦合至一第二變流器；一正回授電路，其包括該第一變流器、該第二變流器、一第一增益區塊、一第二增益區塊、一第一開關、一第二開關、一第三開關及一雜訊抑制網路，其等全部操作地耦合在一起。該故障偵測電路亦可包括可與該正回授電路耦合的複數個邏輯閘。該正回授電路可經組態以在偵測到一接地中性故障時振盪且發送一故障信號至該複數個邏輯閘。該複數個邏輯閘可經組態以分析該故障信號且斷開該第一開關及該第二開關且閉合該第三開關。該複數個邏輯閘可經組態以藉由在該第一開關及該第二 開關已被斷開之後分析該正回授電路之輸出來識別是否該故障信號表示一真實故障及一雜訊故障之一者。
故障偵測電路之實施方案可包括下列之一者、所有者或任何者：若該故障信號表示一真實故障，則該複數個邏輯閘可經組態以使一接地故障斷續器(GFI)電路跳脫。
該電路可經組態以同時偵測一接地中性故障及一正常接地故障。
該第一增益區塊及該第二增益區塊可耦合在該第一變流器與該第一開關、該第二開關及該第三開關之間。
一種用於偵測一故障之方法之實施方案可包括提供一第一變流器及一第二變流器，該第一變流器及該第二變流器與一帶電線路(hot line)及一中性線路電耦合。該方法亦可包括使用該第二變流器偵測一潛在故障狀況，且產生一振盪信號且將該振盪信號傳輸至與該第一變流器及該第二變流器電耦合的複數個邏輯閘。該方法亦可包括回應於來自該複數個邏輯閘的一切換信號而斷開與該第二變流器電耦合的一開關、回應於來自該複數個邏輯閘的一第二切換信號而閉合一第二開關、及藉由在斷開該開關之後監測該振盪信號是否繼續而判定是否該潛在故障狀況係一真實故障狀況。
用於偵測故障之方法之實施方案可包括以下各項中之一者、所有者或任何者：該方法可包括若在斷開該開關之後該振盪信號消散，則發送一信號以使一接地故障斷續器(GFI)電路跳脫。
該方法可包括若在斷開該開關之後該第一變流器與該第二變流器之振盪繼續，則閉合與該第二變流器電耦合的該開關以重設該電路。
該方法可包括提供一第二振盪信號及一第三振盪信號，且在該第二振盪信號及該第三振盪信號被傳輸至該複數個邏輯閘之後判定是否該潛在故障狀況係一真實故障狀況。
該方法可包括若在斷開該開關之後該振盪信號消散，則發送一信號以使一三相馬達跳脫。
可透過一正回授電路傳輸該振盪信號，且該正回授電路可包括該第一變流器、該第二變流器、一第一增益區塊、一第二增益區塊、該開關、一第二開關、一第三開關及一雜訊抑制網路，其等全部操作地耦合在一起。
該方法可包括回應於來自該複數個邏輯閘的一切換信號而斷開該第二開關與該第一開關，且回應於來自該複數個邏輯閘的一第二切換信號而閉合該第三開關。
偵測該潛在故障狀況可包括偵測介於回路線路與一接地之間的一電阻小於10歐姆。
產生該振盪信號之後，該第一開關可在不遲於64微秒被斷開。
所屬領域中具有通常知識者從實施方式、圖式、以及申請專利範圍將清楚了解前述及其他態樣、特徵、及優點。
2:電路
4:帶電線路；導電線路
6:中性線路
8:負載電路；負載
10:人
12:電阻
14:接地(earth ground)
16:電阻
20:電路
22:帶電線路
24:中性線路
26:負載電路
28:接地線
32:配電板；接地
34:接地故障斷續器(GFI)
36:帶電線路
38:中性線路
40:負載電路；負載
42:第一線圈；第一變流器
44:源體(諸如人)
46:運算放大器
48:電阻器(Rs)
50:比較器
52:接地故障斷續器(GFI)
54:帶電線路
56:中性線路
60:第一變流器
62:第二變流器
64:接地源或電線
66:故障偵測電路
68:帶電線路
70:中性線路
72:正回授電路
74:第一變流器
76:第二變流器
78:開關
80:雜訊抑制網路
82:第一增益區塊
84:第二增益區塊
86:第一反相級
88:第二反相級
90:第一開關
92:第二開關
94:第三開關
96:第一電容器
98:第二電容器
100:第一電阻器
102:第二電阻器
104:邏輯閘
106:電壓變流器(V_ct)節點
108:電壓變流器放大器(Vct_amp)
110:故障偵測電路
112:中性線路
114:帶電線路
116:第一變流器
118:邏輯閘
120:螺線管
122:接地中性故障偵測測試電路
124:第一變流器
126:第二變流器
128:接地中性故障GNFault模擬器
130:接地故障GFFault模擬器
132:邏輯閘
134:VDCA埠
136:螺線管
138:供應頻率
140:VDDA頻率
142:CTG頻率
144:GN_WORK(持續時間)
146:時隙
148:GN_VERIFY(持續時間)
150:故障偵測電路
152:導電線路
154:電路
156:第一變流器
158:第二變流器
160:正回授電路
162:開關
164:放大器
166:邏輯閘
A:共同節點
B:共同節點
C:共同節點
D:共同節點
IF:差分電流(或流動通過源體的電流)
Rs:電阻
V0:電壓
Vref:參考電壓
下文中將結合隨附圖式描述實施方案，其中類似符號表示 類似元件，且：圖1係接地故障電路的繪示；圖2係接地中性故障電路的繪示；圖3係習知接地故障偵測電路的繪示；圖4A至圖4C係習知接地中性故障偵測電路及其等效電路的繪示；圖5係第一接地中性故障偵測電路的繪示；圖6係第二接地中性故障偵測電路的繪示；圖7係故障偵測電路的繪示；圖8A係接地中性故障偵測測試電路之第一部分的繪示；圖8B係接地中性故障偵測測試電路之第二部分的繪示。
圖9係繪示使用圖8A至圖8B之測試電路的實驗結果的圖表；且圖10係使用接地中性故障偵測電路實施方案來偵測故障之方法之實施方案的流程圖。
本揭露、其態樣、及其實施方案不限於本文中揭示之特定組件、組裝程序或方法元件。技術領域所已知之與所意欲的故障偵測電路一致的許多其他組件、組裝程序、及/或方法元件顯然將適用於本揭露之具體實施方案。據此，例如，雖然揭示具體實施方案，但此類實施方案及實施組件可包含如此類故障偵測電路之技術領域中已知的任何形狀、尺寸、風格、類型、模式、版本、量度、濃度、材料、數量、方法元件、步驟及/或類似者、以及與所意欲的操作及方法一致的實施組件及方法。
