本發(fā)明涉及用于產(chǎn)生自檢漏電流的裝置。

背景技術(shù)：

1、在使用電氣設(shè)備時(shí)，觸電是很危險(xiǎn)的事情。為了在發(fā)生漏電時(shí)及時(shí)地保護(hù)人員的安全，在低壓終端配電設(shè)備中不可或缺地需要安裝漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)。漏電保護(hù)開(kāi)關(guān)包括斷路器以及漏電流檢測(cè)和開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路。漏電流保護(hù)開(kāi)關(guān)通過(guò)電流互感器實(shí)現(xiàn)漏電流檢測(cè)功能。在正常情況下，在針對(duì)一個(gè)負(fù)載的相線(火線)和中性線(零線)中流過(guò)同樣大小但是方向相反的電流，因此所形成的磁動(dòng)勢(shì)為零。包圍相線和中性線的電流互感器因此感應(yīng)出的電壓為零。在用電設(shè)備發(fā)生漏電時(shí)，漏電流流到地，因此相線上的電流被分流，從而中性線中的電流小于相線上的電流。最終形成磁動(dòng)勢(shì)因此不再為零，并且電流互感器感應(yīng)出的電壓不再為零，由此能夠確定存在漏電流。

2、為了確保電流互感器的功能正常，可以定期給電流互感器注入特定的漏電流以實(shí)現(xiàn)自檢。然而，迄今為止的配電網(wǎng)中，由于機(jī)械開(kāi)關(guān)布置在電流互感器的上游，因此在機(jī)械開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的情況下，是無(wú)法做到漏電自檢的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本公開(kāi)基于固態(tài)開(kāi)關(guān)構(gòu)建了一種用于產(chǎn)生自檢漏電流的裝置，通過(guò)該漏電產(chǎn)生裝置可以定期檢測(cè)配電設(shè)備的漏電保護(hù)功能，并且還可以在向負(fù)載設(shè)備供電之前自動(dòng)檢測(cè)漏電保護(hù)功能。

2、本公開(kāi)提供了一種用于產(chǎn)生自檢漏電流的裝置，其包括：機(jī)械開(kāi)關(guān)，用于同時(shí)接通和關(guān)斷相線和中性線；相線固態(tài)開(kāi)關(guān)，布置在相線上并且位于所述機(jī)械開(kāi)關(guān)的上游；電流互感器，布置在所述相線固態(tài)開(kāi)關(guān)的上游，并且所述相線和中性線穿過(guò)所述電流互感器；旁路單元，包括串聯(lián)連接的旁路開(kāi)關(guān)和旁路電阻，所述旁路單元的一端連接到相線上的所述機(jī)械開(kāi)關(guān)與所述相線固態(tài)開(kāi)關(guān)之間，另一端連接到中性線上的所述電流互感器的上游；控制單元，用于控制所述相線固態(tài)開(kāi)關(guān)和所述旁路開(kāi)關(guān)的接通和關(guān)斷，并且用于接收所述電流互感器檢測(cè)到的電流值，其中，在所述相線固態(tài)開(kāi)關(guān)和所述旁路開(kāi)關(guān)接通的情況下產(chǎn)生所述自檢漏電流。

3、根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，在所述用于產(chǎn)生自檢漏電流的裝置中，在產(chǎn)生所述自檢漏電流的情況下，所述控制單元根據(jù)由所述電流互感器檢測(cè)到的自檢漏電流來(lái)確定所述電流互感器和所述相線固態(tài)開(kāi)關(guān)的功能是否正常。

4、根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，在所述用于產(chǎn)生自檢漏電流的裝置中，在所述電流互感器和所述相線固態(tài)開(kāi)關(guān)功能正常的情況下，所述控制單元將所述旁路開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，并且將所述相線固態(tài)開(kāi)關(guān)接通，否則所述控制單元將所述旁路開(kāi)關(guān)、所述相線固態(tài)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)并且發(fā)出故障指示信號(hào)。