習知，電子器具接收來自電力供應器(諸如電源插座)的交流(AC)電力。電子器具透過兩條導電線路(帶電線路及中性(回路)線路)接收AC電力。隨著電路操作，包括接地中性故障的各種電流故障可發生在附接至電路之負載內或透過電路上之環路境因素的相互作用而發生。在特定情況中，可發生接地故障，其會導致人觸電。參見圖1，繪示接地故障電路。電路2包括帶電線路4及中性線路6。一般而言，電流應通過負載電路8或電氣器具而流入帶電線路4，並且流出中性線路6。流動通過帶電線路4的電流量應相同於流動通過中性線路6的電流量。當透過接觸電路的人身體而使接地故障發生時，引起電流流動通過人而進入接地，現在存在介於通過帶電線路4而流入的電流量與通過中性線路6而流出的電流量之間的不平衡。由圖1所繪示，接地故障的一個實例可包括與導電線路4電接觸的人10或其他物體。在此情況中，隨著電流流動通過人10且通過負載電路8，流動通過帶電線路4的電流增加。現在，中性線路6具有較少電流，此係因為僅具有流動通過負載電路8的電流，且在電流到達接地(earth ground)14之前，無流動通過人10及人體之電阻12的電流，並且在與中性線路6重新連接之前，無流動通過接地之電阻16的電流。
參見圖2，繪示接地中性故障電路。類似於圖1，圖2所繪示之電路20具有帶電線路22及中性線路24。電流通過帶電線路而流入、通過負載電路26且通過中性線路24而流出。該中性線路一般在配電板32處連接至接地。當發生接地中性故障時，中性線路24在負載電路26之後接地。這將建立與中性線路24並聯的新導電路徑。如圖2所繪示，正常接地故障的一個實例可包括電路20的不正確地佈線而在負載電路26處包括從中性線路24延伸至接地32的接地線28。雖然會有很少電流流動通過並 聯導電路徑，然而電路20中之GFI電路將不能成功地偵測到人或物體已接觸電路且連接至接地的狀況。
正常接地故障狀況及接地中性故障狀況兩者皆導致觸電及嚴重傷害。為了緩和來自正常接地故障或接地中性故障的觸電風險，電路一般已利用接地故障斷續器(GFI)裝置，如圖1至圖2所繪示。GFI用於偵測電流故障及使耦合至負載的電路跳脫(斷開)，從而防止電流意外流動而導致觸電。如本文所用，GFI為故障偵測及電路斷續器裝置的廣義術語。GFI的實例可包括(舉非限制性實例)接地故障電路斷續器(GFCI)、器具漏電電路斷續器(ALCI)、殘餘電流裝置(RCD)、殘餘電流電路斷路器(RCCB)、攜帶式殘餘電流電路(PRCD)、接地漏電流偵測器(ELCD)、充電電路斷續裝置(CCID)及設備壽命終止(EEOL)裝置。
參見圖3，繪示習知正常接地故障偵測電路。類似於圖1之電路，GFI 34耦合至包括帶電線路36及中性線路38的電路，其中負載電路40可操作地耦合在帶電線路與中性線路之間。GFI包括第一線圈42。出於本專利申請的目的，線圈稱為變流器。第一線圈或第一變流器42監測介於流動通過帶電線路36的電流與流動通過中性線路38的電流之間的差分電流。若介於流動通過帶電線路36的電流與流動通過中性線路38的電流之間沒有差異，則變流器42不產生輸出信號，且耦合至負載40之電路將不會被跳脫。在各種實施方案中，由於源體44(諸如人)汲取通過帶電線路36的額外電流，所以通過中性線路38流出的電流可小於流入至帶電線路36中的電流。在此類實施方案中，變流器42可產生故障信號。GFI可包括放大故障信號的運算放大器46及電阻器48。可使用歐姆定律轉換電流故障信號成電壓V0，如方程式1所示。
Figure 107137283-A0305-02-0011-1
IF係差分電流或流動通過源體44的電流，Rs係電阻器48之電阻及n係線圈或變流器上之繞組數目。GFI亦可包括複數個比較器50。比較器50比較電壓V0與參考電壓Vref，且若電壓V0超過參考電壓，則電路可被跳脫/斷開以防止任何額外電流流動通過源體44。
參照圖4A至圖4C，繪示習知接地中性故障偵測電路。類似於圖2之電路，GFI 52耦合至包括帶電線路54及中性線路56的電路，其中負載電路58可操作地耦合在帶電線路與中性線路之間。在圖4A所繪示之實施方案中，GFI包括第一變流器60及第二變流器62。GFI使用兩個變流器作為GFI，其中單一變流器(諸如圖3所繪示之電路)無法偵測接地中性故障。當不存在接地中性故障狀況時，第二轉換器經組態以在帶電線路54及中性線路56兩者中感應相等信號。由於信號相同，所以第一變流器將不記錄信號之間的差異，且不產生故障信號。相比之下，當中性線路56透過電線64(或其他電觸點)而在負載58處接地時，建立與中性線路56並聯的導電路徑。參見圖4B，由第二變流器62在帶電線路54及中性線路56中感應的信號中的所得不平衡將信號感應至第一變流器60中，且在電路中產生振盪故障信號。當第一變流器60與第二變流器62振盪時，GFI行為猶如圖4C中所繪示之等效RC振盪器電路，其中第一變流器60及第二變流器62一起形成變流器(儘管缺乏實際的實體變流器鐵芯)。當產生故障信號時，會使電路跳脫以防止任何進一步電流流動通過接地源或電線64。在各種實施方案中，故障信號可透過可定位在GFI電路附近的複數個邏輯閘來使電路跳脫。偵測接地中性情況之目的係偵測不適當的佈線/故障佈線情況，其將防礙GFI電路而無法偵測故障狀況。
在各種實施方案中，圖4A至圖4C所繪示之接地中性故障偵測電路可包括一或多個比較器且亦能夠使用第一變流器60及一或多個比較器來偵測接地故障。
歷史上，GFI電路具有測試按鈕，可按壓該測試按鈕以手動確保GFI電路正常運作。因為很快發現很少人會定期手動測試GFI電路，所以安全法規公司(如Northbrook,Illinois的UL LLC公司)制定GFI電路係自我測試的要求。自我測試GFI經程式化以若差分電流在一般接地中性故障之頻率範圍中則進行跳脫。雖然歷史上這不是問題，但是具有類似於接地中性故障之頻率的新型電氣器具(舉非限制性實例，諸如冰箱中之變速馬達及某些種類之螢光照明)的操作頻率會在電力線路上產生雜訊信號。例如，各種電氣裝置在操作期間可在電力線路上產生2kHz至10kHz之間的雜訊信號。當藉由GFI或其他故障斷續電路接收這些頻率時，這些頻率將被感知為接地中性故障。來自電氣裝置的此類雜訊不能從接地中性故障偵測電路予以濾除，此係因為此類濾波器亦會濾除電路意欲監測的實際故障。
參見圖5，繪示第一接地中性故障偵測電路的實施方案。故障偵測電路150透過與第一變流器156及第二變流器158的感應耦合而操作地耦合至導電線路152。導電線路可係帶電線路或中性線路之一者。在各種實施方案中，故障偵測電路150可操作地耦合至帶電線路及中性線路兩者。導電線路152耦合至電路154，該電路可包括故障168，諸如接地中性故障，其大致上包括電阻。故障偵測電路150包括正回授電路160。在各種實施方案中，正回授電路160可包括第一變流器156、第二變流器158、開關162、及一比較器、一放大器、與一反相器之至少一者、以及 其任何組合，其等全部可操作地耦合在一起。如本文所用，放大器可指(舉非限制性實例)簡單電晶體及電阻器或運算放大器。在各種實施方案中，這些組件被耦合在一起且如圖5所繪示予以配置，然而可以使用本文中揭露之原理來建立該等組件的許多變化及重複/替代。在各種實施方案中，正回授電路亦可包括雜訊抑制網路。
在各種實施方案中，第一變流器156係差分變流器，類似於圖4A所繪示之第一變流器60。在各種實施方案中，第二變流器158係休眠振盪器，其在偵測到潛在接地中性故障時啟動。當偵測到此類潛在故障時，第二變流器158將能量感應到第一變流器156中，並且透過正回授電路160產生振盪故障信號。在此類情況中，正回授電路可稱為振盪，即使事實上，實體正回授電路160實際上不實體振盪，而是在該正回授電路中包括振盪電信號。在各種實施方案中，僅在偵測到中性線路與接地之間約10歐姆或更小的電阻時偵測到接地中性故障。在其他實施方案中，僅在偵測到中性線路與接地之間約5歐姆或更小的電阻時偵測到接地中性故障。在其他實施方案中，在中性線路與接地之間偵測到大於10歐姆時，可偵測到故障。由於在各種實施方案中用於偵測的電阻係介於中性線路及接地之間的環路電阻，因此電阻愈低，該第二變流器愈容易耦合至該第一變流器，且繼而對接地中性故障存在更敏感。
在各種實施方案中，潛在故障信號(本文中稱為「故障信號」)可行進通過一或多個放大器、一或多個比較器、一或多個反相器、及其任何組合。在圖5所繪示之實施方案中，正回授電路包括可操作地耦合在第一變流器156及第二變流器158之間的單一放大器164，其放大行進通過正回授電路160的振盪故障信號。
在圖5所繪示之實施方案中，正回授電路可包括單一開關162。在其他實施方案中，諸如圖6所繪示之實施方案，正回授電路包括多於一個開關。在各種實施方案中，且如圖5所繪示，開關162可耦合在第二變流器158與放大器164之間。在其他實施方案中，開關162可耦合在正回授電路160上的任何其他位置處。
故障偵測電路150包括耦合至正回授電路160的複數個邏輯閘166。如本文所用，複數個邏輯閘可指微處理器、微控制器、狀態機、複數個邏輯元件之任一者，或其任何組合。與許多習知故障偵測電路不同，故障偵測電路150的複數個邏輯閘166被包括在電路150內，而不是分開之複數個邏輯閘僅耦合至故障偵測電路。以此方式，整體故障偵測系統小於習知系統。複數個邏輯閘166經組態以分析故障信號。在各種實施方案中，隨著故障信號通過正回授電路160而振盪，複數個邏輯閘166可初始偵測或分析故障信號。
在各種實施方案中，複數個邏輯閘166經組態以在複數個邏輯閘166判定故障信號係潛在接地中性故障的事件中使正回授電路160斷路/斷開。在各種實施方案中，複數個邏輯閘可(舉非限制性實例)發送使開關斷開的信號或發送切斷放大器電力的信號，而充分地使正回授電路跳脫。在圖5所繪示之實施方案中，複數個邏輯閘166經組態以藉由斷開開關162來使正回授電路斷路。複數個邏輯閘166進一步經組態以當正回授電路160已斷開時(無論透過使開關斷開或使正回授電路斷開(或斷路)的某些其他手段)，藉由分析該正回授電路之輸出來識別是否一所偵測到故障信號表示一真實故障或一雜訊故障。在各種實施方案中，在使正回授電路160斷路之後，若故障信號持續存在，則複數個邏輯閘識別故障 信號為雜訊故障信號且不是真實故障信號。然而，若在正回授電路160斷路時故障信號耗散，則複數個邏輯閘識別故障信號為真實故障。
複數個邏輯閘166可經設計以在該複數個邏輯閘分析故障信號係真實故障的事件中發送信號以使含電氣裝置的電路跳脫。在各種實施方案中，故障偵測電路150可操作地耦合至GFI電路，且該複數個邏輯閘可經組態以在故障信號表示真實故障的情況中使GFI電路跳脫。在其他實施方案中，故障偵測電路可耦合至三相馬達或另一類型電路，且可經組態以使各別電路跳脫。
雖然在本文中故障偵測電路150已描述為接地中性故障偵測電路，但在各種實施方案中，故障偵測電路150亦可為接地故障偵測電路。在此類實施方案中，第一變流器156可獨立偵測兩個導電線路之間的差分電流。可依如關於圖3所描述之偵測接地故障方式相同或類似的方式來偵測差分電流，且繼而偵測正常接地故障。在各種實施方案中，故障偵測電路150可能夠同時偵測正常接地故障及接地中性故障。
參見圖6，繪示第二接地中性故障偵測電路的實施方案。圖6所繪示之實施方案與圖5中所繪示之實施方案共用許多共同元件。故障偵測電路66透過與第一變流器74及第二變流器76的感應耦合而操作地耦合至帶電線路68及中性線路70。故障偵測電路66包括正回授電路72。在各種實施方案中，正回授電路72可包括第一變流器74、第二變流器76、複數個開關78、及一比較器、一放大器、與一反相器之至少一者，其等全部可操作地耦合在一起。在各種實施方案中，這些組件被耦合在一起且如圖6所繪示予以配置，然而可以使用本文中揭露之原理來建立該等組件的許多變化及重複/替代。在各種實施方案中，正回授電路亦可包括雜訊抑 制網路80。
在各種實施方案中，第一變流器74係差分變流器，類似於圖4A所繪示之第一變流器60。在各種實施方案中，第二變流器76係休眠振盪器，其在偵測到潛在接地中性故障時啟動。當偵測到此類潛在故障時，第二變流器76將能量感應到第一變流器74中，並且透過正回授電路72產生振盪故障信號。在此類情況中，正回授電路可稱為振盪，即使事實上，實體正回授電路72實際上不實體振盪，而是在該正回授電路中包括振盪電信號。在各種實施方案中，僅在偵測到中性線路與接地之間約10歐姆或更小的電阻時偵測到潛在接地中性故障。在其他實施方案中，僅在偵測到中性線路與接地之間約5歐姆或更小的電阻時偵測到潛在接地中性故障。在其他實施方案中，在中性線路與接地之間偵測到大於10歐姆時，可偵測到故障。由於在各種實施方案中用於偵測的電阻係介於中性線路及接地之間的環路電阻，因此電阻愈低，該第二變流器愈容易耦合至該第一變流器，且繼而對接地中性故障存在更敏感。