5、根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，在所述用于產(chǎn)生自檢漏電流的裝置中，在所述機(jī)械開(kāi)關(guān)被合閘之前，所述控制單元將所述相線固態(tài)開(kāi)關(guān)和所述旁路開(kāi)關(guān)接通。

6、根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，在所述用于產(chǎn)生自檢漏電流的裝置中，在所述機(jī)械開(kāi)關(guān)被合閘之前，所述機(jī)械開(kāi)關(guān)向所述控制單元發(fā)出機(jī)械開(kāi)關(guān)動(dòng)作信號(hào)，所述控制單元根據(jù)所述機(jī)械開(kāi)關(guān)動(dòng)作信號(hào)將所述相線固態(tài)開(kāi)關(guān)和所述旁路開(kāi)關(guān)接通。

7、根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，所述用于產(chǎn)生自檢漏電流的裝置還包括：電流相位檢測(cè)單元，用于檢測(cè)相線電流的相位并將其饋送給所述控制單元，其中，所述控制單元根據(jù)所述相線電流的相位接通所述旁路開(kāi)關(guān)，使得所述自檢漏電流具有預(yù)定的初始相位。

8、根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，在所述用于產(chǎn)生自檢漏電流的裝置中，所述相線固態(tài)開(kāi)關(guān)被構(gòu)造為兩個(gè)反串聯(lián)連接的mosfet。

9、根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，在所述用于產(chǎn)生自檢漏電流的裝置中，所述旁路開(kāi)關(guān)被構(gòu)造為igbt。

10、本公開(kāi)的實(shí)施例還提供了一種用于產(chǎn)生自檢漏電流的裝置，其包括：機(jī)械開(kāi)關(guān)，用于同時(shí)接通和關(guān)斷相線和中性線；中性線固態(tài)開(kāi)關(guān)，布置在中心線上并且位于所述機(jī)械開(kāi)關(guān)與所述電流互感器之間；電流互感器，布置在所述相線固態(tài)開(kāi)關(guān)的上游，并且所述相線和中性線穿過(guò)所述電流互感器；旁路單元，包括串聯(lián)連接的旁路開(kāi)關(guān)和旁路電阻，所述旁路單元的一端連接到所述相線上的所述電流互感器的上游，另一端連接到中性線上的所述機(jī)械開(kāi)關(guān)與所述相線固態(tài)開(kāi)關(guān)之間；控制單元，用于控制所述相線固態(tài)開(kāi)關(guān)和所述旁路開(kāi)關(guān)的接通和關(guān)斷，并且用于接收所述電流互感器檢測(cè)到的電流值，其中，在所述相線固態(tài)開(kāi)關(guān)和所述旁路開(kāi)關(guān)接通的情況下產(chǎn)生所述自檢漏電流。

11、根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例，在所述用于產(chǎn)生自檢漏電流的裝置中，在產(chǎn)生所述自檢漏電流的情況下，所述控制單元根據(jù)由所述電流互感器檢測(cè)到的自檢漏電流來(lái)確定所述電流互感器和所述中性線固態(tài)開(kāi)關(guān)的功能是否正常。

12、根據(jù)本公開(kāi)的用于產(chǎn)生自檢漏電流的裝置一方面可以實(shí)現(xiàn)在向負(fù)載設(shè)備供電之前就實(shí)現(xiàn)對(duì)電流互感器相線固態(tài)開(kāi)關(guān)或中性線固態(tài)開(kāi)關(guān)的功能性檢測(cè)，從而避免了在供電后才能進(jìn)行功能性檢測(cè)的安全問(wèn)題。另一方面，根據(jù)本公開(kāi)的用于產(chǎn)生自檢漏電流的裝置通過(guò)對(duì)相線固態(tài)開(kāi)關(guān)或中性線固態(tài)開(kāi)關(guān)以及被構(gòu)造為固態(tài)開(kāi)關(guān)的旁路開(kāi)關(guān)控制可以實(shí)現(xiàn)在供電期間定期對(duì)電流互感器等輸配電器件進(jìn)行檢查。相對(duì)于現(xiàn)有的、用于產(chǎn)生或注入漏電流以便進(jìn)行自檢的裝置，根據(jù)本公開(kāi)的用于產(chǎn)生自檢漏電流的裝置不需要在電流互感器上布置額外的繞組，也不需要額外的漏電流產(chǎn)生電路，并且由于不存在用于切換供電電路和漏電流產(chǎn)生電路的機(jī)械觸點(diǎn)，整個(gè)裝置的可靠性和壽命也得到了很大的提升。