在各種實施方案中，潛在故障信號(本文中稱為「故障信號」)可行進通過一或多個放大器、一或多個比較器、一或多個反相器、及其任何組合。在圖6所繪示之實施方案中，正回授電路包括可操作地耦合在第一變流器74與第二變流器76之間的至少兩個放大器(第一增益區塊82及第二增益區塊84)，該至少兩個放大器放大行進通過正回授電路72的振盪故障信號。如圖6所繪示，第一增益區塊82及第二增益區塊84可耦合在第一變流器74與複數個開關78之間，而在其他實施方案中，該第一增益區塊及該第二增益區塊兩者可不耦合在該第一變流器與該複數個開關之間。在各種實施方案中，該正回授電路可具有僅單一放大器、無放大 器或經組態以放大故障信號的多於兩個放大器。
在各種實施方案中，該接地中性故障偵測電路可包括一或多個反相器或一或多個反相級。在圖6所繪示之實施方案中，該接地中性故障偵測電路包括第一反相級86及第二反相級88。
在其他實施方案中，正回授電路可包括具有或不具有任何放大器的比較器。在此類實施方案中，該等比較器可與電路之其餘部分結合使以偵測接地中性故障。
在其他實施方案中，正回授電路可包括反相器，而無需任何放大器。在此類實施方案中，該等反相器可與電路之其餘部分結合使用以偵測接地中性故障。
正回授電路72可包括至少兩個開關78。在一些實施方案中，正回授電路僅包括兩個開關。在圖6所繪示之實施方案中，正回授電路包括第一開關90、第二開關92及第三開關94。在其他實施方案中，正回授電路72可包括多於三個開關。在各種實施方案中，且如圖6所繪示，複數個開關78可耦合在第二變流器76與第二增益區塊84之間。在其他實施方案中，複數個開關78可耦合在第一增益區塊82與第二增益區塊84之間，或在正回授電路72上的任何其他位置。
在各種實施方案中，正回授電路可包括雜訊抑制網路80。該雜訊抑制網路可係複數個電阻器及電容器的各種組合(類似於圖6所繪示之具體組合)。在圖6所繪示之實施方案中，該雜訊抑制網路包括耦合在一起的第一電容器96、第二電容器98、第一電阻器100及第二電阻器102。雜訊抑制網路80經組態以過濾不是在故障偵測電路66正在偵測之接地中性故障之所欲頻率中的外部雜訊。在各種實施方案中，可調諧第二電 阻器102以改變待偵測之接地中性缺陷的頻率範圍。在各種實施方案中，雜訊抑制網路80可包括比圖6所繪示者更多或更少的電阻器且可包括比圖6所繪示者更多或更少的比較器。另外，在各種實施方案中，正回授電路72可包括低通濾波器。在正回授電路中包括第一增益區塊及第二增益區塊的實施方案中，該低通濾波器可耦合在第一增益區塊82與第二增益區塊84之間。
故障偵測電路66包括耦合至正回授電路72的複數個邏輯閘104。與許多習知故障偵測電路不同，故障偵測電路66的複數個邏輯閘104被包括在電路66內，而不是分開之複數個邏輯閘僅耦合至故障偵測電路。以此方式，整體故障偵測系統小於習知系統。在各種實施方案中，隨著信號在電壓變流器(V_ct)節點106及電壓變流器放大器(Vct_amp)108處振盪，複數個邏輯閘104可初始偵測或分析故障信號。複數個邏輯閘104藉由計數在節點V_ct 106及/或Vct_amp 108處在振盪週期中的參考時脈數目，來偵測振盪故障信號之頻率，並且若頻率在給定範圍內，則標記為潛在接地中性故障。
在各種實施方案中，複數個邏輯閘104經組態以在複數個邏輯閘104判定故障信號係潛在接地中性故障的事件中使正回授電路72斷路/斷開。在各種實施方案中，複數個邏輯閘可(舉非限制性實例)發送使至少一個開關斷開的信號或發送切斷放大器電力的信號，而充分地使正回授電路跳脫。在圖6所繪示之實施方案中，複數個邏輯閘104經組態以藉由使第一開關90及第二開關92斷開來使正回授電路斷路。該複數個邏輯閘亦可閉合第三開關94。該複數個邏輯閘進一步經組態以當正回授電路72已斷開時(無論透過使開關斷開或使正回授電路斷開(或斷路)的某些 其他手段)，藉由分析該正回授電路之輸出來識別是否一所偵測到故障信號表示一真實故障或一雜訊故障。在各種實施方案中，在使正回授電路72斷路之後，若故障信號持續存在，則複數個邏輯閘識別故障信號為雜訊故障信號且不是真實故障信號。然而，若在正回授電路72斷路時故障信號耗散，則複數個邏輯閘識別故障信號為真實故障。
複數個邏輯閘104可經組態以在該複數個邏輯閘分析故障信號係真實故障的事件中發送信號以使含電氣裝置的電路跳脫。在各種實施方案中，故障偵測電路66可操作地耦合至GFI電路，且該複數個邏輯閘可經組態以在故障信號表示真實故障的情況中使GFI電路跳脫。在其他實施方案中，故障偵測電路可耦合至三相馬達或另一類型電路，且可經組態以使各別電路跳脫。
雖然在本文中故障偵測電路66已描述為接地中性故障偵測電路，但在各種實施方案中，故障偵測電路66亦可為接地故障偵測電路。在此類實施方案中，第一變流器74可獨立偵測帶電線路68與中性線路70之間的差分電流。可依如關於圖3所描述之偵測接地故障方式相同或類似的方式來偵測差分電流，且繼而偵測正常接地故障。在各種實施方案中，故障偵測電路66能夠同時偵測正常接地故障及接地中性故障。
參見圖7，繪示用於三相電力系統的故障偵測電路。故障偵測電路110耦合至中性線路112及複數條帶電線路114。在各種實施方案中，故障偵測電路110可耦合至三條帶電線路。在此類實施方案中，該三條帶電線路可耦合至例如三相馬達。故障偵測電路110包括第一變流器116或感測線圈。第一變流器116可經組態以監測流動在中性線路112與複數條帶電線路114之各帶電線路之間的電流。當感測到介於中性線路與帶 電線路之任一者之間的電流差時，複數個邏輯閘118可發送信號至螺線管120以使電路跳脫且消除正常接地故障。以此方式，第一變流器116與本文所揭露之第一變流器實施方案類似地操作。
在各種實施方案中，故障偵測電路110亦可經組態以偵測接地中性故障。在此類實施方案中，故障偵測電路110包括第二變流器(未繪示，但置於中性線路及三條帶電線路周圍，類似於第一變流器116)。如關於圖6所繪示之實施方案的描述，當在中性線路上偵測到接地中性故障時，可在操作期間在第二變流器與第一變流器116之間形成正回授電路。複數個邏輯閘118耦合至該正回授電路。在接地中性故障的事件中，第二變流器經設計以感應能量至第一變流器中且產生故障信號，如前文所述。當產生故障信號時，然後該正回授電路開始振盪。基於振盪頻率，該故障偵測電路可判定正常接地故障已發生，且故障偵測電路110可發送信號以使電路跳脫，以切斷至負載電路的電力。在各種實施方案中，複數個開關及該複數個邏輯閘可用於區分雜訊信號與真實故障信號，如本文先前所揭露。在各種實施方案中，亦可使用於複數個邏輯閘。
參照圖8A至圖8B，繪示接地中性故障偵測測試電路。為了容易理解電路，接地中性故障偵測測試電路被分為兩個分開之圖式，其中圖8A及圖8B共用共同節點A、B、C及D。接地中性故障偵測測試電路122包括第一變流器124及第二變流器126。接地中性故障偵測測試電路122亦包括接地中性故障GNFault模擬器128及接地故障GFFault模擬器130。在各種實施方案中，第一變流器124、第二變流器126、GNFault模擬器及GFFault模擬器皆耦合至複數個邏輯閘132。當複數個邏輯閘132偵測到故障且判定該故障係真實故障而不是雜訊故障時，透過VDCA埠134 或內部線性調節器之輸出發送信號至螺線管136，該螺線管經組態以斷開開關以使至負載裝置的電路跳脫。如所繪示，電力供應器用於饋電給複數個邏輯閘及模擬器。
參照圖9，繪示來自圖8A至圖8B之測試電路的實驗結果的圖表。如圖9所繪示，繪示三個不同頻率：供應頻率138；VDDA頻率140、或內部調節器輸出之頻率；及CTG頻率142，或驅動接地中性CT之輸出的頻率。接地中性故障模擬器模擬接地中性故障達由GN_WORK 144所指示的持續時間。在預定時間量之後，啟動GNFault模擬器，且觀察測試電路使至電路跳脫所花費的時間量(以微秒為單位進行測量)。由介於GN_WORK 144與GN_VERIFY 148之間的時隙146來指示該時間量。如圖9所繪示，該程序重複四次。
在各種實施方案中，用於偵測電氣故障之方法包括提供一第一變流器及一第二變流器。在各種實施方案中，待偵測之故障可係接地中性故障及/或正常接地故障。該第一變流器可與本文所揭露之任何第一變流器相同或類似。同樣，該第二變流器可與本文所揭露之任何第二變流器相同或相似。該方法亦包括耦合該第一變流器及該第二變流器至一帶電線路及一中性線路，該帶電線路及該中性線路皆耦合至負載電路且經組態以接收及傳輸電流。
在各種實施方案中，該用於偵測一電氣故障之方法包括使用該第二轉換器偵測一潛在故障狀況，且產生一振盪信號且將該振盪信號傳輸至與該第一變流器及該第二變流器電耦合的複數個邏輯閘。參照圖10，展示繪示由複數個邏輯閘所執行以偵測接地中性故障之方法的實施方案的流程圖。如圖10所繪示，該方法亦可包括預定頻率偵測範圍，或待偵 測之任何故障的頻率範圍。這可藉由調整該第二變流器以僅在偵測到給定頻率範圍(X至Y)時才在系統內產生振盪來完成。複數個邏輯閘可經程式化以辨識對應於頻率範圍的來自第二變流器之信號。在各種實施方案中，當偵測到介於回路線路與接地之間小於十歐姆的電阻時，將偵測到潛在故障狀況。該方法亦可包括判定在接地中性故障偵測電路判定存在真實故障之前所需的偵測反覆次數限值(n)。當偵測反覆次數(i)等於偵測反覆次數限值(n)時，則由該複數個邏輯閘判定真實故障存在。
在各種實施方案中，該用於偵測故障之方法包括在一正回授電路內產生一振盪信號。本文中，在該正回授電路內生成或產生振盪信號亦稱為透過該正回授電路傳輸故障信號。若沒有振盪信號存在，或若振盪在預定範圍外，則i=0且將未發現到真實故障狀況。在各種實施方案中，正回授電路可包括(舉非限制性實例)一第一變流器、一第二變流器、一第二增益區塊、一第二增益區塊、至少一個開關、一第二開關及一雜訊抑制網路、以及其任何組合，其等操作地耦合在一起。該正回授電路可與先前所揭露之任何正回授環路相同或類似。
在各種實施方案中，該用於偵測一故障之方法包括透過該正回授電路傳輸該故障信號至複數個邏輯閘，該複數個邏輯閘電耦合至該第一變流器及該第二變流器。若該複數個邏輯閘偵測到在該預定範圍(介於X與Y之間)內的振盪，則i≠0。在此類情況中，該複數個邏輯閘確保正回授電路未斷路達一預定時間量。該複數個邏輯閘可藉由閉合一開關或供電給一放大器來確保正回授電路未斷路。在各種實施方案中，該電路未斷路達不超過約64微秒且不小於約9微秒。在其他實施方案中，該電路可保持未斷路達超過約64微秒且小於約9微秒。
在歷時該預定時間量之後，該方法可包括使該正回授電路斷路。回應於來自該複數個邏輯閘的一切換信號，透過切斷一放大器電力或藉由斷開(藉由從該複數個邏輯閘發送一信號)與該第二變流器電耦合該至少一個開關，而可使該正回授電路斷路，及在具有複數個開關之實施方案中(諸如由圖6所繪示之實施方案)，回應於來自該複數個邏輯閘的一第二切換信號，而閉合一第二開關或一第三開關。以此方式，該正回授電路被斷開或斷路。一種用於偵測一故障之方法的實施方案包括藉由在閉合該第二開關之後監測是否該振動信號繼續來判定是否該潛在故障狀況係一真實故障。若振盪確實繼續，則判定該振盪信號係雜訊事件的結果，且判定該故障信號係一雜訊信號而不是該真實故障信號。該方法的實施方案可包括在一雜訊事件中藉由開啟該放大器電力或閉合該開關(及在具有複數個開關之實施方案中，斷開該第二開關或該第三開關)來完成該正回授電路，以重設該電路且重新繼續監測故障狀況。
另一方面，若該振盪信號耗散，則判定該振盪信號係一真實接地中性故障的結果，且判定該故障信號係一真實故障信號。在此類事件中，使偵測反覆次數(i)累加1。因此，若偵測反覆次數限值(n)設定為1，則i=n且偵測到真實故障信號。在其中(i)>1之實施方案中，該方法可包括閉合該正回授電路且重覆上述程序達任何反覆次數，直到i=n。具體地，該方法可包括以與產生該第一振盪信號相同之方式來提供一第二振盪信號，且在該第二振盪信號被傳輸至該複數個邏輯閘之後，藉由在使該正回授電路斷路後判定是否該振盪信號耗散，來判定是否該潛在故障狀況係一真實故障狀況。若該振盪信號未耗散，則判定該第一振盪信號及該第二振盪信號係雜訊信號。然而，若在使該正回授電路斷路後該等振盪信號耗 散，則使(i)累加一(在此情況中，i=2)。若i=n，則判定一真實故障信號存在。然而，在(i)保持小於(n)之實施方案中，該方法可包括閉合該正回授電路且以與產生該第一振盪信號及該第二振盪信號相同的方式來偵測一第三振盪信號，且在該第二振盪信號被傳輸至該複數個邏輯閘之後，藉由在斷開該開關達第三時間(及在具有複數個開關之實施方案中，閉合該第二開關或該第三開關達第三時間)後判定是否振盪耗散，來判定是否該潛在故障狀況係一真實故障狀況。若該振盪信號未耗散，則判定該第三振盪信號係一雜訊信號。然而，若在使該正回授電路斷路之後該振盪信號耗散，則使(i)累加一。若i=n，則判定一真實故障信號存在。可以重覆上述方法，直到i=n。在各種實施方案中，n=3，意指該複數個邏輯閘及該故障偵測電路重複偵測程序三次，以確保該故障信號實際上係一真實故障信號。在各種實施方案中，(n)可大於3來增加系統的穩健性，或(n)可以小於3以增加系統的回應能力。在各種實施方案中，若該正回授電路被閉合的初始時間量相對較低，則可增加偵測該反覆次數限值。在其他實施方案中，若該正回授電路被閉合的初始時間量相對較高，則可減小偵測反覆次數限值。