技術(shù)特征：

1.一種用于產(chǎn)生自檢漏電流的裝置，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于產(chǎn)生自檢漏電流的裝置，其中，在產(chǎn)生所述自檢漏電流的情況下，所述控制單元根據(jù)由所述電流互感器檢測(cè)到的自檢漏電流來(lái)確定所述電流互感器和所述相線固態(tài)開(kāi)關(guān)的功能是否正常。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于產(chǎn)生自檢漏電流的裝置，其中，在所述電流互感器和所述相線固態(tài)開(kāi)關(guān)功能正常的情況下，所述控制單元將所述旁路開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，并且將所述相線固態(tài)開(kāi)關(guān)接通，否則所述控制單元將所述旁路開(kāi)關(guān)、所述相線固態(tài)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)并且發(fā)出故障指示信號(hào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于產(chǎn)生自檢漏電流的裝置，其中，在所述機(jī)械開(kāi)關(guān)被合閘之前，所述控制單元將所述相線固態(tài)開(kāi)關(guān)和所述旁路開(kāi)關(guān)接通。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于產(chǎn)生自檢漏電流的裝置，其中，在所述機(jī)械開(kāi)關(guān)被合閘之前，所述機(jī)械開(kāi)關(guān)向所述控制單元發(fā)出機(jī)械開(kāi)關(guān)動(dòng)作信號(hào)，所述控制單元根據(jù)所述機(jī)械開(kāi)關(guān)動(dòng)作信號(hào)將所述相線固態(tài)開(kāi)關(guān)和所述旁路開(kāi)關(guān)接通。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于產(chǎn)生自檢漏電流的裝置，還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于產(chǎn)生自檢漏電流的裝置，其中，所述相線固態(tài)開(kāi)關(guān)被構(gòu)造為兩個(gè)反串聯(lián)連接的mosfet。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于產(chǎn)生自檢漏電流的裝置，其中，所述旁路開(kāi)關(guān)被構(gòu)造為igbt。

9.一種用于產(chǎn)生自檢漏電流的裝置，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于產(chǎn)生自檢漏電流的裝置，其中，在產(chǎn)生所述自檢漏電流的情況下，所述控制單元根據(jù)由所述電流互感器檢測(cè)到的自檢漏電流來(lái)確定所述電流互感器和所述中性線固態(tài)開(kāi)關(guān)的功能是否正常。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種用于產(chǎn)生自檢漏電流的裝置，其包括：機(jī)械開(kāi)關(guān)，用于同時(shí)接通和關(guān)斷相線和中性線；相線固態(tài)開(kāi)關(guān)，布置在相線上并且位于所述機(jī)械開(kāi)關(guān)的上游；電流互感器，布置在所述相線固態(tài)開(kāi)關(guān)的上游，并且所述相線和中性線穿過(guò)所述電流互感器；旁路單元，包括串聯(lián)連接的旁路開(kāi)關(guān)和旁路電阻，所述旁路單元的一端連接到相線上的所述機(jī)械開(kāi)關(guān)與所述相線固態(tài)開(kāi)關(guān)之間，另一端連接到中性線上的所述電流互感器的上游；控制單元，用于控制所述相線固態(tài)開(kāi)關(guān)和所述旁路開(kāi)關(guān)的接通和關(guān)斷，并且用于接收所述電流互感器檢測(cè)到的電流值，其中，在所述相線固態(tài)開(kāi)關(guān)和所述旁路開(kāi)關(guān)接通的情況下產(chǎn)生所述自檢漏電流。

技術(shù)研發(fā)人員：盧峰,陳曉航,王涵,馮睫,宋楊峰,田建偉,白萬(wàn)龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：施耐德電氣工業(yè)公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21