在各種實施方案中，且如圖6所繪示，一第一開關及一第二開關可被斷開及閉合以使該正回授電路斷路。在其他實施方案中，該方法可不包括複數個開關以使電路斷路，而是可包括切斷一放大器電力，或使用另一種方法以其他方式使該正回授電路之電路斷路/斷開。
在各種實施方案中，在偵測到一真實故障狀況之後，該方法可包括若在使該正回授電路斷路或斷開該開關之後該振盪信號耗散，則發送一信號以使GFI電路跳脫。在各種實施方案中，僅若i=n才發送此信 號。在其他實施方案中，該方法可包括若閉合該第二開關後該振盪信號消散，則發送一信號以使三相電動機或其他裝置跳脫。在各種實施方案中，僅若i=n才發送此信號。
故障偵測電路之實施方案可包括一第二開關及一第三開關，其中該第二開關經組態以與該第一開關斷開。該正回授電路可進一步包括一第一增益區塊及一第二增益區塊，其中該第一增益區塊及該第二增益區塊可操作地耦合在該第一變流器與該第二變流器之間。該故障偵測電路可操作地耦合至一GFI電路。該故障偵測電路可操作地耦合至一三相馬達。
故障偵測電路之實施方案可進一步經組態以若該故障信號表示一真實故障，則使一GFI電路跳脫。該第一增益區塊及該第二增益區塊可耦合在該第一變流器與該第一開關、該第二開關及該第三開關之間。
如同本文所揭露者，用於偵測故障之方法之實施方案可包括其中透過一正回授電路傳輸該振盪信號。該正回授電路包括該第一變流器、該第二變流器、一第一增益區塊、一第二增益區塊、一第一開關、一第二開關、一第三開關及一雜訊抑制網路，其等全部操作地耦合在一起。該方法可包括回應於來自該複數個邏輯閘的一切換信號而斷開該第二開關與該第一開關，且回應於來自該複數個邏輯閘的一第二切換信號而閉合該第三開關。
偵測潛在故障狀況可包括偵測介於回路線路與接地之間小於10歐姆的電阻。
產生該振盪信號之後，該開關可在不遲於64微秒被斷開。
在上述描述中提及故障偵測電路之具體實施方案以及實施 組件、子組件、方法、及子方法之處，應容易明瞭，在不背離其精神之情況中，可作出諸多修改，且此等實施方案、實施組件、子組件、方法、及子方法可應用於其他故障偵測電路。
66:故障偵測電路
68:帶電線路
70:中性線路
72:正回授電路
74:第一變流器
76:第二變流器
78:開關
80:雜訊抑制網路
82:第一增益區塊
84:第二增益區塊
86:第一反相級
88:第二反相級
90:第一開關
92:第二開關
94:第三開關
96:第一電容器
98:第二電容器
100:第一電阻器
102:第二電阻器
104:邏輯閘
106:電壓變流器(V_ct)節點
108:電壓變流器放大器(Vct_amp)

Claims (9)

  1. 一種故障偵測電路，其包含：一第一變流器(current transformer)，其耦合至一第二變流器；一正回授電路，其包含該第一變流器、該第二變流器及一第一開關，該第一開關耦合至該第一變流器且耦合至該第二變流器；及複數個邏輯閘，該複數個邏輯閘與該第一開關耦合；其中該複數個邏輯閘經組態以分析一故障信號且斷開該第一開關，且回應於該第一開關之該斷開，識別是否該故障信號表示一真實故障及一雜訊故障之一者。
  2. 如請求項1之故障偵測電路，其中該正回授電路進一步包含一雜訊抑制網路，該雜訊抑制網路包含一第一電容器、一第二電容器、一第一電阻器及一第二電阻器，其等可操作地耦合在一起。
  3. 如請求項2之故障偵測電路，其中該第二電阻器經組態以調整所偵測到之一接地中性故障之一範圍。
  4. 一種故障偵測電路，其包含：一第一變流器，其耦合至一第二變流器；一正回授電路，其包含該第一變流器、該第二變流器、一第一開關、一第二開關及一第三開關，其等全部可操作地耦合在一起；及複數個邏輯閘，該複數個邏輯閘與該正回授電路耦合； 其中該複數個邏輯閘經組態以分析該故障信號且斷開該第一開關及該第二開關且閉合該第三開關且此後識別是否該故障信號表示一真實故障及一雜訊故障之一者。
  5. 如請求項4之故障偵測電路，其中該電路經組態以同時偵測一接地中性故障及一正常接地故障。
  6. 一種用於在一電路中偵測一故障之方法，該方法包含：提供一第一變流器及一第二變流器，該第一變流器及該第二變流器與一帶電線路(hot line)及一中性線路電耦合；使用該第二變流器使用與該第一變流器及該第二變流器電耦合之複數個邏輯閘偵測一潛在接地中性故障狀況；回應於來自該複數個邏輯閘的一切換信號而斷開與該第二變流器電耦合的一開關；判定是否該潛在接地中性故障狀況係一真實故障狀況；及閉合與該第二變流器電耦合的該開關以重設該電路。
  7. 如請求項6之方法，其進一步包含發送一信號以使一接地故障斷續器(GFI)電路跳脫(trip)。
  8. 如請求項6之方法，其中一振盪信號被產生之後，該開關在不遲於64微秒被斷開。
  9. 如請求項6之方法，其進一步包含發送一信號以使一三相馬達跳脫。
TW107137283A 2017-10-27 2018-10-23 故障偵測電路及相關方法 TWI789445B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/796,336 2017-10-27
US15/796,336 US10788540B2 (en) 2017-10-27 2017-10-27 Fault detection circuit and related methods

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201923372A TW201923372A (zh) 2019-06-16
TWI789445B true TWI789445B (zh) 2023-01-11

Family

ID=66138327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107137283A TWI789445B (zh) 2017-10-27 2018-10-23 故障偵測電路及相關方法

Country Status (4)

Country Link
US (2) US10788540B2 (zh)
CN (1) CN109725232B (zh)
DE (1) DE102018126028B4 (zh)
TW (1) TWI789445B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110566582B (zh) * 2019-09-24 2023-11-14 珠海格力电器股份有限公司 磁悬浮轴承的控制方法、磁悬浮轴承以及磁悬浮轴承系统
US11635474B2 (en) * 2019-09-30 2023-04-25 Pass & Seymour, Inc. Frequency dependent ground fault interrupt
CN110752601A (zh) * 2019-11-07 2020-02-04 林心 一种电力系统振荡识别与控制系统
CN113238146B (zh) * 2021-05-12 2022-05-24 阳光电源股份有限公司 一种储能逆变器系统的中线继电器故障检测方法及装置
CN114355242A (zh) * 2021-12-24 2022-04-15 广州南方电力集团科技发展有限公司 一种ct二次侧开短路检测装置及检测方法
US20240097429A1 (en) 2022-09-08 2024-03-21 Semiconductor Components Industries, Llc Frequency-dependent ground fault circuit interrupter
US20240222954A1 (en) * 2022-12-30 2024-07-04 Schneider Electric USA, Inc. Ground fault circuit interrupter (gfci) devices, systems, and methods

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4685022A (en) * 1985-05-10 1987-08-04 Square D Company Ground fault circuit interrupter capable of deriving energy from ground fault current in order to achieve circuit interruption in the presence of a reduced supply voltage
US20050083616A1 (en) * 2003-10-16 2005-04-21 Reid Paul A. Single-sensor microcontroller-based approach for ground fault circuit interrupters
US20110080177A1 (en) * 2009-10-02 2011-04-07 Beck Riley D Ground fault circuit interrupter and method
US20140092503A1 (en) * 2012-10-01 2014-04-03 Leviton Manufacturing Company, Inc Processor-based circuit interrupting devices
US20140098446A1 (en) * 2012-09-22 2014-04-10 Victor V. Aromin Universal Ground Fault Interrupter (GFCI) Device and Printed Circuit Board Package
US20140153144A1 (en) * 2012-12-03 2014-06-05 Darron Lacey Industrial Ground Fault Circuit Interrupter
US20140268436A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Pass And Seymour, Inc. Protective Device With Non-Volatile Memory Miswire Circuit

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2124391A (en) * 1982-07-22 1984-02-15 David J Haviland Electricity supply fault detection
FR2646738B1 (fr) * 1989-05-03 1991-07-05 Merlin Gerin Declencheur statique pour un disjoncteur de protection d'un reseau triphase, permettant la detection du type de defaut
US6421214B1 (en) * 2000-03-03 2002-07-16 Pass & Seymour, Inc. Arc fault or ground fault detector with self-test feature
JP2001268779A (ja) * 2000-03-15 2001-09-28 Matsushita Electric Works Ltd 漏電遮断装置
US7079365B2 (en) * 2002-11-22 2006-07-18 Square D Company Electrical fault detection system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4685022A (en) * 1985-05-10 1987-08-04 Square D Company Ground fault circuit interrupter capable of deriving energy from ground fault current in order to achieve circuit interruption in the presence of a reduced supply voltage
US20050083616A1 (en) * 2003-10-16 2005-04-21 Reid Paul A. Single-sensor microcontroller-based approach for ground fault circuit interrupters
US20110080177A1 (en) * 2009-10-02 2011-04-07 Beck Riley D Ground fault circuit interrupter and method
US20140098446A1 (en) * 2012-09-22 2014-04-10 Victor V. Aromin Universal Ground Fault Interrupter (GFCI) Device and Printed Circuit Board Package
US20140092503A1 (en) * 2012-10-01 2014-04-03 Leviton Manufacturing Company, Inc Processor-based circuit interrupting devices
US20140153144A1 (en) * 2012-12-03 2014-06-05 Darron Lacey Industrial Ground Fault Circuit Interrupter
US20140268436A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Pass And Seymour, Inc. Protective Device With Non-Volatile Memory Miswire Circuit

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018126028B4 (de) 2022-08-04
DE102018126028A1 (de) 2019-05-02
US10788540B2 (en) 2020-09-29
US20200371166A1 (en) 2020-11-26
US11411388B2 (en) 2022-08-09
CN109725232B (zh) 2023-05-23
CN109725232A (zh) 2019-05-07
US20190128941A1 (en) 2019-05-02
TW201923372A (zh) 2019-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI789445B (zh) 故障偵測電路及相關方法
US10012718B2 (en) Protective device with automated self-test
CN102792538B (zh) 用于接地故障电路中断装置的监测电路的方法及设备
US6980005B2 (en) Circuit protection device with timed negative half-cycle self test
US9819177B2 (en) Protective device with non-volatile memory miswire circuit
US8743513B2 (en) Arc fault detector for AC or DC installations
US11408940B2 (en) Apparatuses and methods for passive fault monitoring of current sensing devices in protective circuit interrupters
US8810979B2 (en) Method and apparatus for supervisory circuit for ground fault circuit interrupt device
KR102692589B1 (ko) 주파수 인식 및 측정을 이용한 지락 회로 차단기
US8183869B2 (en) Circuit interrupter with continuous self-testing feature
US9331473B2 (en) Fault detecting device for an electricity supply
EP2577826A2 (en) An arc fault detector for ac or dc installations
US9748760B2 (en) Device for detecting a fault in an AC supply
MX2014010352A (es) Ancho y posicion de pulso de prueba controlable para interruptor de circuito de falla de tierra de auto-prueba.
US6765390B2 (en) Diagnostic wiring verification tester
JP2023504681A (ja) 残留電流回路遮断器
GB2170367A (en) Residual current device
US6813125B1 (en) Secondary ground fault protected luminous tube transformer
MXPA99004918A (en) Circuit switch combined of loss of burial and failure by a